Урок по теме «Гидролиз органических и неорганических веществ»

План – конспект урока химии в 11 классе
по теме «Гидролиз солей»
Цели урока:
Обучающие:
 сформировать представление о процессе гидролиза солей, о его сущности;
 объяснить механизм ступенчатого гидролиза;
 углубить знания о способах смещения химического равновесия;
 научить учащихся составлять уравнения гидролиза солей;
 совершенствовать умение объяснять реакцию среды раствора присутствием
соответствующих ионов;
Развивающие:
 развивать учебно-информационные навыки: умение извлекать информацию из
устного сообщения, справочных таблиц, наблюдаемых процессов;
 развивать учебно-логические навыки: умение анализировать данные, выявлять
сущность наблюдаемых процессов, обобщать и делать выводы, формулировать
определения понятий;
 развивать учебно-организационные навыки: организовывать самостоятельную
деятельность, совершенствовать навыки самооценки знаний и умений.
Воспитательные:
 совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения,
развивать умение формулировать и аргументировать собственное мнение;
 развивать самостоятельность;
 продолжить формирование убеждения учащихся в необходимости привлечения
средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем
мире.
Оборудование и реактивы:
на демонстрационном столе: 9 химических стаканов с растворами HCl; HNO3, H2SO4,
NaOH; Na2CO3; AlCl3; KOH; NaCl;
 пробирки,
 индикатор - универсальная индикаторная бумага; лакмус
 таблицы - "Растворимость кислот, оснований и солей в воде"; "Изменение окраски
индикаторов в различных средах"; "Изменение окраски индикаторов в растворах
солей";
 компьютер, экран, презентация, тест.
Тип урока: закрепления и развития знаний, умений и навыков.
Вид урока: проблемно-исследовательский.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Постановка проблемы (Откуда в растворах солей избыток ОН- в одном случае, Н+
в другом?)
3. Выдвижение гипотезы и ее доказательство. Случаи гидролиза и составление
уравнений гидролиза.
4. Формулировка определения "гидролиз солей".
5. Закрепление изученного материала.
6. Проверка знаний учащихся (выполнение теста).
7. Подведение итогов урока
1
8. Домашнее задание (заполнение таблицы).
Эпиграф урока:
«Скажи мне, и я забуду,
Покажи мне, и я запомню,
Дай мне действовать самому,
И я научусь».
Древнекитайская мудрость
Ход урока
1. Организационный момент.
Учитель: Сегодня на уроке мы с вами продолжим работу по теме «Кислоты, основания
и соли с точки зрения теории электролитической диссоциации». Мы должны
закрепить те знания, которыми вы обладаете по данной теме.
2. Постановка проблемы.
Учитель: Ребята! Помогите мне, пожалуйста! В лаборантской я готовила растворы
веществ. Меня отвлекли, и я не успела сделать этикетки для растворов. Передо мной на
демонстрационном столе находятся растворы веществ. Надо распознать, что в каком
химическом стакане находится.
Задача 1. В химических стаканах находятся растворы хлорида алюминия, гидроксида
калия и азотной кислоты.
Задача 2. В химических стаканах находятся растворы карбоната натрия, гидроксида калия
и серной кислоты.
Задача 3. В химических стаканах находятся растворы хлорида натрия, соляной кислоты и
гидроксида натрия.
Как распознать вещества? (Учащиеся, как правило, предлагают испытать растворы
индикатором).
Опыты у демонстрационного стола выполняет учащиеся (проследить, чтобы были
взяты пробы каждого вещества в отдельную пробирку с таким же, как у данного стакана,
номером). Но решить задачу этим способом не удается: два раствора (хлорид алюминия и
азотная кислота в первой задаче; карбонат натрия и гидроксид калия во второй задаче)
дают одинаковую реакцию на индикатор (в первом случае растворы становятся красными,
а во втором - синими). Этот факт вызывает недоумение у учащихся. До сих пор учащиеся
считали, что водный раствор солей - нейтральный.
Изменение окраски индикатора вступает в противоречие с имеющимися у них
представлениями.
На основании этого противоречия формируется проблема: почему водные растворы
солей в одних случаях изменяют окраску индикаторов, а в других - нет? Откуда берутся в
растворах солей ионы Н+ или ОН– ? Почему в растворе АlCl3 – кислотная среда, в растворе
Nа2СО3 – щелочная, в растворе NаСl – нейтральная?
В ходе беседы учителя с учащимися происходит решение проблемы.
Учитель. К каким солям относятся соли используемые в эксперименте? (К
нормальным или средним солям)
Что такое нормальные соли с точки зрения электролитической диссоциации?
(Вещества, при диссоциации которых образуются катионы металла и анионы кислотного
остатка)
2
Раз раствор соли хлорида алюминия при приливании лакмуса окрасился в розовый
цвет, то там должны присутствовать катионы …(водорода), карбонат натрия раствором
лакмуса окрасился в синий цвет, то там должны присутствовать …(гидроксид - ионы).
При диссоциации нормальных солей могут образоваться ионы H+ или ионы OH-?
(Нет)
А где могут содержаться такие ионы? (В составе кислых и основных солей, а так
же при диссоциации молекул воды)
Какая среда образуется при диссоциации воды? (Нейтральная. [H+] = [OH –] = 10 – 7
моль/л. pH = 7)
Что же мы с вами не учли? (Взаимодействием солей с водой при получении
раствора).
3. Выдвижение гипотезы и ее доказательство.
Учащимся предлагается высказать свои версии появления ионов Н+ или ОН–.
Гипотеза: Диссоциация воды процесс обратимый. При растворении соли, частицы соли,
связывая частицы воды, смещают равновесие диссоциации воды и в результате этого
накапливаются ионы, определяющие среду.
Значит, избыток каких-то ионов может создаваться при прочном связывании других ионов
с ионами противоположного знака, имеющимися в растворе.
Запишем тему урока «Гидролиз солей».
Учитель сообщает тему, цель и задачи урока.
Что же называется гидролизом?
Учитель. Давайте внимательно изучим ионный состав солей, оценив каждый ион с точки
зрения его возможности образовывать соединение с ионами H+ или OH-.
Давайте вспомним, как изменяется окраска лакмуса в разных средах.
3
Сегодня, во время эксперимента мы увидели,
что растворы хлорида алюминия и азотной
кислоты дают одинаковую реакцию на
индикатор.
Что мы наблюдали?
(Окраска растворов становится красной.)
Какой вывод мы можем
сделать на основе этих наблюдений?
(Раствор соли хлорида алюминия также как, и
раствор кислоты имеет
pH<7, среда кислая). Действительно, убедимся
в этом, используя данные таблицы
растворимости. Проанализируем состав соли.
Соль можно рассматривать как продукт реакции нейтрализации основания кислотой.
Каким основанием и какой кислотой может быть образованна эта соль?
Сильными или слабыми электролитами являются эти основание и кислота?
(Соль AlCl3 образована слабым основанием Al(OH)3 (нерастворимое основание) и сильной
кислотой HCl).
Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? Составим уравнение
реакции гидролиза хлорида алюминия:
1. Уравнение диссоциации хлорида алюминия. AlCl3 → Al3+ + 3Cl –
2. Уравнение диссоциации молекулы воды.
H2O ↔H+ + OH –
Как вы думаете, какие частицы соли могут связывать частицы воды и
смещать равновесие ее диссоциации? (Ионы хлора Cl– не могут сместить равновесие
диссоциации воды, т.к. HCl сильный электролит и существует только в виде ионов. Ионы
Al3+, свяжут гидроксид-ионы в слабый электролит Al(OH)2+, и в свободном виде будут
находиться катионы водорода, которые и определяют, кислую среду).
3. Сокращенное ионные уравнение гидролиза соли.
Al3+ + HOH ↔ AlOH2+ + H+ pH<7, [H+] > [OH –].
4. Полное ионные уравнение гидролиза соли.
Al3+ + 3Cl – + HOH ↔ H+ + Cl – + AlOH2+ + 2Cl –
5.Молекулярное уравнение гидролиза хлорида алюминия.
AlCl3 + HOH ↔ HCl + AlOHCl2
4
Разбираем гидролиз соли хлорида алюминия по второй и третей ступеням. Учащиеся
делают записи в тетради.
Учащиеся делают вывод: что сильнее, того и больше. И записывают определение:
Раствор соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую
среду, т.к. имеется избыток ионов водорода.
Теперь вспомним эксперимент с раствором карбоната натрия. Гидроксид калия и карбонат
натрия раствором лакмуса окрасились в синий цвет.
Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли
карбоната натрия, так же как и раствор гидроксида калия имеет pH>7, среда щелочная).
Используя таблицу растворимости, проанализируем состав соли. (Соль Na2CO3
образованна угольной кислотой H2CO3 и гидроксидом натрия NaOH).
Какой силы эти электролиты? (Угольная кислота – слабая летучая кислота,
гидроксид калия – сильное растворимое основание, щелочь).
Предлагаю одному из учащихся составить уравнение реакции гидролиза, записав его на
доске: Na2CO3 → 2Na+ + CO32 –
H2O ↔ H+ + OH –
Как вы думаете, какие частицы соли могут связывать частицы воды и
смещать равновесие ее диссоциации? (Карбонат-ионы связывают Н+ с образованием
мало диссоциирующего гидрокарбонат-иона НCO3–. При этом в растворе в избытке
накапливаются ионы ОН–, определяющие щелочную среду)
Учитель. Ребята, у вас на столе лежит алгоритм написания уравнений реакций гидролиза
солей (Приложение №1)
5
CO32 – + HOH ↔ OH – + HCO3 – pH>7, [H+] < [OH –].
2Na+ + CO32 – + HOH ↔ Na+ + OH – + Na+ + HCO3 –
Na2CO3 + HOH ↔ NaOH + NaHCO3
Учащиеся убеждаются в правильности
вывода: что сильнее, того и больше.
Разбираем гидролиз соли карбоната натрия по
второй ступени. Учащиеся делают записи в
тетради.
И записывают определение:
Рас Раствор соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную
сре среду, т.к. имеется избыток гидроксид-анионов.
Теперь вспомним эксперимент с раствором соли хлорид натрия.
Что вы наблюдали? (Изменение окраски раствора не происходит).
Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли
хлорид натрия имеет pH=7, среда нейтральная).
Используя таблицу растворимости, проанализируем состав соли. (Соль NaCl
образованна кислотой HCl и гидроксидом натрия NaOH).
Какой силы эти электролиты? (Соляная кислота – сильный электролит,
гидроксид натрия – сильное растворимое основание, щелочь).
Предлагаю одному из учащихся составить уравнение реакции гидролиза, записав его
на доске: NaCl → Na+ + Cl –
HOH ↔ OH - + H+
Как вы думаете, какие частицы соли могут связывать частицы воды и
смещать равновесие ее диссоциации? (Если предположить, что ионы Na+ свяжут ионы
ОН–, то образуется сильный электролит NaOH, который существует в виде ионов Na+ и
ОН–, а HCl так же сильный электролит, диссоциирующий на ионы Н+ и Cl–. Ионы,
определяющие среду Н+ и ОН–, находятся в растворе в равных количествах, и среда будет
нейтральной).
6
Na+ + Cl – + HOH ↔ Na+ + OH – + H+ + Cl – pH=7, [H+] = [OH –].
NaCl + HOH ↔ NaOH + HCl
Из вашего доказательства можно сделать вывод, что равновесие реакции смещено в
сторону слабого электролита – Н2О, следовательно, возможна обратная реакция
нейтрализации, а прямая реакция не идет.
Учащиеся делают записи в тетради.
Ученики делают вывод: силы электролитов равны и записывают определение:
Раствор соли, образованной сильным основанием и сильной кислотой имеет
нейтральную среду, т.к. равенство концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов
не нарушено. Эти соли гидролизу не подвергаются.
Учитель. Выдвинутая вами гипотеза (частицы соли, связывая частицы воды, смещают
равновесие диссоциации воды и в результате этого накапливаются ионы, определяющие
среду) себя оправдала.
Какой еще может быть случай образования солей? (Соль может быть
образованна слабым основанием и слабой кислотой)
А как будет идти реакция сульфида алюминия с водой? Ребята, глядя в таблицу
растворимости, видят, что такая соль в растворе не существует. Расписав диссоциацию
7
соли, они приходят к выводу, что молекулой воды связываются и катионы и анионы.
Учащиеся записывают уравнение реакции гидролиза сульфида алюминия.
Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2S↑
Ребята делают записи в тетради. Учащийся делает вывод:
Соли, образованные слабым основанием и слабой летучей кислотой, подвергаются
необратимому гидролизу, т.е. полностью разлагаются с образованием осадка и
выделением газа.
4.Формулировка определения "гидролиз солей".
Учитель. Сегодня мы с вами познакомились с особыми свойствами солей, которое
называется гидролизом.
Что же такое гидролиз?
ГИДРОЛИЗ – реакция обмена между солью и водой, в результате которой
наблюдается сдвиг равновесия диссоциации молекул воды, приводящий к –
накоплению в растворе избытка ионов водорода или гидроксид ионов, меняющих
реакцию среды.
8
5. Закрепление изученного материала.
Учитель. Вспомните, какой характер имеет среда при гидролизе:
1) Соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой? ( Среда
щелочная)
2) Соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой? (Среда кислая)
3) Соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой? (Среда
нейтральная, или близкая к ней. Гидролиз идет полностью до конца).
4) Что можно сказать о взаимодействии с водой солей, образованных сильным
основанием и сильной кислотой? (реакция не идет, т.е. эти соли гидролизу не
подвергаются.)
Задание классу.
Ответ учащихся.
6. Проверка знаний учащихся.
Проверим результативность нашей совместной исследовательской деятельности.
Ответьте на вопросы теста, текст которого вы видите на своих столах (приложение № 2)
(или в презентации СЛАЙДЫ 35 – 40)
Ученики заполняют бланк ответов Теста (приложение № 3), обмениваются
заполненными бланками, выставляют друг другу оценки по оценочной шкале.
Ключ к взаимопроверки теста по теме «Гидролиз солей» находится в презентации.
9
Метод: взаимопроверка по выполнению тестового задания. Время: 2 минуты.
7. Подведение итогов урока
Прошу поднять руку тех учеников, которые справились с тестом на «хорошо» и
«отлично». Бланки ответов теста «Контрольный тест по теме «Гидролиз солей»»
передайте на первую парту.
Учитель, комментируя работу отдельных учащихся на уроке, выставляет оценки в журнал.
8. Домашнее задание (Приложение № 4)
10
11