Гидролиз водных растворов солей

Cценарий урока

Гидролиз водных растворов солей

Цель:  На основании повторения понятий степени электролитической диссоциации, сильных и слабых электролитов, а также классификации солей по составу ознакомить учащихся с гидролизом солей в водных растворах. Начать формировать у учащихся умение писать уравнения гидролиза солей, в составе которых есть один ион слабого основания или слабой кислоты.

       Развивать логическое мышление у учащихся, умение применять теоретические знания при решении проблемных вопросов.

       Формировать научное мировоззрение у учащихся.

Оборудование и материалы:  На демонстрационном столе растворы в стаканах с этикетками сульфата калия, карбоната калия, нитрата цинка, нитрата натрия, силиката натрия, нумерованные пробирки с растворами хлорида натрия, соляной кислоты, гидроксида натрия, карбоната натрия, гидроксида калия, азотной кислоты, раствор хлорида железа (III), индикаторы, демонстрационный штатив. Таблица растворимости оснований, кислот и солей.

Базовые понятия и термины:  Соль, кислота, щёлочь, индикатор, степень диссоциации, сильные и слабые электролиты, электролитическая диссоциация.

Тип урока:  Комбинированный

I    Организационный этап

II  Актуализация опорных знаний                                      

                                        Фронтальная беседа

1.           Вещества каких классов неорганических соединений являются электролитами?

2.           Дайте определение  а/ основаниям, б/ кислотам, в/ солям с точки зрения теории электролитической диссоциации.

3.           Чем обусловлены общие свойства  а/ кислот, б/ оснований?

III  Мотивация учебной деятельности учащихся

Создание проблемной ситуации

     Учащимся предлагается решить две качественные задачи.

                                              Задание 1

Выданы три пробирки с растворами хлорида натрия, соляной кислоты, гидроксида натрия. Как распознать вещества?

     Как правило, учащиеся советуют испытать растворы индикатором.

     Опыты у демонстрационного стола выполняет один из учащихся.

                                               Задание 2

Выданы три пробирки с растворами карбоната натрия, гидроксида калия, азотной кислоты. Как распознать вещества?

     Учащиеся опять предлагают индикаторы. Но решить задачу этим способом не удаётся: два раствора (карбоната натрия и гидроксида калия) дают одинаковую реакцию на индикаторы.

     Рассматриваем ещё ряд растворов солей для пробы их на индикатор. Растворы солей можно расположить перед белым экраном в стаканах, поставив рядом с каждым из них карточку с формулой содержащейся там соли:

Соли	Цвет метилового оранжевого	Среда
K2SO4	Оранжевый	Нейтральная
Zn(NO3)2	Красный	Кислая
Na2SiO3	Жёлтый	Щелочная

     Проблемный вопрос: Почему по-разному ведут себя соли в водном растворе? Откуда появляется в одних случаях избыток гидроксоний-ионов, а в других – гидроксид-ионов?

IV   Изучение нового материала

                                                   Беседа

1.     Проанализируйте составы солей.

2.     Могут при диссоциации средних солей образоваться ионы H⁺ или OH^--?

3.     В состав каких солей могут входить ионы H⁺ или OH^--?

4.     Могут ли эти ионы образоваться при диссоциации молекул воды?

     Вывод: избыток каких-то ионов может создаться при прочном       связывании других ионов с ионами противоположного знака, имеющимися в растворе.

5.     Проанализируйте ионный состав солей, оценив каждый ион с точки зрения  его возможности образовывать соединение с ионами H⁺ или OH^--.

     Известно, что слабые кислоты относительно прочно удерживают протоны, а слабые основания – гидроксид-ионы. Следовательно, для суждения о поведении соли в растворе важно знать, ионы каких  (сильных или слабых) оснований и кислот входят в её состав.

     Записываем тему «Гидролиз солей»

     Приступаем к систематизации сведений о составе солей:

I тип – соли сильных кислот и сильных оснований,

II тип – соли сильных оснований и слабых кислот,

III тип – соли слабых оснований и сильных кислот,

IV тип – соли слабых оснований и слабых кислот.

     Гидролизу подвергаются соли, в составе которых есть ион слабой кислоты или основания, т.е. соли II, III и IV типа.

     Записываем примеры уравнений гидролиза солей в молекулярном и ионном виде.

     Учащимся предлагается самостоятельно составить уравнения гидролиза нитрата цинка и силиката натрия. Двое учащихся пишут те же уравнения на переносных досках, а остальные учащиеся затем сверяют их со своими записями.

     На примере гидролиза хлорида железа (III) обращаем внимание на то, что гидролиз практически всегда идёт по первой стадии, поэтому в уравнениях пишут одну молекулу воды:

     FeCl₃ à Fe³⁺ + 3Cl^—

     Fe³⁺ + 3Cl^--  + H₂O à FeOH²⁺ + OH^-- + 3Cl^—

     Fe³⁺ + H₂Oà FeOH²⁺ + H⁺

     FeCl₃ + H₂O à FeOHCl₂ + HCl

     Внимание учащихся привлекаем к таблице растворимости.

     Проблемный вопрос: Почему в ряде клеток в таблице растворимости стоит прочерк?

     Учащиеся приходят к выводу, что о растворимости этих солей нельзя судить, так как при растворении в воде и при продолжительном нахождении во влажном воздухе они полностью гидролизуются на основание и кислоту.

     Вывод: Тип гидролиза зависит от состава соли, от её «происхождения».

     Слово «гидролиз» означает «разложение водой». Это явление характерно не только для солей, но и для других соединений. Оно распространено в природе и используется в промышленности. В результате гидролиза минералов – алюмосиликатов – происходит разрушение горных пород. Гидролиз солей ( например, Na₂CO₃,  Na₃PO₄) применяется при очистке воды и уменьшения её жёсткости. В больших масштабах осуществляется гидролиз древесины. Растущая быстрыми темпами гидролизная промышленность вырабатывает из непищевого сырья ( древесины, хлопковой шелухи, подсолнечной лузги, соломы, кукурузной кочерыжки) ряд ценных продуктов: этиловый спирт, белковые дрожжи, глюкозу, твёрдый оксид углерода (IV), фурфурол, метиловый спирт, лигнин и многие другие. В живых организмах протекает гидролиз полисахаридов, белков и других органических соединений.

V  Закрепление изученного материала

     Понимание учащимися сущности гидролиза проверяем в процессе беседы с использованием проблемных вопросов:

1.        В растворах щелочей растворяются жиры. Почему при стирке добавляют соду или поташ?

2.        Почему нельзя хранить раствор соды в оцинкованной или алюминиевой посуде?

3.        Прежде, чем использовать долго хранившиеся в лаборатории растворы железного и медного купороса, к ним добавляют  серную кислоту. Зачем?

VI  Подведение итогов

VII  Домашнее задание:  изучить конспект,

   Упражнение1 Написать уравнения гидролиза солей в ионном и молекулярном виде: а/ хлорида алюминия, б/ сульфита натрия.

   Упражнение2   Составьте полные ионные уравнения следующих процессов:

                              а/  Pb²⁺ + 2OH^-- à Pb(OH)₂

                                           б/  SO₃^2-- + 2OH^-- à H₂O + SO₂   

                                                                                                    Приложение

                                     ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ                                                                                       

         Гидролиз – это реакция обменного разложения между различными веществами и водой.

         Гидролиз соли – это процесс взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабого электролита

  1. Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием

K₂CO₃ à 2K⁺ + CO₃^2-

CO₃^2- + H₂O à HCO₃^-- + OH^—

2K⁺ + CO₃^2-- + H₂Oà 2K⁺ + HCO₃^-- + OH^—

K₂CO₃ + H₂O à KHCO₃ + KOH

                                                                      Среда щелочная

  2. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

      СuCl₂à Cu²⁺ + 2Cl^--

   Cu²⁺ + H₂O à CuOH^-- + H⁺

  Cu²⁺ + 2Cl^-- + H₂O à CuOH^-- + 2Cl^-- + H⁺

  CuCl₂ + H₂O à CuOHCl + HCl

                                                                      Среда кислая

3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислот                         

        Al₂S₃ + 6H₂O à 2Al(OH)₃ + 3H₂S

4.        Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергаются.

Вывод: Гидролиз солей происходит тогда, когда их ионы, образующиеся в результате электролитической диссоциации, способны образовывать с водой слабые (малодиссоциирующие) электролиты.