Урок по химии на тему "Гидролиз"

Тема урока: Гидролиз солей.

Цели урока: сформировать у учащихся понятие гидролиза солей, умение определять характер среды растворов солей по их составу, составлять ионные уравнения реакций гидролиза солей по первой стадии; более глубоко изучить  свойствах солей, понимать практического значение гидролиза в природе и жизни человека;

развивать мышление, уметь делать логические выводы из наблюдения по опыту;закреплять умение и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочным материалом, дополнительной литературой;

   воспитывать интерес к химии.

Оборудование: таблица растворимости, индикаторная шкала, штатив с пробирками, растворы фенолфталеина, метилового оранжевого, соляной кислоты, гидроксида натрия, хлорида железа (III), карбоната натрия, хлорида натрия, образцы солей: сульфата алюминия, нитрата меди (II), хлорида алюминия, карбоната калия, силиката натрия, нитрата калия, сульфата натрия, мыло, синтетическое моющее средство, крахмал.

Ход урока:

1.     Орг.момент.

2.     Проверка дом. задания

Дайте определение понятию «соли». На какие группы классифицируют соли?

Расскажите о способах получения солей.

Охарактеризуйте химические свойства солей, напишите уравнения реакций.

Индивидуальная работа по карточкам.

3.      Постановка проблемы.

Наш сегодняшний урок мы начнем с решения задачи, текст которой вы видите на своих столах (приложение № 1). Внимательно прочитаем и решим у доски эту задачу.

Ученик записывает условия задачи и уравнения реакции обмена:

ν (FeCl₃) =5 моль            2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ → 6NaCl + Fe₂(CO)₃

m(осадка)=?

Ученики констатируют факт, что среди продуктов нет газа. Учитель рекомендует проверить по таблице растворимости соль Fe₂(CO)₃.ученики устанавливают тот факт, что в таблице растворимости на месте этой соли стоит прочерк.

Может быть условия задачи ошибочны? Проверим это опытным путем.

Ученики выполняют химический эксперимент: сливают растворы хлорида железа (III) и карбоната натрия. Один из учеников напоминает при этом правила техники безопасности.

Что мы наблюдаем? (выделяется бесцветный газ и выпадает осадок коричневого цвета)

Таким образом, проведя эксперимент мы пришли к выводу, что в условии задачи все сформулировано правильно. А вот мы при составлении уравнения реакции чем то пренебрегли (взаимодействием солей с водой при получении раствора).

Правильно! Мы этого не учли – поэтому, у нас не получается решение задачи. На этом уроке мы рассмотрим как различные соли взаимодействуют с водой, а затем попробуем вернуться к решению этой задачи. Запишем тему урока.

4.     Основная часть.

Вопрос: «Что же называется гидролизом? ».

«Гидро» - вода, «лизис» - разложение.

Делается вывод, что гидролиз – это взаимодействие между некоторыми солями и водой.

Запишем: гидролиз – это обратимое взаимодействие между некоторыми солями и водой. Вспомним, что вода – слабый электролит и в чистой воде происходит процесс: НОН ↔ Н⁺ + ОН ^–, и существует равенство концентрации:

[H⁺] = [OH ^–] = 10 ^{– 7} моль/л. pH = 7

Изменится ли значение водородного показатель среды, если в воде растворить соль? Проверим это опытным путем: поместим в пробирку раствор хлорида железа (III) и добавим несколько капель метилового оранжевого. Что мы наблюдаем? (Окраска раствора становится красной.) Для сравнения в другую пробирку поместим раствор соляной кислоты и добавим так же несколько капель метилового оранжевого. Что мы наблюдаем теперь? (Окраска раствора становится ярко розовая.)

Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли хлорида железа (III) 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 FeCl₃ образована слабым основанием Fe(OH)₃ (нерастворимое основание) и сильной кислотой HCl).

Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? Составим уравнение реакции: молекулярное, полное и сокращенное ионные.

FeCl₃ + HOH ↔ HCl + FeOHCl₂

Fe³⁺ + 3Cl ^–  + HOH ↔ H⁺ + Cl ^– + FeOH²⁺ + 2Cl ^–

Fe³⁺ + HOH ↔ FeOH²⁺ + H⁺

pH<7, [H⁺] > [OH ^–].

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.

Среди солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку.

Ученик ставит таблички «pH<7» перед солями сульфат алюминия, нитрат меди (II), хлорид алюминия и составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей.

Теперь проведем эксперимент с раствором карбоната натрия. Поместим в пробирку раствор данной соли и добавим одну-две капли раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете? (Раствор окрасился в ярко малиновый цвет). Для сравнения в другую пробирку пометим раствор гидроксида натрия и так же добавим одну-две капли раствора фенолфталеина. Что мы наблюдаем? (Раствор окрасился также в  ярко малиновый цвет).

Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли карбонат натрия так же как и раствор гидроксида натрия  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 натрия – сильное растворимое основание, щелочь).

Предлагаю одному из учащихся составить уравнение реакции гидролиза, записав его на доске:

Na₂CO₃ + HOH ↔ NaOH + NaHCO₃

2Na⁺ + CO₃^{2 –}  + HOH ↔ Na⁺ + OH ^– + Na⁺ + HCO₃ ^–

CO₃^{2 –}  + HOH ↔ OH ^–  + HCO₃ ^–

pH>7, [H⁺] < [OH ^–].

Учащиеся убеждаются в правильности вывода: что сильнее, того и больше. И записывают определение:

Раствор соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную среду, т.к. имеется избыток гидроксид-анионов.

Среди солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку.

Ученик ставит таблички «pH >7» перед солями силикат натрия и карбонат натрия, составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей.

Теперь проведем эксперимент с раствором соли хлорид натрия. Поместим в две пробирку раствор данной соли и добавим в первую несколько капель раствора фенолфталеина. Что вы наблюдаете? (Изменение окраски раствора не происходит). Во вторую пробирку с растровом соли добавим несколько капель мелового оранжевого. Что вы наблюдаете? (Раствор приобрел бледно оранжевую окраску.) Для сравнения в две другие пробирки пометим дистиллированную воду и так же добавим в одну фенолфталеин, в другую – метиловый оранжевый. Что мы наблюдаем? (Присутствие фенолфталеин не изменило цвет раствора, он остался бесцветным, в присутствии метилового оранжевого окрасился в бледно оранжевый цвет).

Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? (Раствор соли хлорид натрия так же как и дистиллированная вода 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 + HOH ↔ NaOH + HCl

Na⁺ + Cl ^–  + HOH ↔ Na⁺ + OH ^– + H⁺ + Cl ^–

HOH ↔ OH ^–  + H⁺

pH=7, [H⁺] = [OH ^–].

Учащиеся 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. Можно сказать, что такие соли гидролизу не подвергаются.

Среди солей на демонстрационным столе выберите соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, поставьте перед ними соответствующую табличку.

Ученик ставит таблички «pH=7» перед солями силикат натрия и карбонат натрия, составляет уравнения реакции гидролиза одной из этих солей.

Какой еще может быть случай образования солей? (Соль может быть образованна слабым основанием и слабой кислотой)

Обратимся за помощь к тексту учебника на странице 141. (Учащиеся читают текст учебника и выписывают уравнение реакции гидролиза сульфида алюминия).

Очевидно, такому же необратимому гидролизу подвергается соль карбонат железа (III):

Fe₂(CO₃)₃ + 3HOH → 2Fe(OH)₃↓+ 3CO₂↑

Учащийся делает вывод:

Соли, образованные слабым основанием и слабой летучей кислотой, подвергаются необратимому гидролизу, т.е. полностью разлагаются с образованием осадка и выделением газа.

5.     Разрешение проблемы (решение задачи).

Вернемся к задаче, в решении которой мы зашли в тупик. Что нужно изменить в написании уравнения реакции?

В левую часть добавить вещество H₂O, в правой части соль карбонат железа (III) заменить на осадок гидроксида железа (III) и углекислый газ. Соль хлорид натрия образованна сильным основанием и сильной кислотой, поэтому гидролизу не подвергается, в уравнении реакции остается без изменений.

Приглашаем того же ученика закончить решение задачи.

Ученик изменяет уравнение реакции и производит расчеты:

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓+ 3CO₂↑+ 6NaCl.

ν (Fe(OH)₃) = ν (FeCl₃) = 5 моль.

m (Fe(OH)₃) = M* ν = 107*5 = 535г.

Ответ: масса выпавшего осадка составляет 535г.

Вот мы и решили эту задачу, определили газ, нашли массу осадка.

6.     Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека.

7.     Подведение итогов.

Итак, сегодня мы познакомились с явлением гидролиза солей. Прошу дать краткие ответы на мои вопросы:

1.     Что такое гидролиз?

2.     На какие группы мы разделили все соли?

3.     Как происходит гидролиз каждой группы?

6.     Домашнее задание.

§19, упражнение № 4 (письменно).