Урок по химии на тему "Гидролиз солей"

Методическая разработка урока по химии на тему:

«Гидролиз солей»

Автор:  Андреева Ирина Михайловна,

 учитель химии и биологии МОУ СШ №13

Краснооктябрьского района  г.Волгограда

Класс:  11а

Количество отведенных часов на изучение темы: 2 часа.

Цель: изучить сущность гидролиза солей в водных растворах.

Задачи:

1.             Образовательная

Ø   Научиться объяснять химические процессы, протекающие в водных растворах солей, записывать уравнения реакций гидролиза;

Ø   Предсказывать и объяснять тип гидролиза, изменение кислотности среды и образование кислых и основных солей в этом процессе;

Ø   Формировать умение определять тип соли, тип гидролиза, реакцию среды растворов;

Ø   Показать биологическую роль гидролиза в процессах жизнедеятельности живых организмов.

2.             Развивающая

Ø   Развивать познавательный интерес в процессе приобретения химических знаний, научить самостоятельно оценивать наблюдаемые явления;

Ø   Закрепить умения и навыки химического эксперимента, работы с таблицами и справочными материалами.

3.             Воспитательная

Ø   Воспитывать убеждённость в необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью.

Тип урока:

Урок совершенствования знаний, умений, навыков на основе проблемно-исследовательской технологии с использованием презентации.
        Условия для реализации данной методики: в классе должен быть компьютер, мультимедийный проектор, экран, по возможности интерактивная доска.

Технологические приёмы:    приёмы активизации познавательной деятельности учащихся – демонстрационный эксперимент,  индивидуальный и дифференцированный подход, связь с жизнью, наглядность и т.д.

Технология:  информационно-коммуникационные технологии.

Формы обучения: групповая и индивидуальная.

Оборудование и реактивы: таблицы «Окраска индикаторов»,  «Растворимость солей, кислот и оснований в воде»; демонстрационные пробирки; растворы солей, индикатор лакмус, штатив для пробирок.

Планируемые результаты  обучения, планируемый уровень достижений.

Виды планируемых учебных действий		Учебные действия	Планируемый уровень достижения результатов
ПРЕДМЕТНЫЕ		На изученных примерах уметь объяснять сущность гидролиза солей, записывать краткие и полные ионные уравнения реакций гидролиза, объяснять изменение кислотности среды и  определять, по какому иону протекает гидролиз;	Усвоение понятия «гидролиза солей» и его значения
МЕТАПРЕДМЕТНЫЕ	Регулятивные УУД	Преобразуют практическую задачу в познавательную Планируют собственную деятельность Осуществляют контроль и оценку своих действий	Управление свей деятельностью на уроке совместное с учителем  и одноклассниками действия учащихся
	Познавательные УУД	Проводят наблюдение, анализ, выдвигают предположения (моделируют процессы) и осуществляют их экспериментальную проверку	совместные (групповые), выполняемые под руководством учителя
	Коммуникативные УУД	Обмениваются знаниями между членами группы для принятия эффективных решений	Навыки сотрудничества: совместные (групповые), выполняемые под руководством учителя
ЛИЧНОСТНЫЕ		Проявляют устойчивый интерес к поиску решения проблемы Мотивация на решение проблемы	устойчивый познавательный интерес

Ход урока:

               I этап урока - Постановка проблемы.

Учитель: Наш сегодняшний урок мы начнем с решения задачи, текст которой вы видите на своих столах (приложение 1, слайд№2). 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.

Учитель: 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.

Учитель: Что мы наблюдаем? (выделяется бесцветный газ и выпадает осадок коричневого цвета, лакмусовая бумажка синеет)

Учитель: 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).

Учитель: 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.                                                     

 II этап урока - Актуализация знаний и опыта, подготовка к изучению нового материала.

Содержание урока работы учителя	Формы и методы работы учителя	Виды деятельности учащихся
1.Опорные вопросы: §  Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами? Их примеры? §  Что такое кислоты, основания с позиции ТЭД? §  Как опытным путем определить кислоту и основание? §  Как индикаторы изменяют свой цвет в различных средах? §  Какие ионы за это отвечают?	Фронтальный опрос в форме беседы со слайдами на экране (слайд№3). Учащимся предложена таблица растворимости Слайд№4 со схемой На экране показываем цвета индикаторов в разных средах (слайд№5)	Устные ответы на вопросы учителя Делается вывод о том, какие ионы отвечают за цвет индикаторов
2.Подготовка таблицы	Таблица заранее имеется на слайде	Построение таблицы 1 в тетради

Таблица 1.Изменение окраски индикаторов в разных средах.

Ве-щество	Ионы		Индикаторы			Реакция среды
	катионы	Анио-ны	лакмус	Метил-оранж	Фенол-фталеин
Кис-лота	Н+		Крас-ный	Розо-вый	Бесцвет-ный	Кислая
Основа-ние		ОН-	синий	Жёл-тый	Малино-вый	Щелоч-ная
Вода			Фиоле-товый	Оран-жев	Бесцвет-ный	нейтральная
AlCl3	?	?	?	?	?	?
Na2CO3	?	?	?	?	?	?
NaCl	?	?	?	?	?	?

III этап урока - Изучение нового материала.

Учитель задает вопросы (слайд№6):

§  Есть ли эти ионы в солях?

§  Как образуются в растворе солей ионы Н⁺ и ОН^-?

§  Является ли вода электролитом?

§  На какие ионы диссоциирует вода?

Учитель: Вспомним, что вода – слабый электролит и в чистой воде происходит процесс: НОН ↔ Н⁺ + ОН^- и существует равенство концентрации:   [H⁺] = [OH ^–] = 10 ^{– 7} моль/л, и в этом случае pH = 7.

Обучающиеся знают, что они исследовали водные растворы солей и делают вывод, что вода участвует в гидролизе и дает ионы водорода и гидроксогруппы, избыток которых изменяет цвет индикаторов, поэтому исходный раствор окрасил лакмус в синий цвет.

Учитель формулирует вопрос: «Что же называется гидролизом?», если «гидро» - вода, «лизис» - разложение.

Делается вывод, что гидролиз солей – это обменное взаимодействие солей с водой, приводящее к их разложению (записывают определение в тетрадях, слайд№7).

IV   этап урока – составление схем гидролиза солей, формулирование выводов

Учитель: любую соль можно представить как продукт взаимодействия основания с кислотой (слайд№8).

В зависимости от силы основания и кислоты можно выделить 4 типа солей (слайд№9):

1.      соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой

2.      соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой

3.      соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой

4.      соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой

Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии различных типов солей с водой?

На этом этапе урока учитель ставит экспериментальную задачу (слайд№10): исследовать реакцию среды растворов солей:  NaCl, Na₂CO₃, AlСl₃  , результаты занести в таблицу и на основании наблюдений сделайте вывод о типе соли, типе гидролиза (по какому иону) и образующейся среде.

Наблюдения ученики вносят в заранее подготовленные таблицы, дополняя предыдущую вместо вопросительных знаков:

Вещество	катионы	анионы	лакмус	Метил-оранж	Фенол-фталеин	Вывод
Кислота	Н+		красный	розовый	бесцветный	Кислая
Основание		ОН-	синий	жёлтый	малиновый	Щелочная
Вода			фиолет	оранжев	бесцветный	нейтральная
NaCl	Na+	Cl-	фиолет	оранжев	бесцветный	нейтральная
Na2CO3	К+	CO32-	синий	жёлтый	малиновый	Щелочная
Al2(SO4)3	Mg2+	Cl-	красный	розовый	бесцветный	Кислая

А затем демонстрирует упрощенную схему пошагового составления уравнений гидролиза на экране компьютера с заранее созданными слайдами (слайд№11).

                                                AlCl₃                                                                

 

                                   Al(OH)₃                     HCl                         

                              ^{слабое основание                 сильная кислота}

                                                    [ ОН]^-               <            [H]⁺

Составим уравнение реакции: молекулярное, полное и сокращенное ионные.

AlCl₃ + HOH ↔ HCl + AlOHCl₂

Al³⁺ + 3Cl ^–  + HOH ↔ H⁺ + Cl ^– + AlOH²⁺ + 2Cl ^–

Al³⁺ + HOH ↔ AlOH²⁺ + H⁺

pH<7,

[H⁺] > [OH ^–].

Ученики делают обобщение:

-  Гидролиз идёт по слабому иону

-  Реакция среды определяется по сильному иону.

 Вывод: Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, так как в растворе избыток ионов водорода, гидролиз идет по катиону (выводы записывают в тетрадях).

Аналогично составляются схемы по другим солям и делаются соответствующие выводы (слайд№12).

                                              Na₂CO₃                                                 

                             NaOH                       H₂CO₃

                                    ^{сильное основание                              слабая кислота}
                               [ ОН]^-               >            [H]⁺

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 ^–].

Вывод: Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов, гидролиз идет по аниону .

Далее учитель просит ребят самостоятельно составить аналогичную схему для хлорида натрия (слайд№13).

                                             NaCl                         

                         NaOH                       HCl

                         ^{сильное основание                    сильная кислота}

                                                            [H⁺] = [OH ^–].

Предлагаем 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.

Учитель: А какой еще может быть случай образования солей? (Соль может быть образованна слабым основанием и слабой кислотой)

Учитель: Обратимся к тексту учебника. (Учащиеся читают текст учебника и выписывают уравнение реакции гидролиза сульфида алюминия).

Учитель: Очевидно, такому же необратимому гидролизу подвергается соль карбонат железа (III) (слайд№15):

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, гидролиз идет и по катиону и по аниону.

V этап урока - Разрешение проблемы (решение задачи).

Вернемся к задаче, в решении которой мы зашли в тупик. Что нужно изменить в написании уравнения реакции?(слайд№16)

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 (слайд№17).

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 = 107г/моль*5моль = 535г.

Ответ: масса выпавшего осадка составляет 535г.

Вот мы и решили эту задачу, определили газ, наш массу осадка

  VI этап урока – Закрепление («учимся говорить»).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?

(обучающиеся устно отвечают)

Проверим результативность нашей совместной исследовательской деятельности: определите тип соли, тип гидролиза, реакцию среды по алгоритму (находится на слайде№18-19):

Алгоритм выполнения задания	Примеры
1. Определяем, каким основанием и какой кислотой образована соль	Al Cl3 Слабое осн.  Сильная к-та
2. Выбираем слабый ион, т.к. гидролиз идёт по слабому иону	3+ Al - катион
3. Выбираем сильный ион, т.к. он определяет реакцию среды	Сильная кислота Кислая среда
4. Формулируем вывод: соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуется по катиону с образованием кислой среды.

Помните:

Тип гидролиза определяем по слабому иону (катион или анион)

Реакцию среды устанавливаем по сильному иону (кислая, щелочная, нейтральная)

Например: карбонат натрия Na₂CO₃ – соль образована сильным основанием и слабой кислотой,  гидролизуется по аниону с образованием щелочной среды

Устные задания: AlCl₃    Fe₂S₃   K₂ SO₄   FeBr₂   CaCl₂  Na₃PO₄  Сu(NO₃)₂ или вариант письменного выполнения заданий ЕГЭ по данной теме (приложение№3).

 VII этап урока –Домашнее задание (слайд№20).

§18, упражнение №3, 7, 8 (письменно), подготовить небольшой доклад на тему «Роль гидролиза в природе и жизни человека»

Двое учеников получают карточки с дополнительным индивидуальным заданием (приложение 2).

Приложение 1.

Задача.

При сливании раствора, содержащего 5моль хлорида железа (III), с избытком раствора кальцинированной соды выделяется газ и выпадает осадок. Определить массу выпавшего осадка.

Приложение 2.

Индивидуальное задание.

Карточка №1.

Объясните почему раствор кальцинированной соды нельзя кипятить в алюминиевой посуде? Ответ должен содержать уравнения соответствующих реакций.

Карточка №2.

Напишите уравнения гидролиза солей, входящих в состав любой (на выбор учащегося) минеральной воды

Приложение 3. Контроль знаний  (выборка из заданий ЕГЭ)

Гидролиз солей

Вариант 1 Часть А Выберите правильный вариант ответа Раствор  какого вещества имеет рН< 7 1) СuSO4 2) NaOH 3) Na2CO3 4) KCl Часть В Установите соответствие между формулой вещества и кислотностью среды его раствора Формула вещества Кислотность среды 1) NaI 2) Li2S 3) Ba(NO2)2 4) Ni(NO3)2 А) рН = 7 Б) рН > 7 В) рН < 7 1 2 3 4

Вариант 2 Часть А Выберите правильный вариант ответа  Нейтральная среда получается при растворении в воде  1) сульфата алюминия 2) нитрата  цинка 3) сульфата натрия 4) силиката калия Часть В Установите соответствие между формулой соли и цветом лакмуса в ее растворе Формула вещества Цвет лакмуса 1) NaCl 2) Li2SiO3 3) Cr(NO3)3 4) (NH4)2SO4 А) фиолетовый Б) синий В) красный 1 2 3 4

Краткое описание документа:

Понятие «гидролиза» сложное. Оно развивается на основе понятий о реакциях ионного обмена, обратимости реакций, химическом равновесии и способах го смещения, а также степени диссоциации электролитов, точнее, понятий о сильных и слабых электролитах.

Исходя из опыта, именно из-за сложности этого понятия у обучающихся зачастую возникают трудности в его усвоении. Кроме того, в школьном курсе химии оно рассматривается как понятие теоретическое. Первое упоминание термин получает в теме «Электролитическая диссоциация» в курсе 9 класса, затем оно постепенно дополняется, эволюционирует во всех предыдущих темах и приобретает качественно новые характеристики в курсе органической химии. Поскольку сам термин «гидролиз» впервые вводится в курсе органической химии в 10 классе и рассматривается эпизодически в темах: жиры, белки, углеводы, углеводороды на примере единичных свойств отдельных соединений. Поэтому знания, получаемые обучающимися,не систематизированы. Как самостоятельная тема гидролиз рассматривается в 11 классе в разделе «Химические реакции». По программе базового уровня отводится 2 часа.

Важность знаний этой темы обусловлена прежде всего тем, что все части ЕГЭ по химии содержат вопросы по гидролизу. Поэтому необходимо, чтобы ученики за короткое время усвоили знания по теме и легко ориентировались в ней. Кроме того, знания гидролиза важны для целостного представления природы человеческого организма и формирования осознанной здоровьесберегающей позиции учеников.

Все вышесказанное объясняет тот факт, что изучение данного понятия необходимо вести проблемно. В связи с этим в своей разработке использовала проблемную технологию.

Кроме того, нужно учитывать также и методические особенности преподавания химии – обеспечение практической ориентированности предметного знания. Это означает необходимость выявления тесной взаимосвязи между изучаемыми теоретическими положениями и практикой, демонстрации теоретических знаний по данной тематике. То есть я использовала проблемную технологию, в которой проблема ставиться с помощью химического эксперимента.