"Гидролиз органических и неорганических соединени". 11-й класс

Разделы: Химия, Конкурс «Презентация к уроку»

Класс: 11


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (242,1 кБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.


Цель урока: повторить гидролиз солей, закрепить полученные знания, отработать навыки составления уравнений реакции гидролиза, предсказывать продукты гидролиза, условия смещения реакции гидролиза.

Оборудование и реактивы: соли, образованные разными по силе кислотами и основаниями –сульфаты, хлориды, нитраты, карбонаты, ацетаты, феноляты, алкоголяты, индикаторная бумага, вода, пробирки.

План урока:

1. Теоретическая часть (беседа о гидролизе)
– гидратация и гидролиз
– сильные и слабые кислоты и основания
– типы солей
– алгоритм составления уравнений реакции гидролиза
– условия смещения равновесия
2. Практическая часть:
– демонстрация опытов,
– составление уравнений реакции гидролиза
– тренировочные упражнения
3. Выходной тест

ХОД УРОКА

1. Теоретическая часть

– Итак, что же это за реакция – гидролиз?

Учащиеся: Гидролиз от греческого лизис – разложение, гидро – вода.

Учащиеся: Гидролиз – это взаимодействие ионов соли с ионами водорода Н+ или гидроксид ионами ОН– молекул воды, в результате которого образуется слабый электролит.

– В чем отличие реакции гидролиза от реакции нейтрализации? (Гидролиз – это реакция, обратная реакции нейтрализации, в которой теплота поглощается и изменяется рН среды. Гидролизу подвергаются как неорганические соли так и органические.)

– Как долго протекает процесс гидролиза? (Процесс гидролиза протекает до тех пор, пока не установится равновесие между ионами соли, водой и продуктами гидролиза.

Учитель: Не следует путать гидролиз с гидратацией, где ионы соли реагируют с молекулами воды, например есть такое задание в КИМах:

(на доске)

К реакции гидролиза не относится:

1) СН3СООNа + H2O ––> 3) Na2O + H2O
2) K2SiO3 + H2O ––> 4) Al4C3 + H2O

Учащиеся: Реакция №3 не относится к реакции гидролиза, это реакция соединения оксида натрия с водой.

Учитель: Чтобы точно определить продукты гидролиза, мы должны знать силу кислот и оснований.

На доске и на карточках формулы органических и неорганических соединений.

1 вариант: Из данного перечня выписать сильные кислоты и основания. (Ученик у доски подчеркивает)

Неорганические вещества:

Сильные: HNO3, H2SO4, H2SeO4 HClO3, НСlO4, HBr, НI, HCl, HMnO4, HIO3, HBrO3 NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2,
Слабые: H2CO3, H2SO3, HNO2, H3PO4, H3BO3, H2SiO3, HF, NH4OH, вода, HBrO, HCIO, HCN, H2S, HClO2, Zn (OH)2, Al(OH)3, Fe(OH)3

2 вариант: данные органические вещества расположить в порядке усиления кислотных свойств:

1) С2H5OH – этиловый спирт,
2) C6Н5ОН  – фенол,
3) СН3СООН – уксусная кислота,
4) СН3 – СН2 – СООН – пропионовая кислота, глицерин, этиленгликоль,
5) CH2Cд – COOH – хлоруксусная кислота, вода и сравнить с соляной кислотой НСl, объяснить причину усиления кислотных свойств.

Дети выписывают вещества в порядке усиления кислотных свойств:

1. Этиловый спирт – спирты проявляют более слабые кислотные свойства чем вода, т.к. мы знаем, что алкоголяты полностью гидролизуются в присутствии воды.
2. Вода
3. Этиленгликоль – две гидроксильные группы, а увеличение числа гидроксильных групп в молекуле усиливает кислотные свойства спирта.
4. Глицерин – три гидроксильные группы, кислотные свойства усиливаются
5. Фенол – бензольное кольцо способствует понижению электронной плотности на атоме кислорода О–Н , который в свою очередь притягивает электронную плотность от атома водорода. Связь О–Н становится более полярной, атом водорода подвижной, вследствие этого возрастают кислотные свойства фенолов по сравнению со спиртами
6. Пропановая кислота – типичная кислота со слабыми кислотными свойствами
7. Уксусная кислота – уменьшение числа атомов углерода способствует усилению кислотных свойств
8. Хлоруксусная кислота – введение в молекулу атома галогена увеличивает степень диссоциации, она сильнее уксусной в 80 раз, трихлоруксусная кислота сильнее уксусной в 15000 раз, т.к. галоген обладает отрицательным индуктивным эффектом и оттягивает электронную плотность от карбоксильной. Связь О–Н более полярна и менее прочна.
9. Соляная кислота (для сравнения с органическими веществами)

Чем слабее кислота, тем сильнее гидролиз.

Учитель: Из курса химии 9 класса вы знаете о том, что выделяют 4 типа солей в зависимости от силы кислоты и основания.

Учащиеся: Соли, образованные:
– сильным основанием и слабой кислотой
У: подвергаются частичному гидролизу
– слабым основанием и сильной кислотой
У: подвергаются частичному гидролизу
– слабым основанием и слабой кислотой
У: подвергаются полному необратимому гидролизу
– сильным основанием и сильной кислотой,
У: гидролизу не подвергаются.

Задание: написать уравнение реакции гидролиза.

Вспомним алгоритм составления уравнения реакции гидролиза. (На доске и на столах учащихся дана таблица алгоритма)

  1. Анализ состава соли, с целью определения силы основания и силы кислоты.
  2. С ионом слабого электролита написать уравнение взаимодействия с составными частями одной молекулы воды (т.е. краткое ионно-молекулярное уравнение)
  3. Написать полное ионно- молекулярное уравнение.

Задание: написать реакцию гидролиза, пользуясь алгоритмом

  1. KNO3
  2. Na2CO3
  3. AICI3
  4. ZnSO3

Не забывать определить, каким основанием и какой кислотой (по силе) образована соль, с ионом слабого электролита записать реакцию.

1) KNO3 + H2O <=> K+ +NO3 + H+ + OH 
     гидролиза нет, оба электролита сильные.
2) Na2CO3 + H2O <=> NaOH + Na2HCO3 – рН > 7
                                            частичный гидролиз
3) AlCl3 + H2O <=> AlOHCl2 + HCI – рН < 7
                                           частичный гидролиз
4) ZnSO3 + 2H2O <=> Zn(OH)2 + H2O + SO2
                                            полный необратимый гидролиз

 

Рассмотрим примеры из органических веществ.

Органические вещества: (демонстрация опытов)

1) гидролиз алкоголятов – солей очень слабой кислоты и сильного основания:

C2H5ONa + H2O <=> C2H5OH + NaOH – Q
                                            частичный гидролиз

2) гидролиз фенолятов– (фенол очень слабая кислота, соли легко гидролизуются)

C6H5ONa + H2O<=> C6H5OH + NaOH – Q

3) соли карбоновых кислот легко подвергаются гидролизу, т.к. карбоновые кислоты относятся к слабым электролитам

CH3COONa + H2O <=> CH3COOH + NaOH – Q

– Каковы условия смещения равновесия гидролиза?

Учащиеся разбирают самостоятельно, вспоминая правило Ле-Шателье (на доске и на столах таблица)

Усилению гидролиза способствует:

  • понижение температуры
  • повышение температуры
  • разбавление
  • увеличение концентрации исходных веществ, продуктов,
  • добавление спирта
  • добавление кислоты H2SO4 (H+)

Вывод:

усилить гидролиз можно, если:

  • разбавить раствор и нагреть. т.е. > to;
  • в случае образования соли добавить кислоту, а в случае кислоты – щелочь.

уменьшить гидролиз, т. е. сместить в сторону реакции нейтрализации можно, если:

  • понизить температуру, увеличить концентрацию раствора добавлением соли;
  • добавить к раствору один из продуктов гидролиза.

2. Практическая часть

Учитель: Рассмотрим задание типа А (демонстрация опытов)

А1 Щелочная среда в растворе – Na2SiO3.

1) Na2SiO3
2) CuSO4
3) NaNO3
4) KI

А2 Лакмус окрасится в синий цвет: Na3PO4
А3 Метилоранж примет окраску красную: Al2(SO4)3
А4 Щелочная среда: C2H5ONa
А5 Способность солей подвергаться гидролизу увеличивается в ряду

a) C2H5ONa, CH3COONa, C6H5ONa
б) CH3COONa, C2H5ONa, C6H5ONa
в) C6H5ONa , C2H5ONa, CH3COONa
г) CH3COO–Na,            C6H5O–Na ,            C2H5O–Na –
слабая кислота                  слабее                 еще слабее
     уксусная                        фенол                    этанол

Правильный ответ – г) т.к. по правилу, чем слабее кислота, тем сильнее гидролиз

В1. Установить соответствие между формулой соли и ее способностью к гидролизу:

1) Сr2(SO4)3                  А (по катиону)
    сульфат хрома

2) Na2SO3                        Б (по аниону)
    сульфит

3) ВаCl2                           В (по катиону и аниону)

4) Al2S3                           Г (гидролизу не подвергается)
  сульфид алюминия

5) Формиат натрия

В2 Установить соответствие между названием соли и средой водного раствора.

1) метил натрия                 А – кислая
2) хлорид бария                 Б – нейтральная
3) нитрит калия                 В – щелочная
4) нитрат ртути

Правило: Все органические соединения щелочных металлов имеет щелочную среду.

В3. Установить соответствие между исходными веществами и образующимися в результате газом.

Правило:

сульфиды дают сероводород H2S
фосфиды дают фосфин PH3
карбиды дают метан (CH4)
ацетилен (C2H2)

  1. Al2S3 + H2O                   A) H2S
  2. NaHCO3 + CuSO4        Б) SO2
  3. C3P2 + H2O                    B) H2
  4. Be2C + H2O                   Г) PH3
                                         Д) CH4
                                         Е) CO2

Демонстрация опыта взаимодействия сульфата алюминия и карбоната натрия.

Задание: Почему при смешивании растворов сульфата алюминия и карбоната натрия выпадает в осадок гидроксид алюминия?

Al2(SO4)3 + Na2CO3 ––> Al2(CO3)3 ? + Na2SO4

В данном случае происходит гидролиз продуктов реакции в момент выделения в раствор ионов соли.

Al2(CO3)3 + H2O Al(OH)3 + H2O + CO2

Al3+ + 3OН ––> Al (OH)3

CO2 + 2H+ ––> H2O + CO2

Al2(SO4)3 + Na2CO3 ––> Al(OH)3 + H2O + CO2 + Na2SO4

Демонстрация опытов (самостоятельное выполнение работы)

Определить, в какой паре веществ выпадает осадок Zn(OH)2:

1) ZnSO4 + K2CO3
2) ZnSO4 + NaNO3
3) ZnCl2 + AgNO3
4) ZnSO4 + H2O

Правильный ответ 1)
В данном случае происходит полный гидролиз продуктов реакции и в растворе получить Zn СO3 не удастся, он подвергается полному необратимому гидролизу с образованием Zn(OH)2 и CO2

С1. Осуществить превращения. (Схема превращений начинается и заканчивается гидролизом).

       +H2O        +CO2               t      + C2000o    +H2O
Ca3P2 ––> X1 ––> CaCO3 ––> X2 ––> X3 ––> C2H2

3. Самостоятельная работа:

Задания КИМов ЕГЭ 2012г. по вариантам А22, А23, А25, А26, В4

4. Рефлексия

Выходной тест по теме «Гидролиз»

1. Гидролиз идет

1) Хлорид алюминия
2) Перхлорат натрия
3) Сульфит аммония
4) Сульфид алюминия
а) только по катиону
б) только по аниону
в) по катиону и аниону

2. Даны растворы солей, в какой цвет окрасится лакмус

1) Сульфат натрия
2) Нитрат аммония
3) Карбонат натрия
а) красный-кислая среда
б) синий-щелочная среда
в) фиолет.-нейтр.среда

3. Приведите уравнение реакции гидролиза карбоната калия

4. Равновесие сместится в сторону реакции гидролиза:

А) добавлением воды
Б) повышением давления
В) повышением температуры
Г) уменьшением концентрации NaOH

Na2SO3 + H2O ––> NaOH + NaHSO3 – Q – рН > 7

5. Домашнее задание

1. Творческое задание: составить задания части А и части В по теме «Гидролиз»
2. Повторить: гидролиз белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров (щелочной, водный, кислотный, ферментативный), эфиров (в кислой среде,щелочной).

Задания:

1. К реакциям гидролиза не относятся:

1) СН3СООNa + H2O
2) K2SiO3 + H2O
3) Na2O + H2O
4) Al4C3 + H2O

2.

1) C2H5OH – этиловый спирт
2) этиленгликоль
3) глицерин
4) фенол
5) пропановая кислота
6) уксусная кислота
7) хлоруксусная кислота
8) HCl

3.

Na2CO3 + H2O C2H5ONa + H2O <=> – Q

AlCl3 + H2O C6H5ONa + H2O <=> – Q

ZnSO3 + H2O CH3COONa + H2O <=> – Q
сульфит ацетат

А1 Щелочная среда в растворе:

1) Na2SiO3
2) CuSO4
3) NaNO3
4) Kl

A2 Лакмус окрасится в синий цвет

1) C2H4OH
2) ZnCl2
3) Na3PO4
4) Na2SO4

A3 Метилоранж краснеет

1) NaOH
2) NaF
3) Na2CO3
4) Al2(SO4)3

A4 Щелочная среда

1) NaCIO4
2) C2H5ONa
3) Zn(NO3)2
4) CH3COOH

А5 Расположить в порядке увеличения солей подвергаться гидролизу.

1) C2H5ONa  – этилат натрия
2) C6H5ONa  – фенолят натрия
3) CH3COOH – ацетат натрия

Правило: чем слабее кислотные свойства, тем сильнее гидролиз.