Урок по химии в 11-м классе по теме "Гидролиз веществ"

Цели урока:

• Учебные: формирование основных понятий ( гидролиз, классификация солей по силе кислоты и основания их образующих, среда раствора, рH, типы гидролиза, степень гидролиза, факторы , влияющие на степень гидролиза) на дифференцированной основе; формирование умений записывать уравнения реакций гидролиза в молекулярном, полном и сокращенном виде, предсказывать и объяснять изменение среды раствора, образование кислых и основных солей.
• Развивающие: развитие творческого мышления, экспериментальных умений и навыков, развитие умений выдвигать гипотезу, проверять ее, устанавливать закономерности, искать новые факты, которые подтвердили бы правильность выдвинутой гипотезы, развитие эмоциональной сферы учащихся, познавательной активности, умений наблюдать окружающий мир, задумываться над внутренней сутью увиденного.
• Воспитательные: формирование умений применять изученный материал в практических ситуациях, защищать свои убеждения, работать в группе.

Оборудование и реактивы:

Лабораторный эксперимент: растворы индикаторов - метилоранж, фенолфталеин, лакмус, универсальная индикаторная бумага ; растворы солей AICI₃, ZnSO₄, Na₃PO₄, K₂CO₃, NaCI, K₂SO₄, магний , алюминий , растворы соляной и серной кислот, растворы гидроксидов натрия и калия, пробирки, штатив для пробирок, спиртовка, спички.

Демонстрационный эксперимент: магний, алюминий, вода, спиртовка, спички.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний ( с проверкой домашнего задания).

Индивидуальный опрос (у доски)

• химические свойства кислот (на примере сильной кислоты) , с записью уравнений химических реакций в молекулярном, полном ионном и сокращенном ионном виде.
• химические свойства щелочей, с записью уравнений химических реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.
• химические свойства солей, с записью уравнений химических реакций в молекулярном, полном и сокращенном ионном виде.

- Какие электролиты называются сильными? слабыми? Привести примеры.

- Сильная кислота - это ... . Привести примеры (5-6) сильных кислот

- Сильное основание - это ... . Привести примеры (4-5) .

- Слабая кислота - это ... . Привести примеры ( объяснить причину "слабости" ).

- Слабое основание - это ... .

( Карточки с формулами приведенных кислот и оснований прикрепить магнитами на доске).

- Дать определение солям в свете теории электролитической диссоциации.

- Определить принадлежность солей к классам ( по составу), дополнить схему классификации, назвать соли.

Формулы: NaNO₃ , NaHCO₃, CuOHNO₃ , [Ag(NH₃)₂]NO₃ , KAI(SO₄)₂ , CaOCI₂.

"Мысленный " эксперимент : Даны растворы килоты, щелочи и вода. Как распознать, в какой пробирке находится какой раствор и вода?

Обсуждение понятий : среда раствора, рН раствора, индикаторы кислотно-основные.3

Сообщение об истории появления и использования водородного показателя рН (Приложение №1).

3. Изучение нового материала.

Мотивация: (слово учителя)

Соли - разнообразная и практическизначимая группа неорганических веществ. Сомнений в этом нет. Но все ли вы знаете о химических свойствах солей? Все ли свойства солей отмечены при ответе?

Создание проблемной ситуации, постановка проблемы исследования, формирование решения проблемы.

Предлагается провести работу в парах по вариантам (рядам) , используя карточки-инструкции с последующим обсуждением результатов в парах и фронтально.

Карточка-инструкция №1.

Оборудование и реактивы: растворы хлорида алюминия и сульфата цинка, растворы серной и соляной кислот, магний (порошок или стружка), растворы индикаторов ( лакмус и метилоранж) универсальная индикаторная бумага, штатив для пробирок, пробирки, спички.

Ход работы

1. В две пробирки налейте по 2-3 мл растворов кислот. Прибавьте немного магния. Какие изменения вы наблюдаете? Как идентифицировать выделяющийся газ?

2. В две другие пробирки налейте по 2-3 мл растворов солей. Прибавьте немного магния. Что происходит? Попробуйте доказать идентичность газа первого и второго опытов.

3. Составьте уравнения проведенных реакций.

Карточка-инструкция № 2.

Оборудование и реактивы: растворы гидроксида калия и натрия, растворы карбоната и фосфата натрия, алюминий (гранулы или порошок), растворы индикаторов (лакмус и фенолфталеин), универсальная индикаторная бумага, штатив для пробирок, пробирки, спиртовка, спички.

 Ход работы

1. В две пробирки налейте по 2-3 мл растворов щелочей. Прибавьте немного алюминия. Отметьте происходящие изменения. Нагрейте содержимое пробирок в течении одной минуты. Что произошло? Как идентифицировать выделяющийся газ?

2. В две другие пробирки налейте по 2-3 мл растворов солей. Нагрейте содержимое в течении 1 мин. Что наблюдаете? Попробуйте доказать идентичность газа первого и второго опытов.

3. Составьте уравнения проведенных реакций.

Карточка - инструкция №3.

Оборудование и реактивы: растворы хлорида натрия, сульфата калия, магний и алюминий, растворы индикаторов (лакмус, фенолфталеин, метилоранж),универсальная индикаторная бумага,

штатив для пробирок, пробирки, спиртовка, спички.

Ход работы

1. В две пробирки налейте по 2-3 мл раствора хлорида натрия, в две другие - раствор сульфата калия. Добавьте в пробирки с растворами солей магний и алюминий.

Что наблюдаете? Нагрейте содержимое пробирок . Как повлияло на ход реакции нагревание?

2. Составьте уравнения осуществленных реакций.

Обсуждение результатов опытов, интерпретация полученных данных, выдвижение гипотез.

Какое химическое взаимодействие приводит к образованию водорода?

Предположение о взаимодействии магния и алюминия с водой опровергается демонстрационным экспериментом " Взаимодействие магния с водой при обычных условиях и при нагревании."

Итак, реакция произошла , а почему?

( Все возможные гипотезы фиксируются на доске !)

Если нет реальных гипотез, учитель советует обратить внимание на СОСТАВ солей, с которыми работали учащиеся 1, 2, 3 рядов.

Ученики 1 ряда работали с солями, образованными катионами СЛАБЫХ оснований и анионами СИЛЬНЫХ кислот, 2 ряд работал с солями , образованными катионами СИЛЬНЫХ оснований и анионами СЛАБЫХ кислот. З ряд исследовал свойства растворов солей, образованных катионами СИЛЬНЫХ оснований и анионами СИЛЬНЫХ кислот.

Почему для изучения свойств растворов солей первому ряду предложили магний, а второму ряду - алюминий?

(Смотри ряд активности металлов, понятие амфотерность).

Что происходит с солями при их растворении? Какой силы является вода как электролит?

(Составить уравнения реакций диссоциации солей и воды. Обратить внимание на обратимость диссоциации воды, обосновать знак < = > в уравнении ).

Для чего были предложены растворы индикаторов? Что они позволят определить у растворов солей?

( Определение среды растворов кислот, щелочей и солей, определение рН с помощью универсальной индикаторной бумаги, составление сводной таблицы см. слайд № 3 и №4 ).

 Соли по происхождению (генезису) можно классифицировать на 4 группы . ( см. слайд № 2 )

Привести новые примеры солей разных по "генезису".

Теоретическое обоснование проведенных опытов.

Учитель демонстрирует слайд № 6 и №7 с уравнениями реакций гидролиза солей I и II типа, комментирует записи, вводит новые понятия ( гидролиз, обратимость гидролиза, гидролиз по аниону, гидролиз по катиону, стадии гидролиза). Один пример соли после комментария учителя расписывает ученик более подготовленный

 I. Cоли образованные сильной кислотой , но слабым основанием.

среда раствора - кислая, гидролиз по катиону

слабое сильная

основание кислота

Правило - "Тип гидролиза определяет "слабый ион", а среду раствора - "сильный ион"

1. диссоциация соли в водном растворе

    3+

AICI₃ = AI + 3CI ^-

катион

от слабого основания

2. сокращенное ионное уравнение

  ^{3+       +    -                    2+           +}

AI + HOH <=> AIOH + H

3. полное ионное уравнение

  ^{3+          -        +   -                   2+     -          +}

AI + 3CI + HOH <=> AIOH + 3CI +

4. молекулярное уравнение

AICI₃ + HOH <=> AIOHCI₂+ HCI

гидроксохлорид

алюминия

2. Соли образованные сильным основанием , но слабой кислотой.

Согласно правилу среда в растворе - щелочная, а NaOH | H₂CO₃ гидролиз по аниону

сильное слабая

основание кислота

1. диссоциация соли в водном растворе

Na₂ CO₃ = 2 Na⁺ + CO₃²-

анион слабой кислоты

2. сокращенное ионное уравнение

CO₃^2- + H⁺OH^{- < = >} HCO₃^- + OH^-

3. полное ионное уравнение

CO₃^2- + 2Na ⁺ + H⁺OH^- <= > 2Na⁺ + HCO₃^- + OH^-

4. молекулярное уравнение

Na₂CO₃ + H⁺OH^- <= > NaHCO₃ + NaOH

гидрокарбонат

натрия

Гидролиз солей II и III типа протекает , как правило по первой ступени. Гидролиз солей по второй или третьей ступени рассмотрим на факультативном занятии.

Почему не подлежат гидролизу соли образованные сильной кислотой и сильным основанием.

Подтверждением невозможности подобного свойства у данного типа солей являются результаты работы учащихся 3 ряда.

Попробуйте осмыслить ситуацию гидролиза солей IV типа. Какие продукты могут быть при этом получены? Каков тип гидролиза?

Проверкой выдвинутых гипотез может быть демонстрационный эксперимент "Взаимодействие раствора хлорида алюминия с раствором карбоната натрия".

Учащийся пишет уравнение реакции между этими солями в растворе.

Какова растворимость полученных веществ? По уравнению нет выделения газов , а в реальном опыте таковой выделяется. Как это можно объяснить?

Вывод возможный : соли слабого основания и слабой кислоты подвергаются полному, необратимому гидролизу и по катиону и по аниону.

2AICI₃ + 3Na₂CO₃ = 6NaCI + AI₂ | (CO₃)₃

   ---------------

AI(OH)₃ | H₂CO₃

слабое основание слабая кислота

AI₂ (CO₃)₃ + 6 HOH = 2 AI(OH)₃ + 3 CO₂ + 3 H₂O или

AI₂(CO₃)₂ + 3 HOH = 2 AI(OH)₃ + 3 CO₂

Как идентифицировать полученный осадок и выделившийся газ?

Учащиеся предлагают доказательства амфотерности осадка гидроксида алюминия - взаимодействие и с кислотой и с основанием. (Вызванный ученик проводит демонстрационный эксперимент).

Выделяющийся газ - это … . Он вызывает помутнение известковой воды и гасит горящую лучину.

(Слайд № 7)

Итак : выводы по изученному на уроке материалу:

гидролиз - это …

тип гидролиза зависит от … .

полному гидролиз подвергаются соли …

экспериментальным подтверждением гидролиза является … .

среда в растворе соли определяется … .

Значение гидролиза ( см. слайд № 8 )

4. Рефлексия. Оценка деятельности.

Работа над тестами по теме урока в кабинете информатики с использованием компьютера (Приложение №2) или , в зависимости от уровня подготовленности учащихся, закрепление материала в классе .

1. На экран проектором проецируется задание: (Слайд №9)

Какую реакцию среды будут иметь водные растворы следующих солей:

1 вариант а) нитрата цинка б) хлорида калия в) карбонат железа (II) г) сульфид натрия

2 вариант а) силиката калия б) нитрата бария в) ацетат меди (II) г) сульфат железа (II).

Определите тип гидролиза.

Составьте уравнения реакций ( 1 вариант для соли а), 2 вариант для соли а). )

2. На экран проецируются правильные ответы на эти вопросы. ( Слайд №10) Учащимся предлагается поменяться с соседом тетрадями, проверить задания и выставить друг другу оценки (или проверить и самому себе определить оценку).

3. Объективность проверки оценивает учитель, выборочно проверяя работу после урока.

4. Рефлексия:

-Довольна (доволен) ли ты как прошел урок?

-Было тебе интересно?

-Ты был активен на уроке?

-Сумел ли ты показать имеющиеся знания и приобрести новые?

-Что тебе больше понравилось?

(Ответы анонимны, односложны).

5. Домашнее задание (с комментариями по выполнению).

- учебник стр. 163-173 (материал параграфа 16)

- учебник О.С. Габриелян "Химия. 11 кл." стр. 174 № 3,4,5.

- экспериментальная задача " Исследование среды раствора мыла, шампуня, соды и других бытовых растворов c использованием растительных индикаторов" (работа по прилагаемой таблице).

(Приложение №3)

Призентация.