Тема урока: гидролиз солей.
Тип урока: изучение нового материала.
Вид урока: проблемно-исследовательский.
Цель урока: сформировать у учащихся
понятие гидролиза солей.
Задачи урока.
В результате проведенного урока учащиеся:
- умеют определять характер среды растворов солей по их составу, составлять ионные уравнения реакций гидролиза солей по первой стадии;
- умеют пользовать опорными знаниями, составлять конспект урока;
- более глубоко знают о свойствах солей, понимают практического значение гидролиза в природе и жизни человека;
- развивают мышление, умеют делать логические выводы из наблюдения по опыту;
- закрепляют умение и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочным материалом, дополнительной литературой.
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.
Эпиграф: «Она – самое мягкое и слабое существо в мире, но в преодолении твердого и крепкого она непобедима и нет ей на свете равного в этом». (Лао-цзы)
ХОД УРОКА
I. 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:
v(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 при составлении уравнения
реакции мы 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.
II. 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.
Среду 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+ + CO32– + HOH <––> Na+ + OH– + Na+ + HCO3–
CO32– + 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. (Учащиеся
читают текст учебника параграф 18 и записывают
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.
III. 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
+ 6NaCl.
v (Fe(OH)3) = v (FeCl3) = 5 моль.
m (Fe(OH)3) = M* v = 107 * 5 = 535 г.
Ответ: масса выпавшего осадка составляет 535 г.
– Вот мы и решили эту задачу, определили газ, наш массу осадка. Обратите внимание, из какого источника взята эта задача.
IV. Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека
– Я думаю, что у вас возник вопрос: «Так ли уж часто следует учитывать процессы гидролиза?». Ученик подготовил сообщение о значении гидролиза в природе и в жизни человека. Второй ученик поможет ему в проведении экспериментов.
Учащиеся слушают сообщение, иллюстрированное опытами доказывающими, что мыла, синтетические моющие средства, крахмал в водной среде подвергаются гидролизу.
V. Подведение итогов
– Итак, сегодня мы познакомились с явлением гидролиза солей. Прошу дать краткие ответы на мои вопросы:
- Что такое гидролиз?
- На какие группы мы разделили все соли?
- Как происходит гидролиз каждой группы?
– Проверим результативность нашей совместной исследовательской деятельности: напишем графический диктант, текст которого вы видите на своих столах (Приложение 2).
Ученики заполняют бланк химического диктанта (Приложение 3), обмениваются заполненными бланками, выставляют друг другу оценки по оценочной шкале: 5 – 6 правильных ответов – оценка «3», 7 – 8 правильных ответов – оценка «4», 9 – 10 правильных ответов – оценка «5». На доске открывается шаблон с правильными ответами (Приложение 4).
– Прошу поднять руку тех учеников, которые справились с графическим диктантам на «хорошо» и «отлично».
VI. Домашнее задание
§18, упражнение № 3 (письменно).
Двое учеников получают карточки с дополнительным индивидуальным заданием (Приложение 5).
Литература:
- Химия. Учебное пособие для поступающих в ВолгГТУ. Составители С.М.Москвичёв, Н.Н. Литинская и др. Волгоград. ВолгГТУ. 2004.
- Энциклопедия для детей. Химия. Том 17. Гл. редактор В.А.Володин. М. Аванта +. 2000.
- Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Химия. А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, А.С. Корощенко, Ю.Н. Медведев. М. Интеллект – центр. 2004.
- Пособие по химии для старших классов. 8-11 классы. Н.Е. Кузьменко. В.В. Ерёмин. В.А.Попков. М. Оникс 21 век. 2003.
- Химия для абитуриентов. От средней школы к ВУЗу. Р.А, Лидин. В.А. Молочко. М. Химия. 1993.
- Химия-11,базовый уровень. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова, М., Дрофа. 2005.