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⁺ + 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. (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 + 3CO₂ + 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:

1. Химия. Учебное пособие для поступающих в ВолгГТУ. Составители С.М.Москвичёв, Н.Н. Литинская и др. Волгоград. ВолгГТУ. 2004.
2. Энциклопедия для детей. Химия. Том 17. Гл. редактор В.А.Володин. М. Аванта +. 2000.
3. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Химия. А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, А.С. Корощенко, Ю.Н. Медведев. М. Интеллект – центр. 2004.
4. Пособие по химии для старших классов. 8-11 классы. Н.Е. Кузьменко. В.В. Ерёмин. В.А.Попков. М. Оникс 21 век. 2003.
5. Химия для абитуриентов. От средней школы к ВУЗу. Р.А, Лидин. В.А. Молочко. М. Химия. 1993.
6. Химия-11,базовый уровень. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова, М., Дрофа. 2005.