химия

Автор : Калинина Ольга Анатольевна

Учитель химии МБОУ Салганская СОШ

Тема: «Гидролиз солей»

Тип урока: Изучение нового материала.  

Вид урока: Проблемно-исследовательский.

Цель урока: Сформировать у учащихся понятие гидролиза солей.

Задачи урока:
1. Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами.
2. Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту. Научить составлять ионное уравнение реакции гидролиза солей по первой стадии.
З. Сформировать понимание практического значения гидролиза в природе и жизни человека.

Оборудование: Таблица сильных и слабых электролитов. Компьютерный терминал, дискета с презентациями поэтапного показа схем проведения опыта по гидролизу солей и анализа его результатов

Реактивы:  растворы солей: хлорид алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия, хлорид железа (3), индикаторы — лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый.

План урока

1.Повторение опорных знаний.

* Электролиты и неэлектролиты. Понятие степени электролитической диссоциации.

 *Таблица сильных и слабых электролитов.

 *Работа индикаторов в различных средах.

           2. Подготовка таблицы для заполнения результатов опыта.
           З. Эксперимент (изменение цвета индикаторов в растворах солей).
           4. Схема эксперимента и выводы из опыта.
           5. Доказательство через уравнения реакции.
           6. Определение понятия гидролиз солей.
           7. Выполнение упражнений.
           8. Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека.
           9. Домашнее задание.

                                       Ход урока:

I этап урока - 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:

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.

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 мы при составлении уравнения реакции 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 этап урока - подготовка к изучению нового материала, актуализация знаний и опыта

III этап урока -  проблемная задача. Обсуждение. Ответ формулируется учащимися

Учащиеся после проведения опыта заносят результаты в таблицу и делают самостоятельно вывод, что соли имеют кислую и щелочную реакцию.
Учитель задает вопросы:
1. Какие ионы окрашивают лакмус в красный цвет?
2. Какие ноны отвечают за цвет индикатора в щелочной среде?
З. Есть ли эти ионы в солях?
4. Является ли вода электролитом?
5. На какие ионы диссоциирует вода?

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

Учащиеся знают, что они исследовали водные растворы солей.
Учащиеся делают вывод, что вода участвует в гидролизе и дает ионы водорода и гидроксогруппы, избыток которых изменяет цвет индикаторов. Записывают в графу, «Какие ионы» в следующей таблице:

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.

IV   этап урока - самостоятельный поиск информации в таблице, составление упрощенной схемы гидролиза солей, вывод и определение понятия гидролиза по схеме.

На этом этапе урока учитель демонстрирует упрощенную схему на экране компьютера с заранее созданными слайдами.

                                                AlCl₃                                                                 

                                   Al(OH)₃                     HCl                          

                              ^{слабое основание                 сильная кислота}

                                                    [ ОН]^-               <            [H]⁺

Учащиеся делают вывод и записывают определение, используя данную схему.

Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? 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 ^–].

Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, так как в растворе избыток ионов водорода.

Аналогично составляются схемы по другим солям и делаются соответствующие выводы.

                                               Na₂CO₃                                                 

                             NaOH                       H₂CO₃

                                    ^{cильное 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 ^–].

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов.

Далее учитель просит ребят самостоятельно составить аналогичную схему для хлорида натрия.

                                             NaCl

                           NaOH                     HCl

                         ^{сильное основание                    сильная кислота}

                            ОН^-                     =              Н⁺

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.

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 и выписывают 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.

V этап урока - 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.

ν (Fe(OH)₃) = ν (FeCl₃) = 5 моль.

m (Fe(OH)₃) = M* ν = 107*5 = 535г.

Ответ: масса выпавшего осадка составляет 535г.

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

VI этап урока - 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.

1.      V II этап урока - 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?

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».

6.     V III этап урока - Домашнее задание.

§…., упражнение №… (письменно).

Двое учеников получают карточки с дополнительным индивидуальным заданием (приложение №5).

ПРИЛОЖЕНИЯ

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.

Химический диктант.

1.     В чистой воде рН=7.

2.     Раствор соляной кислоты – слабый электролит.

3.     Соль Na₂CO₃ образована сильным основанием и слабой кислотой.

4.     Соль AlCl₃ образована слабым основанием и сильной кислотой.

5.     Водный раствор соли NaCl имеет рН<7.

6.     Водный раствор соли K₂SO₄ имеет рН=7.

7.     Водный раствор соли Al₂(SO₄)₃ имеет рН<7.

8.     Соль KNO₃ подвергается необратимому гидролизу с выпадением осадка.

9.     Раствор соли Na₂SiO₃ при действии фенолфталеина окрасится в малиновый цвет.

10. Раствор соли K₂CO₃ при действии фенолфталеина остается бесцветным.

Приложение №3.

Бланк химического диктанта.

Фамилия, имя_____________________________________

(+)ДА (-)НЕТ

Приложение №4.

Шаблон для проверки химического диктанта.

1        2  3  4  5  6  7  8  9  10

+  -  +   +  -   +  +  -  +   -

Приложение №5.

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

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.           Методические рекомендации по использованию учебников Л.С. Гузея, Р.П. Суровцева, Г.Г. Лысовой «Химия-10», «Химия-11». При изучении химии на базовых и профильных уровнях. М. Дрофа. 2004.

7.           Химия-9. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. Л.С. Гузей, Р.П. Суровцева, В.В. Сорокин М. Дрофа. 2002.

8.           Химия-11 Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова, М., Дрофа. 2005.