Гидролиз солей

" Гидролиз солей"

гидролиз электролит соль раствор

Проведение урока предполагается в 9 классе, при изучении темы «Растворы. Электролитическая диссоциация». Перед проведением урока учащимся следует повторить ранее изученный материал по данной теме. Два ученика получают индивидуальные задания — подготовить сообщения по темам «Гидролиз в природе», «Гидролиз в народном хозяйстве и в жизни человека».

Цель: изучить сущность гидролиза солей в водном растворе.

Задачи урока:

образовательные:

· Дать понятие о гидролизе вообще и о гидролизе солей в частности;

· Научить составлять полные и сокращённые ионные уравнения реакций гидролиза солей;

· Сформировать умение предсказывать среду растворов различных солей;

· Закрепить у школьников знания теории электролитической диссоциации.

Воспитательные:

· Раскрыть перед учениками научный путь познания через доказательство гипотезы, способствовать переходу знаний в убеждения;

· Посредством эксперимента привить навыки трудолюбия, бережного отношения к реактивам, к природе, эстетические качества.

Развивающие:

· На примере свойств солей, различной природы, их отношение к воде, продолжить развитие умений наблюдать, сравнивать изучаемые явления, выявлять причинно — следственные связи, делать соответствующие выводы.

Оборудование:

На столах учащихся: стаканы с дистиллированной водой, растворы соляной кислоты, гидроксида натрия, хлорида натрия, хлорида алюминия, карбоната натрия, лакмус, фенолфталеин, штатив с пробирками, карточки с алгоритмом написания уравнений гидролиза.

Тип урока: изучение нового материала.

Вид урока: проблемно-исследовательский.

Методы обучения:

Ход урока.

1. Организационный момент.

2. Подготовка к активному восприятию новой темы.

Учитель: На прошлом уроке мы рассматривали химические свойства солей с позиции электролитической диссоциации. Сегодня продолжим — и познакомимся с одним важным и сложным свойством солей.

(С целью воспроизведения в памяти учащихся опорных положений и подготовки их к восприятию нового материала учитель проводит фронтальную беседуопрос.)

Вопросы учителя:

· Что определяет свойства растворов кислот?

· Чем отличаются сильные кислоты от слабых? Приведите примеры тех и других.

· В молекулах каких кислот — сильных или слабых — водород связан прочнее?

· Дать определение основаниям. Как обнаруживается наличие гидроксид-ионов в растворе?

· Почему одни основания относятся к сильным электролитам, а другие к слабым?

· Что представляет вода с точки зрения теории электролитической диссоциации?

· Скажите, пожалуйста, какие вещества называются индикаторами?

· Какие вам известны индикаторы?

· Как изменяется окраска индикаторов в разных средах?

(В ходе обсуждения выявляются уже имеющиеся знания учащихся о кислотах и основаниях с точки зрения теории электролитической диссоциации, о изменении окраски индикаторов в разных средах)

Учитель: Давайте подтвердим изменение окраски индикаторов опытом.

Приготовьте 6 пробирок и налейте в 2-е кислоты, во 2-е щелочи, в 2- е воды из стакана. Добавьте несколько капель лакмуса в пробирку с кислотой, со щелочью, и с водой.

Учитель: Что вы наблюдаете? (Изменение окраски).

А в следующие пробирки соответственно добавьте — метилоранжа.

Учитель: Ваши наблюдения? (Изменение окраски).

Учитель: Какую среду имеют данные растворы?

Присутствием, каких ионов обусловлена окраска индикаторов?

Учащиеся сообщают о концентрации ионов в различных средах и причинах изменения окраски индикаторов.

Учитель: Давайте проведём ещё один опыт.1).Нальём в 2 пробирки раствор хлорид алюминия.

Вопрос учителя: Как вы думаете, какую окраску будут иметь лакмус и фенолфталеин в растворе этой соли? Учащиеся высказывают свои предположения.

Учитель: Ваши предположения проверим с помощью эксперимента. Прильем к раствору соли в первую пробирку раствор лакмуса, во вторую раствор фенолфталеина.

Вы видите, что в первой пробирке лакмус изменил окраску на красную, а во второйфенолфталеин не меняет свой цвет.

Учитель: Какая среда данного раствора?(У школьников возникло противоречие с имеющимися знаниями — учителем создана проблемная ситуация).Следовательно, раствор хлорида алюминия имеет кислую среду.

2.Возьмите раствор соли карбоната натрия, налейте также в 2 пробирки и добавьте индикаторы лакмус в одну и фенолфталеин в другую.

Учитель: Что наблюдаете? Какая среда данного раствора?

Нальем в две пробирки раствор хлорида натрия.

Учитель: Как вы думаете, будет ли изменяться окраска индикаторов в растворе этой соли? Проделаем эксперимент.

Учитель: Что вы наблюдаете? Действительно среда в обеих пробирках среда нейтральная.

Учитель: Мы видим, что в разных водных растворах солей разная среда. Можем ли мы, основываясь на имеющихся знаниях, объяснить результаты данного опыта?

Изучение нового материала

Учитель. Действительно, вы столкнулись с неизвестным пока для вас явлением, которое не можете грамотно истолковать на основании имеющегося у вас опыта и знаний. Это явление — гидролиз солей в водных растворах, и ему мы посвятим сегодняшний урок. Тема урока «Гидролиз солей». Запишем её в тетрадь. " Гидролиз" -данный термин состоит из двух составных частей от греческого «гидро» — вода, «лизис» — разложение. Дословно, гидролиз — разложение водой. К концу занятия вы должны сформулировать полное определение понятия «гидролиз».

Давайте вспомним, из чего состоит раствор? (Школьники отвечают, из чего состоит раствор.) Вернёмся к нашему опыту.

Что в данном случае является растворителем и растворенным веществом? Давайте выясним состав данных солей.

Рис.

[ОН]^- < [Н]⁺

Кислая реакция среды

Попробуем разобраться, что же произошло. Вода, как вы знаете, является слабым электролитом и диссоциирует на положительные ионы водорода и гидроксид-ионы.

Хлорид алюминия — соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, диссоциирует следующим образом При растворении соли в воде слабые ионы соединяются т. е. гидролизуются.

Среда кислая

Учитель. Какой тип данной реакции? (реакция обмена) Давайте сделаем вывод, используя данную схему.

Раствор соли, образованный_______________ имеет____________ реакцию, так как в растворе избыток _____________.

(Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, имеет кислую реакцию, т.к. в растворе избыток ионов водорода.)

1.Аналогично составляются схемы по другим солям и делаются соответствующие выводы. (Один школьник выполняет задание на доске, остальные на местах, пользуясь алгоритмом) Рис.

[OH]^- > [H]⁺

Щелочная реакция

2Na⁺ +CO₃ ^2- +H ⁺OH^- = HCO₃^- +2Na⁺ + OH^- Среда щелочная.

Учитель: Какой тип реакции?

Сформулируем вывод:

(Раствор соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию, так как в растворе избыток гидроксид-ионов.)

Данная соль подвергается гидролизу. Это 2-й случай когда реакция гидролиза идёт.

Составьте аналогичную схему для хлорида натрия Рис.

Учитель: Хлорид натрия гидролизу не подвергается, так как в составе соли нет иона, который мог бы при взаимодействии с водой образовывать слабый электролит.

Сформулируем вывод:

(Раствор соли, образованной сильным основанием и сильной кислотой, имеет нейтральную реакцию, так как в растворе равное количество катионов водорода и гидроксид-ионов.)

Учитель: Итак, на какие группы можно разделить соли по составу?

Рис.

Учитель: Случай, когда соль образована слабым основанием и слабой кислотой более сложный и будет рассмотрен в 11 классе. Отмечу лишь, что зачастую гидролиз в данном случае идет необратимо, соль полностью разлагается водой. В этом случае в таблице растворимости в ячейке соответствующей соли стоит прочерк. В зависимости от природы соли, среда может быть нейтральная, щелочная или кислая. Сегодня мы с вами познакомились с особыми свойствами солей, которое называется гидролизом.

Проанализируйте записи молекулярных уравнений рассмотренных процессов. Ответьте на вопросы и дайте определение понятия «гидролиз».

· К какому типу мы отнесем данные реакции?

· Какие вещества в них участвуют?

· В чем заключается сущность гидролиза? Какие продукты данных взаимодействий с точки зрения теории электролитической диссоциации мы получили?

Итак, гидролиз — это реакция обмена между некоторыми солями и водой приводящая к образованию слабого электролита.

Учитель: Это явление характерно не только для солей, но и для других соединений. Оно распространено в природе, и используется в промышленности и в быту. Давайте послушаем, как явление гидролиза используется в быту, жизни человека, где распространено в природе? (слушаем выступления учащихся. См. приложение № 1,2)

Подведём итог урока:

· С каким свойством солей вы познакомились на уроке?

· Какие группы солей по составу вы знаете?

· В каких случаях идёт реакция гидролиза?

· В каком случае не идёт?

· Какой ион определяет реакцию среды?

· Какие ионы гидролизуются?

Домашнее задание

1) Учебник «Химия» под редакцией Н. Е. Кузнецовой. Страницы 47−49 причитать.

2) Заполнение таблицы

Приложение 1

Гидролиз в природе

Обменные реакции между солями и водой широко распространены в природе.

Явление гидролиза играет огромную роль в химическом преобразовании земной коры. Многие минералы земной коры — это сульфиды металлов, которые хотя и плохо растворимы в воде, постепенно взаимодействуют с ней. Такие процессы идут и на поверхности Земли, и особенно интенсивно в ее глубинах при повышенной температуре. В результате образуется огромное количество сероводорода, который выбрасывается на поверхность при вулканической деятельности. А силикатные породы постепенно переходят в гидроксиды, а затем в оксиды металлов. В результате гидролиза минералов — алюмосиликатов — происходит разрушение горных пород.

Известный нам малахит (Cu (OH)CO₃) — не что иное, как продукт гидролиза природных карбонатов.

В Мировом океане соли также интенсивно взаимодействуют с водой. Выносимые речной водой гидрокарбонаты кальция и магния придают морской воде слабощелочную реакцию. Именно в такой слабощелочной среде прибрежных вод рН приблизительно равно 9 наиболее интенсивно протекает фотосинтез в морских растениях и наиболее быстро развиваются морские животные. А если вспомнить о составе рН крови млекопитающих, в том числе и человека, то вы сможете не только сделать вывод о единстве животного мира на Земле, но и сформулировать и некоторые гипотезы происхождении жизни на планете.

Приложение 2

Гидролиз в народном хозяйстве

Гидролиз доставляет немало хлопот нефтяникам. Как известно, в нефти имеются примеси воды и многих солей, особенно хлоридов кальция и магния. При нагревании нефти в процессе ее переработки до 250 град. С и выше происходит интенсивное взаимодействие указанных хлоридов с водяным паром. Образующийся при этом газообразный хлороводород вступает в реакцию с металлом, из которого сделано оборудование, разрушает его, что резко увеличивает стоимость нефтепродуктов.

Впрочем, на счету гидролиза немало и добрых дел. Например, образующийся при взаимодействии сульфата алюминия с водой мелкодисперсный осадок гидроксида алюминия уже несколько веков используется в качестве протравы при крашении. Оседая на ткань и прочно соединяясь с ней, гидроксид алюминия затем легко адсорбирует красители и образует весьма устойчивые красящие слои, которые выдерживают многократную стирку ткани. Без протравы качественной окраски тканей не получится.

Этот же процесс используют для очистки питьевой воды и промышленных стоков: рыхлый аморфный осадок гидроксида алюминия обволакивает частички грязи и адсорбирует вредные примеси, увлекая все это на дно. Примерно таков же механизм очистки природной воды глинами, которые представляют собой соединения алюминия.

Гидролиз солей Na₂CO₃ Na₃PO₄ применяется для очистки воды и уменьшения ее жесткости.

Известкование почв с целью понижения их кислотности также основано на реакции гидролиза Посредством гидролиза в промышленности из непищевого сырья (древесины, хлопковой шелухи, подсолнечной лузги, соломы вырабатывается ряд ценных продуктов: этиловый спирт, белковые дрожжи, глюкоза, сухой лед.

Гидролиз в жизни человека

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с явлением гидролиза — при стирке белья, мытье посуды, умывании мылом. Даже процессы пищеварения, в частности, расщепление жиров, протекают благодаря гидролизу.

Приложение 3

Алгоритм составления уравнений реакций гидролиза

1.Записать уравнение диссоциации воды.

2.Записать уравнение диссоциации соли.

3.Выбрать слабый ион.

4. Записать его взаимодействие с водой.

5.Опеделить среду раствора.