Конспект урока "Гидролиз неорганических веществ"

Тема урока: Гидролиз неорганических веществ (11 класс)

Учитель химии Ильясова Барият Насрудиновна

Тип урока: изучение нового материала.
Вид урока: проблемно-исследовательский.
Цель урока: сформировать у учащихся понятие о гидролизе, научить учащихся составлять ионные уравнения гидролиза, определять среду раствора соли.

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, компьютер, проектор.

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 экране (слайд №1). Внимательно прочитаем и решим у доски эту задачу.

Задача №1.

При сливании раствора, содержащего 5 моль хлорида железа (III), с избытком раствора кальцинированной соды выделяется газ и выпадает осадок. Определите массу выпавшего осадка.

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 – в водной среде разлагается.

– Может быть условия задачи ошибочны? Проверим это опытным путем.

Демонстрация опыта через видеопроектор:( гидролиз солей, образованных…)

Сливают растворы хлорида железа (III) и карбоната натрия.

– 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 (слайд №2).

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 реакция обменного взаимодействие веществ с водой, приводящая к их разложению.(слайд №3)

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 (демонстрация опытов через видеопроектор «гидролиз солей»)

– Какой вывод мы можем сделать на основе этих наблюдений? .

– Проанализируем состав соли. Соль можно рассматривать как продукт реакции нейтрализации основания кислотой. Каким основанием и какой кислотой может быть образованна соль? Сильными или слабыми электролитами являются эти основание и кислота? В зависимости от силы основания и кислоты можно выделить 4 типа солей. (слайд №4,)

– Рассмотрим, что же происходит при взаимодействии соли с водой? (слайд №5,6,7,8,9 и 10)

Демонстрация слайдов. Учащиеся делают выводы и записывают определения.

1. Соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, подвергаются гидролизу по аниону. Их растворы имеют щелочную среду, рН7. Лакмус в таких растворах синий, фенолфталеин приобретает малиновую окраску, метилоранж –желтый.

2. Соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, подвергаются гидролизу по катиону. Их растворы имеют кислую среду, рН

3. Соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, подвергаются гидролизу по катиону и аниону одновременно. Среда их растворов может быть нейтральной, слабо щелочной и слабо кислотной в зависимости от константы диссоциации образующихся продуктов.

4. Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты не подвергаются гидролизу. Их растворы имеют нейтральную среду, окраска индикаторов в таких растворах не меняется.

5. – 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, нашли массу осадка.

IV. Значение гидролиза природе и практической деятельности человека

– Я думаю, что у вас возник вопрос: «Так ли уж часто следует учитывать процессы гидролиза?». Учащиеся нашего класса подготовили сообщение о значении гидролиза в природе и в жизни человека.

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 (Cu₂(OH)₂CO₂) – 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.

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.

V. Закрепление изученного материала..

– 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 и выполним небольшую работу, текст которой вы видите на экране.(слайд №13,14 и 15)

.

№1. Верны ли утверждения?

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.

№2.Установите соответствие между формулой соли и отношением ее к гидролизу.

ФОРМУЛА СОЛИ ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ

А) NaNO₃ 1) гидролизуется по катиону

Б) HgF₂ 2) гидролизуется по аниону

В) Fe(NO₃)₃ 3) гидролизуется по катиону и аниону

Г) Ca(CH₃COO)₂ 4) не гидролизуется

№3. Установите соответствие между солью и окраской лакмуса в ее растворе.

СОЛЬ ОКРАСКА ЛАКМУСА

А) NH₄NO₃ 1) синяя

Б) K₂SO₄ 2) красная

В) CaCO₃ 3) фиолетовая

Г) BaBr₂

VI. Подведение итогов.

VII. Домашнее задание

§16, упражнение №1,2 и № 3 (письменно).

Литература:

1. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к ЕГЭ. Химия. А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, А.С. Корощенко, Ю.Н. Медведев. М. Интеллект – центр. 2004.

2. Химия в помощь абитуриенту. Р.А, Лидин. В.А. Молочко, Л.Л.Андреева. Дрофа. 2001.

3. Химия-11. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. О.С. Габриэлян, Г.Г. Лысова,М., Дрофа. 2002.