Урок-исследование "Гидролиз солей"

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области

«Саратовский политехнический колледж»

Разработка урока-исследования

«Гидролиз солей»

Преподаватель:

Васильева Людмила Николаевна

Саратов 2021

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.

Перед проведением занятия студентам следует:

1. Повторить ранее изученный материал по темы «Растворы. Электролитическая диссоциация».

2. Студенты получают индивидуальные задания - подготовить сообщения по темам «Гидролиз в природе», «Гидролиз в народном хозяйстве и в жизни человека».

3. Заблаговременно студенты получают несколько полосок универсальной индикаторной бумаги и проверяют действие на неё влажных мыла и соды, хлорида цинка (паяльная кислота), силикатный клей, поваренная соль. Результаты заносят в таблицу

Оборудование: лабораторное оборудование, вещества, компьютер, мультимедийный проектор, экран.

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: частично-поисковый, словесно-наглядно-практический, объяснение с элементами беседы.

Структура урока 

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 беседу- опрос.)

Вопросы учителя (на экране) :

• 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)

1. Учитель: д.з. у вас было исследовать действие некоторых веществ на влажную индикаторную бумагу, результаты вас удивили, т.к. индикаторная бумага показывала присутствие кислоты или щёлочи в растворах солей. Сегодня мы разрешим все противоречия.

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 второй -фенолфталеин 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?

4. 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.

Что сильнее, того и больше

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.)

Данная соль подвергается гидролизу. Это 1-й случай, когда реакция гидролиза идёт.

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

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

.

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?

Учитель: Зачастую гидролиз 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.

5. Закрепление.

Студенты самостоятельно выполняют задания на карточках, работают в группах по 2 человека.

1. Установите соответствие между формулой соли и типом гидролиза.

2. Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора.

3. Установите соответствие между формулой соли и молекулярно-ионным уравнением гидролиза.

Через 10 мин ответы на экране, проводиться самопроверка.

6. 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?

7. Домашнее задание

1. 1) Подготовить сообщения по темам « Гидролиз в природе», «Гидролиз в народном хозяйстве и в жизни человека».

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.

урок химия гидролиз соль

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.