Конспект урока «Гидролиз неорганических веществ» по химии для 11 класса

Тема « Гидролиз солей» рассчитана по программе на 2 часа. Целью всей темы является усвоение понятия гидролиз соли и отработка умения составлять уравнения гидролиза солей органического и неорганического происхождения. А цель этого урока усвоение понятия гидролиз соли и создание алгоритма который поможет составлять уравнения гидролиза солей на последующих уроках. тип урока - усвоение новых знаний; вид урока – проблемно-исследовательская деятельность. Данный метод активизирует мыслительную деятельность учащихся при постановке перед ними познавательных задач. Решая эти задачи ученики встретились с трудностями понимания и осмысления нового материала и разрешили их через эксперимент и работу с текстом. Результат – созданный алгоритм составления уравнения гидролиза солей.

«Гидролиз неорганических веществ»

урок химии в 11 классе

Комбинированный урок с мультимедийным сопровождением

Тип урока: Изучение нового материала.

Форма организации учебной деятельности учащихся: частично-поисковая деятельность, создание проблемных ситуаций, индивидуальная работа, фронтальная взаимопроверка.

Методы и приемы обучения: частично-исследовательский, работа в группах, решение проблемных ситуаций, взаимоконтроль, эвристическая беседа, тестирование.

Место урока в программной теме: Тема 2. Химические реакции. Урок № 22

Реактивы и оборудование: NaCl, Na₂CO₃, NH₄Cl, NH₄CN, лакмус, пробирки.

Компьютер, проектор, презентация с поэтапным показом схем проведения опыта по гидролизу солей и анализа его результатов.

УМК: Учебник О.С.Габриелян. Учебник для общеобразовательных учреждений. «Химия. 11 класс. Базовый уровень». – М.: Дрофа, 2011.

Методическое пособие/О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова.-3-е изд. Стереотип., Москва Дрофа. 2004, химия 11 класс.

электронные пособия:

Электронные диски «Кирилл и Мифодий»

1. http://festival.1september.ru

2. http://www.xumuk.ru/

3. Мультимедиа учебный курс «Образовательная коллекция. Общая химия»

4. Учебное электронное издание «Химия(8-11 класс) Виртуальная лаборатория»

5. СD «1С- репетитор Химия»

6. Интернет-школа Просвещение. ru, online курс по УМК О.С.Габриеляна и др. (www.ihternet-school.ru)

7. «Образовательная коллекция.Химия для всех ХХI. Химические опыты со взрывами и без».

Учебно-методическое обеспечение для учащихся:

1. Школьный практикум. Химия 10-11 класс/ М.М. Зуева, Н.Н. Гара, 3-е изд., стереотип. М.: Дрофа. 2003. Химия.

2. Тесты для повторения и подготовки.-Никитюк Т.В., Никитюк А.М., Остроумова И.Г./Саратов: Лицей. 2006.

3. http://interneturok.ru/

4. http://www.shishlena.ru/

5. http://school-collection.edu.ru/

6. http://www.xumuk.ru/

Цели урока:

Учебные:

• Формирование основных понятий гидролиз, классификация солей по силе кислоты и основания их образующих, среда раствора, рH, типы гидролиза, степень гидролиза, факторы , влияющие на степень гидролиза на дифференцированной основе;

• Формировать умения записывать уравнения реакций гидролиза в молекулярном, полном и сокращенном виде, предсказывать и объяснять изменение среды раствора, образование кислых и основных солей.

• Развивать мышление, умение делать логические выводы из наблюдений по опыту.

• Развивать у школьников умение пользоваться опорными знаниями, закрепить умения и навыки химического эксперимента, умение работать с таблицами, справочными материалами.

• Формировать понимание практического значения гидролиза в природе и жизни человека.

Развивающие:

• Развивать у школьников умения ставить цель и планировать свою деятельность.

• Развивать творческое мышление, экспериментальные умения и навыки.

• Развивать умение выдвигать гипотезу, проверять ее.

• Устанавливать закономерности, искать новые факты, которые подтвердили бы правильность выдвинутой гипотезы.

• Развивать эмоциональную сферу учащихся, познавательной активности,

умение наблюдать окружающий мир, задумываться над внутренней сутью увиденного.

Воспитательные:

• Формировать умения применять изученный материал в практических ситуациях, защищать свои убеждения, работать в группе.

• Развивать интерес к предмету и процессу познания.

• Содействовать развитию у учащихся умений осуществлять самоконтроль и самооценку учебной деятельности.

• Воспитывать убежденность в необходимости химически грамотного отношения к своему здоровью.

Ход урока.

I.Организационный момент (1-2 минуты)

Приветствие учеников, знакомство с изучаемой темой, постановка цели.

II. Проверка домашнего задания (4-5 минут)

Подготовка учащихся к восприятию лекции.

Учитель: Начинаем тему гидролиз, вспомним пройденный материал. Поговорим о классах неорганических веществ.

1. Какие классы веществ вы изучили? (кислоты, основания и соли).

2. Приведите примеры кислот и оснований .

(NaOH, KOH, NH₄OH, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Al(OH)₃, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HCl, HMnO₄, HI, HBr, H₂SO₃, H₂CO₃, H₂SiO₃, HF, HNO₂)).(Слайд № 2)

3.Какие вещества называются электролитами и неэлектролитами?

4.Исходя из приведённых выше формул выпишите отдельно сильные и слабые электролиты (сильные: NaOH, KOH, H₂SO₄, HNO₃, HClO₄, HCl, HMnO₄, HI, HBr;

слабые: , NH₄OH, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Al(OH)₃, H₂SO₃, H₂CO₃, H₂SiO₃, HF, HNO₂

(Слайд №3)

5.Что показывает степень электролитической диссоциации?

6.Как индикаторы изменяют свой цвет в кислой и щелочной среде?

Какие вы знаете индикаторы?(Слайд №4)

Что представляют собой соли? (производные кислот и оснований)

Давайте вспомним, какую окраску имеет индикатор лакмус (универсальный) в различных средах, для этого посмотрим на ряд опытов(опыты)

1. Индикатор универсальный + кислота → красная гамма цветов. (pH 7).

2. Индикатор универсальный + основание → синяя гамма цветов. (pH>7).

3. Индикатор универсальный + вода → цвет не меняется. (pH=7).

III. Изучение новых знаний и способов деятельности (30 минут)

Учащимся предлагается: Экспериментально исследуйте среду четырёх выданных растворов: NaCl, Na₂CO₃, AlCl₃, Al₂S₃. Определите как изменяется цвет индикатора? (Учащиеся определяют среду раствора)

Почему в одном случае индикатор меняет цвет, а в другом нет?

Учитель: Вам были выданы растворы солей. Что кроме соли ещё присутствует в растворе?

У.: Совершенно верно, вода. Вода вступает в реакцию с солями, и разлагает их.

Вода– «гидро», разложение- «лизис». Мы с вами подошли к изучаемой на этом уроке теме: «Гидролиз»

Гидролизом называется взаимодействие веществ с водой, при котором составные части вещества соединяются с составными частями воды. (Слайд № 7)

Запишем: Гидролиз – это обратимое взаимодействие между некоторыми солями и водой. Вспомним, вода слабый электролит и в чистой воде происходит процесс: НОН ↔ Н⁺ + ОН ^–, и существует равенство концентрации:

[H⁺] = [OH ^–] = 10 ^{– 7} моль/л. pH = 7

Гидролизу подвержены соединения различных классов. Рассмотрим гидролиз солей. В реакцию гидролиза вступают соли:

1. образованные слабой кислотой и сильным основанием,

2. сильной кислотой и слабым основанием,

3. слабой кислотой и слабым основанием.

4. соли образованные сильной кислотой и сильным основанием гидролизу не подвергаются.

1. Рассмотрим примеры, когда соль образованна одноосновной кислотой и однокислотным основанием.

1. Пример: Слабая кислота и сильное основание. (Слайд № 8,9)

Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса и фенолфталеина в водном растворе соли.

NaCN + НОН НCN + NaOH

Полное ионное, молекулярное уравнение

Н⁺ + CN^- + Na⁺ + HOH НCN + Na⁺ + OH^-

Краткое ионное, молекулярное уравнение

CN^- + НОН  НCN + ОН^- ; ОН^- > Н⁺ => среда щелочная; рН > 7.

Сила побеждает!

По результатам обсуждения проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь:

Вывод: Соль сильного основания и слабой кислоты при гидролизе дает в растворе гидроксид ионы (ОН^-). Реакция идёт по аниону

2. Пример: Соль сильного основания и слабой кислоты при гидролизе дает в растворе гидроксид ионы (ОН^-) и кислые соли. (Слайд № 10,11)

Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли

Na₂CO₃ ↔ 2Na⁺ + СO₃^2–

Н₂O ↔ Н⁺ + ОН^–

Полное ионное, молекулярное уравнение

2Na⁺ + СO₃^2– + Н₂O ↔ 2Na⁺ + HCO₃^– + ОН^–

Краткое ионное, молекулярное уравнение

СO₃^2– + Н₂O ↔ НСO₃^– + ОН^– ОН^- > Н⁺ среда щелочная, рН > 7.

Молекулярное уравнение.

Na₂CO₃+ Н₂O → NaHCO₃ + NaОН.

При этом гидролиз не доходит до конца, т.к. накопление в растворе гидроксид-ионов препятствует образованию угольной кислоты(Н₂СО₃).

3) Пример: Сильная кислота и слабое основание. (Слайд №12,13)

Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли

NH₄Cl  NH₄⁺ + Cl^-

Полное молекулярное, ионное уравнение

NH₄⁺ + Cl^- + НОН  NH₄ ОН +Н⁺ + Cl^-

Краткое ионное, молекулярное уравнение

NH₄⁺ + НОН  NH₄ ОН +Н⁺; Н⁺ > ОН^- => среда кислая, рН

По результатам обсуждения проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь:

Вывод: При гидролизе соли образованного слабым основанием и сильной кислотой – среда кислая, в растворе ионы водорода (Н⁺). Реакция идёт по катиону.

4) Пример: Соли сильных кислот и слабых оснований гидролизуются ступенчато с образованием основных солей и в водном растворе накапливаются ионы водорода;

(Слайд № 14,15)

Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли

АlCl₃ Аl⁺³ + 3Cl ^–

Н₂O ↔ Н⁺ + ОН^–

Полное ионное, молекулярное уравнение

Аl⁺³ + 3Cl ^- + НОН  3Cl ^- +Н⁺ + Аl ОН ⁺²

Краткое ионное, молекулярное уравнение

Аl⁺³ + НОН  Н⁺ + Аl ОН ⁺²; Н⁺ > ОН^- => среда кислая, рН

Молекулярное уравнение.

АlCl₃ + НОН  Аl (ОН)Cl₂ +НCl

Вторая ступень:

Аl(ОН)Cl₂Аl ОН ⁺² + 2Cl ^–

Из проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь:

До конца гидролиз не идёт, так как накапливающиеся в растворе ионы водорода препятствуют образованию слабого основания (Аl(ОН)₃). Реакция идёт по катиону.

Сложнее протекает гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой. При этом в реакции гидролиза участвуют и катионы, и анионы соли, связывающие соответственно гидроксид – ионы и ионы водорода воды. Поэтому реакция среды в результате гидролиза определяется относительной силой образующихся слабой кислоты и слабого основания и, в частности, может быть близка к нейтральной, хотя гидролиз протекает практически полностью.

5. Пример: Слабое основание и слабая кислота. Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли.

(Слайд № 16,17)

Al₂S₃ + 6H₂O -->2Al(OH)₃ + 3H₂S

По результатам проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь:

Такие соли в водных растворах существовать не могут гидролизуются в растворе до свободной кислоты и свободного основания. Гидролиз по катиону и аниону.

6. Пример: Слабое основание и слабая кислота. Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли.

СН₃СОО NH₄  СН₃СОО^- + NH₄⁺

Полное ионное, молекулярное уравнение

СН₃СОО^- + NH₄⁺ + НОН  СН₃СООН + NH₄ ОН

Для того чтобы определить среду в данном процессе мы должны узнать константы ионизации образующихся веществ (в справочнике).

Константы ионизации уксусной кислоты и гидроксида аммония равны соответственно: К(СН₃СООН) = 1,76×10^-5 и К(NH₄ ОН) = 1,79×10^-5 => среда при гидролизе этой соли нейтральная.

NH₄CN  NH₄⁺ + CN^-

NH₄⁺ + CN^- + НОН  NH₄ОН + НCN

К(НCN) = 7,2×10^-10 => среда щелочная.

Гидролиз формиата аммония:

НСОО NH₄  НСОО^- + NH₄⁺

НСОО^- + NH₄⁺ + НОН  НСООН + NH₄ ОН

К(НСООН) = 1,8×10^-4 а К(NH₄ ОН) = 1,79×10^-5 => среда слабо кислая.

По результатам обсуждения проведенного исследования учащиеся делают общий вывод, который записывают в рабочую тетрадь:

При гидролизе солей, образованных одноосновными кислотами и однокислотными основаниями, единственными продуктами гидролиза будут кислота и основание.

7) Пример: Рассмотрим гидролиз соли образованной сильной кислотой и сильным основанием (NаCl). (Слайд № 19,20)

Лабораторный опыт. Учащиеся исследуют изменение цвета лакмуса в водном растворе соли.

Ученики делают вывод: Соли образованные сильной кислотой и сильным основанием гидролизу не подвергаются

IV. Первичная проверки изученного материала

Учитель: Что происходит с солями в водном растворе? Какого типа соли бывают? Что такое гидролиз?

V. Закрепление изученного материала (работа в парах 5 минут)

Задание: ( Слайд № 20)

1.Какую реакцию будут иметь водные растворы следующих солей:

1 вариант 2 вариант

а) нитрата цинка (II) а) хлорид меди (II)

б) сульфата калия б) сульфита натрия

в) сульфида натрия в) нитрата бария

• Составьте упрощенную схему гидролиза этих солей.

• Составьте ионное уравнение гидролиза этих солей.

2. Учащимся предлагается поменяться с соседом тетрадями, проверить задания и выставить друг другу оценки (или самим себе поставить оценку).

Ответы на вопросы (Слайд № 22-24)

VI. Обобщение и систематизация.

Работа в группах, обмениваются результатами, (2 минуты)

1. Кислую среду имеет водный раствор:

1. Na₃PO₄

2. KCl

3. Na₂CO₃

4. ZnSO₄

2. Щелочную среду имеет водный раствор:

1. FeCl₃

2. K₂SO₄

3. Na₂CO₃

4. BaCl₂

3. Одинаковую реакцию среды имеют растворы карбоната натрия и

1. нитрата бария

2. силиката калия

3. сульфата натрия

4. хлорида алюминия

4. Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой,

1. Гидролизуется по катиону

2. Гидролизуется по аниону

3. Не подвергается гидролизу

4. Полностью разлагается водой

VII. Информация о домашнем задании (1 минута)

1. Пользуясь схемой, приведите свои примеры солей, которые будут иметь, кислую, щелочную и нейтральную реакцию, и напишите к ним ионные уравнения гидролиза.

НОН = Н⁺ + ОН^- - нейтральная среда;

[Н⁺] = [ОН^-] - нейтральная среда;

[Н⁺] -] - щелочная среда;

[Н⁺] > [ОН^-] - кислая среда.

Для учеников, кто сдает ЕГЭ: Выполните задания, опубликованные на сайте «В контакте. Ru», в заметках, материал ЕГЭ выполнить.

VIII. Заключение. Подведение итогов.

Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека.

Я думаю, что у вас возник вопрос: «Так ли уж часто следует учитывать процессы гидролиза?». Сообщение ученика о значении гидролиза в природе и в жизни человека. (2-3 мин)

Определение реакции среды имеет большое значение. Не только химикам нужно знать, но и биологам, медикам, агрохимикам. Очень важно знать содержание ионов Н⁺ и ОН^- для того, чтобы характеризовать кислотность крови, лимфы, желудочного сока, почвы.

В сельском хозяйстве учитывают содержание Н⁺ в почвенном растворе при выращивании культурных растений. Большинство растений нормально развиваются на почвах с нейтральной реакцией почвенного раствора. Именно поэтому закисленные болотистые почвы приходится нейтрализовать известью, иначе культурные растения на таких почвах дают низкий урожай.

ОН^- - обусловливает общие свойства оснований: горький вкус, ощущение мылкости, одинаковую реакцию на индикаторы. Все это дело ионов ОН^-.

Учащиеся слушают сообщение, иллюстрированное опытами доказывающими, что мыла, синтетические моющие средства, крахмал в водной среде подвергаются гидролизу.

Беседа учителя с учащимися. (1 минута)

Учитель рассказывает о большом практическом значении гидролиза для человека, касаясь органических веществ: спиртов, сложных эфиров, жиров, мыла, крахмала, целлюлозы, которые учащиеся подробно изучали в 10 классе. Подводится контроль результатов работы учащихся на уроке с аргументацией поставленных оценок: пояснением активности их работы, правильности ответов и уровня сложности задания. (Учитель выставляет отметки.)

РЕФЛЕКСИЯ

У.: Возьмите карточки. (Они заранее разложены на столах учащихся). Поставьте плюсы, если вы считаете, что степень ваших знаний и умений изменилась, сможете ли вы теперь без помощи учителя определять среду раствора солей?

Спасибо за урок, до свидания.

Проверка знаний на следующем уроке. Графический 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

6. Водный раствор соли K₂SO₄ имеет рН=7.

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

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.

Ученики заполняют бланк химического диктанта , 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 .