[推荐学习]高中化学第三章水溶液中的离子平衡3.3盐类的水解第2课时盐类水解的影响因素及应用教案
- 格式:doc
- 大小:29.21 KB
- 文档页数:7
盐类的水解一、教材分析1、本节课在教材中的地位和作用(1)盐类的水解是在学生已经学习了化学平衡原理,水的电离和溶液酸碱性的基础上学习的又一平衡体系,,学生知道溶液酸碱性的本质原因,在此基础上再来探究盐类在水溶液中的酸碱性规律,这样有助于促进学生的认知发展。
也利于学生形成完整的电解质溶液的平衡体系。
(2)盐类水解是第四章电化学学习的基础。
2.教学目标【知识与技能】1、通过对实验结论的分析,归纳出盐类水解的定义2、通过对实验结论的分析找出盐类水解的本质3、学会根据盐的类型判断溶液的酸碱性4、通过与中和反应的对比找出中和反应与盐类水解反应的关系【过程与方法】通过对实验结论的分析归纳出盐类水解的一般规律【情感态度与价值观】使学生在学习中体验科学探究的基本方法,增强学生对学习化学的兴趣【教学重点】通过对实验的分析归纳出盐类水解的一般规律并学会对盐溶液酸碱性进行判断【教学难点】对实验结论作出准确的理论分析二、教学方法这节课,我主要采取了理论分析和实验探究两条学习主线,引导学生通过分析,实验,合作探究,归纳,学案等方法完成教学目标。
理论分析是运用已有的平衡知识,从水的电离平衡的移动发掘出新知识的“生长点”——盐类的水解,形成科学的世界观。
实验探究其目的在于使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
三、教学过程1、温故知新。
从已有的溶液酸碱性知识,探讨促进水的电离平衡导致的酸碱性变化,从理论上分析盐对水的电离平衡的影响,引入新知识点。
2、探究新知。
通过分组实验,理论分析,学案等教学形式,充分调动学生的积极性,真正的参与到学习中去,这个环节是本节课的核心,也是学生学习过程的体现。
本节课在教学中所探究解决的每一个问题尽可能由学生自己分析归纳展示出来的。
3、归纳提升。
通过前面的理论分析,实验探究,学生对于盐类的水解已经有了一个清晰地认识,这时候再将知识共同归纳出来,使学生的知识体系更加的明确。
[明确学习目标] 1.了解盐类水解的原理。
2.学会利用水解原理判断溶液的酸碱性。
3.掌握盐类水解方程式的书写。
一、盐类水解的实质和规律 1.探究盐溶液的酸碱性(1)盐溶液的酸碱性和对应的盐的类型盐溶液 NaCl 、Na 2SO 4 Na 2CO 3、NaHCO 3、CH3COONaNH 4Cl 、(NH 4)2SO 4酸碱性 错误!中性 错误!碱性 错误!酸性盐的类型错误!强酸强碱盐错误!强碱弱酸盐错误!强酸弱碱盐(2)实验表明,强酸强碱盐溶液呈错误!中性,强碱弱酸盐溶液呈错误!碱性,强酸弱碱盐溶液呈错误!酸性。
2.盐溶液呈酸碱性的原因(1)强酸弱碱盐(以NH 4Cl 为例)(2)弱酸强碱盐(以CH3COONa为例)续表3.盐类水解(1)概念在溶液中盐电离产生的错误!阴、阳离子跟水电离出来的错误!H+或错误!OH—结合生成错误!弱电解质的反应。
(2)盐类的水解是错误!中和反应的逆反应。
(3)结果1生成错误!弱酸或弱碱,促进了水的电离。
2破坏了水的电离平衡,使溶液呈现一定的酸碱性:强酸弱碱盐→错误!酸性;强碱弱酸盐→错误!碱性。
二、盐类水解离子方程式的书写1.一元弱酸强碱盐:以CH3COONa为例:CH3COO—+H2O错误!CH3COOH+OH—。
2.一元弱碱强酸盐:以NH4Cl为例:NH错误!+H2O错误!NH3·H2O+H+。
3.多元弱酸强碱盐(正盐):多元弱酸强碱盐水解是错误!分步进行的,水解程度主要取决于错误!第一步反应,一般只写第一步。
以Na2CO3为例:CO错误!+H2O错误!HCO错误!+OH—。
4.多元弱碱强酸盐:多元弱碱强酸盐水解也是分步的,由于中间过程复杂,中学阶段仍写成一步,以CuCl2为例:Cu2++2H2O错误!Cu(OH)2+2H+。
5.多元弱酸的酸式盐:以NaHCO3为例:HCO错误!+H2O错误!H2CO3+OH—。
1.盐类溶于水都一定水解吗?提示:不一定。
第二课时影响盐类水解的主要因素盐类水解的应用明课程标准扣核心素养1.认识影响盐类水解的主要因素。
2.了解外界因素对水解平衡移动的影响。
3.了解盐类水解在生产、生活中的应用。
1.变化观念与平衡思想:认识外界因素对水解平衡的影响,运用平衡移动原理分析影响的因素及平衡移动的方向。
2.宏观辨识与微观探析:能根据实验现象归纳判断盐类水解平衡的影响因素,能分析并解决生产、生活中的盐类水解问题。
影响盐类水解的主要因素探究影响FeCl3水解平衡的因素实验序号影响因素实验操作(同时测溶液pH)实验现象①盐的浓度加入少量FeCl3晶体pH减小,溶液颜色变深加入H2OpH增大,溶液颜色变浅②温度升高温度pH减小,溶液颜色变深③溶液酸碱性加入少量盐酸pH减小④外加试剂加入少量NaHCO3pH增大,生成红褐色沉淀,放出气体[问题探讨]1.FeCl3溶液呈酸性还是碱性?写出FeCl3发生水解反应的化学方程式。
提示:FeCl3溶液呈酸性;FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl。
2.用平衡移动原理对①、③、④中的实验现象进行解释。
提示:实验①中:加入FeCl 3晶体,c (Fe 3+)增大,FeCl 3的水解平衡正向移动,c (H +)增大,pH 减小,颜色变深。
加入水,能促进FeCl 3的水解,但溶液体积增大,c (H +)和c (Fe3+)减小,pH 增大,颜色变浅。
实验③中:加入少量盐酸,c (H +)增大,FeCl 3的水解平衡逆向移动,抑制了Fe 3+的水解,c (H +)增大,pH 减小。
实验④中:加入少量NaHCO 3,HCO -3 与H +反应,使FeCl 3的水解平衡正向移动,促进了FeCl 3的水解,c (H +)减小,pH 增大,同时生成Fe(OH)3红褐色沉淀,放出CO 2气体。
3.用平衡移动原理对②中的实验现象进行解释,据此判断FeCl 3的水解反应是放热反应还是吸热反应?提示:升高温度,能促进FeCl 3的水解,因此,该反应为吸热反应,溶液中的c (H +)增大,c (Fe 3+)减小,故pH 减小,颜色变深。
盐类水解的影响因素及应用教学目标知识与技能:1、理解影响盐类水解的因素2、了解盐类水解在工农业生产和日常生活的应用过程与方法:1、培养学生分析问题的能力2、培养学生归纳思维能力和逻辑推理能力情感态度与价值观:通过对盐类水解规律的总结,体会自然万物变化的丰富多彩教学重点:盐类水解的影响因素教学难点:盐类水解的应用教学过程:【回顾】盐类水解属于离子反应,其实质是:在溶液中盐电离出来的离子与水所电离出来的H+或OH―结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
水解平衡就是一种化学平衡,盐类水解的程度大小与物质的本性相关。
因此,反应中形成的弱酸或弱碱电离程度越小,则盐的水解程度越大。
盐类水解也是酸碱中和反应的逆过程。
中和反应是放热反应,因此水解反应是吸热反应。
【科学探究】探究目的:通过实验探究促进或抑制FeCl3水解的条件,了解影响盐类水解程度的因素。
实验过程:1、从反应物性质考虑,FeCl3是否容易发生水解?水解生成物是什么?写出其水解反应的化学方程式2、应用平衡移动原理,从反应条件考虑,影响FeCl3水解的因素可能有哪些?参照下表设计、写出实验步骤3、归纳总结实验结果,得出结论并与同学交流【投影小结】1、因FeCl3属于强酸弱碱盐,生成的F e(O H)3是一种弱碱,并且难溶,所以FeCl3易水解。
其水解反应的化学方程式:Fe3++3H 2O F e(O H)3 +3H+2、影响FeCl3水解的因素有:(1) 加入少量FeCl3晶体,增大C(Fe3+);(2)加水稀释;(3) 加入少量盐酸,增大C(H+); (4) 加入少量NaF 晶体,降低C(Fe3+ );(5) 加入少量NaHCO3,降低C(H+);(6) 升高温度判断上述水解平衡移动的方向依据有多种,一是平衡原理,二是可以通过溶液颜色深浅变化作判断(如加热时,溶液颜色明显变深,表明平衡是向水解方向移动);三是通过溶液酸度变化(如加入少量FeCl3晶体前后,测溶液PH的变化);四是观察有无红褐色沉淀析出(如加入少量NaHCO3后,使Fe3+的水解程度趋向完全)3、通过实验得出的主要结论有:(1)Fe3+水解是一个可逆过程(2)水解平衡也是一个动态平衡(3)Fe3+的水解属于吸热反应(4)改变平衡的条件(如温度、浓度等),水解平衡就会发生移动(5)当加入的物质能与溶液中的离子结合成很难电离的弱电解质,Fe3+的水解程度就可能趋向完全【引入】这节课我们就来系统研究水解的影响因素有哪些?【板书】三、盐类水解的影响因素【讲】当水解速率与中和反应速率相等时,处于水解平衡状态。
若改变条件,水解平衡就会发生移动,遵循勒沙特列原理。
【板书】1、内因:盐本身的性质【讲】主要因素是盐本身的性质,组成盐的酸根对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大。
另外还受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响【板书】2、外因:(1) 温度:升温促进水解(2) 浓度:稀释促进水解(3) 外加酸碱【讲】盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
稀释盐溶液,可促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大;但增大盐的浓度,水解平衡虽然正向移动,但水解程度减小。
外加酸碱能促进或抑制盐的水解,例如,水解酸性的盐溶液,若加入碱,就会中和溶液中的H+,使平衡向水解方向移动而促进水解,若加酸则抑制水解。
【过】那么,在什么情况下不需要考虑水解呢?【板书】3、不考虑水解的情况【讲】不水解的两种可溶性强酸强碱盐溶液相混合,按复分解进行分析,如BaCl2+Na2SO4==BaSO4+2NaCl。
水解反应不能相互促进的、可溶性强酸强碱盐相混合,一般按复分解进行,如BaCl2+Na2CO3==BaCO3+2NaCl。
若是具有氧化性的盐和具有还原性的盐溶液反应时,一般可发生氧化还原反应:2FeCl3+Na2S ==2FeCl2+2NaCl+S【过】那么盐类水解有什么应用呢?【板书】四、盐类水解的应用【讲】盐类水解的程度一般很微弱,通常不考虑它的影响,但遇到下列情况时,必须考虑水解。
【板书】1、分析判断盐溶液酸碱性(或PH范围)要考虑水解【讲】等体积、等物质的量浓度的氨水和盐酸混合后,因为完全反应生成强酸弱碱盐NH4Cl,所以PH<7,溶液显酸性【随堂练习】1、有学生做如下实验:将盛有滴加酚酞的NaHCO3溶液(0.1mol/L)的试管微热时,观察到该溶液的浅红色加深;若冷却至室温时,则又变回原来的浅红色。
发生该现象的主要原因是_____2、相同温度、相同物质的量浓度的四种溶液:①CH3COONa,②NaHSO4,③NaCl,④,按pH由大到小排列正确的是()。
A.①>④>③>B.①>②>③>④C.④>③>①>D.④>①>③>②解析:此题考查学生对盐类水解规律的掌握和理解,硫酸氢钠和氯化钠都是强酸强碱盐,不水解。
氯化钠溶液呈中性,硫酸氢钠溶液呈酸性。
另外两盐均水解,水溶液都呈碱性,其水溶液碱性的相对强弱可依“越弱越水解”的规律比较,即组成盐的离子与水电离的H+或OH-结合成的弱电解质,电离度越小,该盐水解程度就越大,乙酸钠和苯酚钠的水解产物分别是乙酸和苯酚,因为苯酚是比乙酸更弱的电解质,即苯酚钠的水解程度大,其水溶液的碱性较强,pH也较大,正确选项为D。
【板书】2、比较盐溶液离子浓度大小或离子数时要考虑水解。
【讲】例如在磷酸钠晶体中,n(Na+ )=3n(PO43―),但在Na3PO4溶液中,由于PO43―的水解,有c(Na+)>3c(PO43―), 又如,在0.1mol/L Na2CO3溶液中,阴离子浓度的大小顺序为:c(CO32―)>c(OH―)>c(HCO3―)【板书】3、配制易水解的盐溶液时,需考虑抑制盐的水解【讲】配制强酸弱碱溶液时,需滴几滴相应的强酸,可使水解平衡向左移动,抑制弱碱阳离子的水解,如配制FeCl 3、SnCl2溶液时,因其阳离子发生诸如Fe3+ +3H2O F e(O H)3 +3H+的水解而呈浑浊状,若先将FeCl3溶于稀HCl中,再用水稀释到所需浓度,可使溶液始终澄清。
同样配制CuSO4溶液,可先将CuSO4溶于稀H2SO4中,然后加水稀释。
【讲】配制强碱弱酸盐溶液时,需几滴相应的强碱,可使水解平衡向左移动,抑制弱酸根离子的水解。
如配制Na2CO3、Na2S溶液时滴几滴NaOH溶液。
【随堂练习】实验室在配制硫酸铁溶液时,先把硫酸铁晶体溶解在稀硫酸中,再加水稀释至所需浓度,如此操作的目的是()A、防止硫酸铁分解B、抑制硫酸铁水解C、促进硫酸铁溶解D、提高溶液的PH【板书】4、制备某些无水盐时要考虑盐的水解【讲】例如将挥发性酸对应的盐(AlCl3、FeBr2、F e(N O3)3等)的溶液加热蒸干,得不到盐本身。
以蒸干AlCl3 溶液来说,AlCl 3溶液中AlCl3+3H2O A l(O H)3 +3HCl,蒸干过程中,HCl挥发,水解平衡向右移,生成A l(O H)3,A l(O H)3加热分解:2A l(O H)3==Al2O3+3H2O,故最终加热到质量不再变化时,固体产物是Al2O3。
又如,有些盐(如Al 2S3)会发生双水解(能进行几乎彻底的水解),无法在溶液中制取,只能由单质直接反应制取。
【随堂练习】把AlCl3溶液蒸干后再灼烧,最后得到的主要固体产物是____,其理由是(用化学方程式表示,并配以必要的文字说明)______【板书】5、判断离子能否大量共存时要考虑盐的水解。
【讲】弱碱阳离子与弱酸根离子在溶液中若能发生双水解,则不能大量共存,能发生双水解反应的离子有:Al3+与CO32―、HCO3―、S2―、HS―、AlO2―等;Fe3+与CO32―、HCO3―、AlO2―等;NH4+与SiO32―、AlO2―等。
这里还需要我们注意的是Fe3+与S2―、HS―也不能共存,但不是因为发生双水解,而是因为发生氧化还原反应【板书】6、化肥的合理施用,有时也要考虑盐类的水解【讲】铵态氮肥与草木灰不能混合施用。
因草木灰的成分是K 2CO3水解呈碱性;CO32―+H2O HCO3―+OH―,铵态氮肥中NH4+遇OH―逸出NH3,使氮元素损失,造成氮肥肥效降低;【讲】过磷酸钙不能与草木灰混合施用,因C a(H2P O4)2水溶液显酸性,K2CO3溶液显碱性,两者混合时生成了难溶于水的CaCO3、C a3(P O4)2或CaHPO4,不能被作物吸收。
【讲】长期施用(N H 4)2S O4的土壤因NH4+的水解而使土壤的酸性增强:NH4++H2O NH3·H2O+H+【随堂练习】为了同时对某农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥,对于给定的化肥:①K2CO3②KCl③C a(H2P O4)2④(NH4)2SO4⑤氨水,最适合的组合是( )A、①③④B、②③④C、①③⑤D、②③⑤【板书】7、某些试剂的实验室贮存要考虑盐的水解【讲】例如Na2CO3、NaHCO3溶液因CO32―、HCO3―水解,使溶液呈碱性,OH―与玻璃中的SiO2反应生成硅酸盐,使试剂瓶颈与瓶塞粘结,因而不能用带玻璃塞的试剂瓶贮存,必须用带橡皮塞的试剂瓶保存。
【板书】8、用盐作净水剂时需考虑盐类水解【讲】例如,明矾KAl(SO 4)2 ·12H 2O 净水原理:Al 3++3H 2OA l (O H )3 (胶体)+3H +,A l (O H )3胶体表面积大,吸附能力强,能吸附水中悬浮杂质生成沉淀而起到净水作用。
【板书】9、Mg 、Zn 等较活泼金属溶于强酸弱碱盐(如NH 4Cl 、AlCl 3、FeCl 3等)溶液中产生H 2 【讲】将Mg 条投入NH4Cl 溶液中,有H 2、NH 3产生,有关离子方程式为NH 4++H 2ONH 3·H 2O+H +,Mg +2H +==Mg 2++H 2 Mg 与FeCl 3、AlCl 3、NH 4Cl 溶液均能反应 【板书】10、某些盐的分离除杂要考虑盐类水解【讲】例如为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe 3+可在加热搅拌条件下加入氧化镁,氧化镁与Fe 3+水解产生H+反应:MgO +2H +==Mg 2++H 2O ,使水解平衡Fe 3++3H 2O F e (O H )3 +3H + 不断向右移动,Fe3+会生成F e (O H )3沉淀而被除去。
【随堂练习】为了除去氯化镁酸性溶液中的Fe 3+,可在加热搅拌的条件下加入一种物质,过滤后再加入适量盐酸。
这种物质是( )A 、氧化镁B 、氢氧化钠C 、碳酸钠D 、碳酸镁【板书】11、工农业生产、日常生活中,常利用盐的水解知识【讲】泡沫灭火器产生泡沫是利用了Al 2(SO 4)3 和NaHCO 3相混合发生双水解反应,产生了CO 2,Al3++3HCO 3―==A l (O H )3+3CO 2【讲】日常生活中用热碱液洗涤油污制品比冷碱液效果好,是由于加热促进了Na 2CO 3水解,使溶液碱性增强。