Научные основы школьного курса химии. методика изучения растворов (стр. 5 из 12)

Деятельность учителя	Деятельность ученика
(время 25 минут)Запишите тему урока:«Гидролиз солей»Вспомните, какую окраску будут иметь индикаторы в дистиллированной воде:- лакмус- фенолфталеинпроводим эксперимент, доказывающий рассуждения учеников. Как изменится окраска этих индикаторов, если к их водному раствору прилить раствор кислоты (проводим эксперимент).Почему окраска индикаторов изменилась?ПРАВИЛЬНО.	Ученик А. Лакмус – фиолетовую,Фенолфталеин – бесцветную.Ученик Б. Окраска лакмуса станет красной, а фенолфталеин останется бесцветным. В дистиллированной воде концентрация ионов Н+ и ОН- одинакова и среда поэтому нейтральна. Если прилить раствор кислоты, создается избыток катионов водорода Н+, которые определяют кислую среду, и окраска индикатора поэтому изменяется.
В две пробирки нальем дистиллированную воду и добавим:- в первую пробирку лакмус,- во вторую фенолфталеин.Среда нейтральная. Затем в обе пробирки добавим раствор щелочи NaOH.Какие изменения мы наблюдаем?Дайте объяснения.ПРАВИЛЬНО.	Ученик В. Лакмус изменил окраску с фиолетовой на синюю, а фенолфталеин на малиновую. При добавлении к дистиллированной воде щелочи, в растворе создается избыток ионов ОН-, определяющих щелочную среду и окраска индикатора изменяется.
Итак, какой можно сделать вывод на основании проведенного эксперимента:1. В нейтральной средеконцентрация ионов Н+ и ОН- одинакова, поэтому лакмус имеет фиолетовую окраску, а фенолфталеин – бесцветную.2. В кислой среде имеется избыток ионов Н+, поэтому лакмус приобретает красную окраску, а фенолфталеин остается бесцветным.3. В щелочной среде имеется избыток гидроксид ионов ОН-, поэтому лакмус изменяет окраску на синюю, а фенолфталеин становится малиновым.
Нальем в две пробирки раствор хлорида натрия. Как вы думаете какую окраску будут иметь лакмус и фенолфталеин в растворе этой соли?Почему?ПРАВИЛЬНО. Ваши рассуждения подтвердим экспериментом. Прильем к раствору соли в первую пробирку раствор лакмуса, во вторую раствор фенолфталеина. Действительно среда в обеих пробирках нейтральная. Нальем в две пробирки раствор карбоната натрия. Как вы думаете, будет ли изменяться окраска индикаторов в растворе этой соли? Проделаем эксперимент. Вы видите, что в первой пробирке лакмус изменил окраску на синюю, а во второй фенолфталеина на малиновую. (У школьников возникло противоречие с имеющимися знаниями – учителем создана проблемная ситуация, которую следует решить.) Следовательно, раствор Na2CO3 имеет щелочную среду. Кто может дать объяснение этому факту?

Это правильно. Но попробуйте объяснить появление избытка ионов ОН^- в растворе соли. Затрудняетесь? Давайте вспомним, из чего состоит раствор?

Что в данном случае является растворителем и растворенным веществом?

Подумайте еще раз, как объяснить избыток гидроксид ионов в растворе

Na₂CO₃ ?

Проводим опыт: наливаем в две пробирки воду и испытываем ее индикатором. Изменилась ли окраска индикатора?

Правильно, т.е. концентрация ионов водорода и гидроксид-ионов находится в равновесном состоянии.

Напишите уравнение диссоциации воды.

Ребята, процесс диссоциации воды – равновесный процесс, поэтому это равновесие можно сдвигать в ту или иную сторону. Для сдвига равновесия требуются определенные условия. Как вы думаете, в нашем примере, что может оказать влияние на сдвиг равновесия диссоциации воды?

Выдвижение гипотезы и ее доказательство.

Итак, нам необходимо выяснить, почему изменилась окраска индикаторов в растворе карбоната натрия.

Напишите уравнение диссоциации соли Na₂CO₃.

Выясним природу соли.

Правильно.

Как вы думаете, какие частицы соли могут связывать частицы воды и смещать равновесие ее диссоциации?

Напишем схему реакции:

CO₃^2– + НОН ® НCO₃^– + ОН^–

Среда щелочная

Это краткое ионное уравнение выражает сущность процесса реакции соли с водой. Запишите уравнение в молекулярном виде.

Проверим наше рассуждение на другом примере. В две пробирки нальем раствор хлорида аммония и прильем к ним:

- лакмус

- фенолфталеин

Какие признаки реакции мы наблюдаем?

Какой можно сделать вывод из этого опыта?

Напишите уравнение диссоциации соли NH₄Cl, определите природу соли.

Какие частицы, на ваш взгляд, могут смещать равновесие диссоциации воды?

Напишите уравнение реакции:

NH₄⁺ + НОН ® NH₄OH + Н⁺

среда кислая

Наши рассуждения совпадают с результатами опытов, следовательно, выдвинутая вами гипотеза, что частицы соли, связывая частицы воды, смещают равновесие диссоциации воды и в результате этого накапливаются ионы, определяющие среду.

Запишите уравнение реакции в молекулярном виде.

В две пробирки нальем раствор соли CH₃COONH₄ – ацетат аммония, и прильем в первую – лакмус, а во вторую – фенолфталеин. Какие изменения мы наблюдаем?

Напишем уравнение диссоциации соли:

CH₃COONH₄ « NH₄⁺ + CH₃COO^–

Какова природа соли?

Давайте выясним, почему индикаторы показали нейтральную среду.

Напишем уравнения реакций:

NH₄⁺ + НОН « NH₄OH + Н⁺

Слабый электролит

CH₃COO^– + НОН « CH₃COOН + ОН^–

Слабый электролит

Или в общем виде:

NH₄⁺+CH₃COO^–+НОН « NH₄OH+CH₃COOН

Среда нейтральная

В молекулярном виде:

CH₃COONH₄ + НОН « CH₃COOН + NH₄OH

Вернемся с вами к первому опыту с раствором NaCl, и подумаем, почему и в этом растворе среда нейтральная?

Напишите уравнение диссоциации соли:

И воды:

На основании приведенной записи, какой можно сделать вывод?

Итак, какой общий вывод можно сделать?

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются.

Na⁺ + Cl^– + НОН « Na⁺ + ОН^– + Н⁺ + Cl^–

Равновесие реакции смещено в сторону слабого электролита – Н₂О, следовательно возможна обратная реакция нейтрализации, а прямая реакция не идет.

NaOH « Na⁺ + ОН^–

HCl « Н⁺ + Cl^–

Реакция в этом случае не идет.

Правильно. Сегодня мы с вами познакомились с особыми свойствами солей, которое называется гидролизом. Запишите в тетрадь определение:

Ученик Г. Лакмус – фиолетовую,

Фенолфталеин- бесцветную.

При диссоциации соли

NaCl « Na⁺ + Cl^-

ионов Н⁺ и ОН^-, определяющих среду, не образуется, поэтому среда должна быть нейтральной.

Нет Да

(правильного объяснения дать не могут)

Это может произойти, если в растворе в избытке появляются ионы ОН^-.

Раствор включает в себя растворитель и растворенное вещество.

Растворитель - вода, а растворенное вещество – соль.

Вода, диссоциируя, дает протоны водорода и гидроксид ионы.

Нет, так как концентрации ионов Н⁺ и ОН^-, одинаковы.

НОН « Н⁺ + ОН^-

Наличие соли.

Na₂CO₃ « 2Na⁺ + CO₃^2–

Cсоль образована сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H₂CO₃).

Ионы Na⁺ не могут связывать частицы ОН^- , так как NaOH сильный электролит и может существовать в растворе лишь в виде ионов. Карбонат-ионы связывают Н⁺ с образованием мало диссоциирующего гидрокарбонат-иона НCO₃^–. При этом в растворе в избытке накапливаются ионы ОН^– , определяющие щелочную среду.

Na₂CO₃ + НОН ® NaHCO₃ + NaOH

Раствор лакмуса изменил окраску на красную, а фенолфталеин остался бесцветным.

Раствор хлорида аммония имеет кислую среду.

NH₄Cl « NH₄⁺ + Cl^–

Соль образована слабым основанием

(NH₄OH) и сильной кислотой (HCl).

Ионы хлора Cl^– не могут сместить равновесие диссоциации воды, т.к. HCl сильный электролит и существует только в виде ионов. NH₄⁺ ионы, свяжут гидроксид-ионы в слабый электролит NH₄OH, и в свободном виде будут находиться катионы водорода, которые и определяют кислую среду.

NH₄Cl + НОН ® NH₄OH + HCl

Окраска индикаторов не изменилась.

Соль образована слабым основанием

(NH₄OH) и слабой кислотой

(CH₃COOН).

Очевидно частицы соли NH₄⁺ свяжут ионы воды ОН^–, а частицы CH₃COO^–

свяжут Н⁺, поэтому частиц, определяющих среду, в свободном виде не будет и среда будет нейтральная.

Концентрация ионов Н⁺ и ОН^– находятся в равновесии и среда будет нейтральная.

NaCl « Na⁺ + Cl^–

HOH « Н⁺ + ОН^–

NaCl – соль, образованная сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (HCl). Если предположить, что ионы Na⁺ свяжут ионы ОН^–, то образуется сильный электролит NaOH, который существует в виде ионов Na⁺ и ОН^–, а HCl так же сильный электролит, диссоциирующий на ионы Н⁺ и Cl^–. Ионы, определяющие среду Н⁺ и ОН^–, находятся в растворе в равных количествах, и среда будет нейтральной.