高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三节 盐类的水解优秀教学设计
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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第2课时 影响盐类水解的因素及其应用
【教学目标】
1、会分析外界条件对盐类水解平衡的影响。
2、了解盐类水解在生产生活、化学实验、科学研究中的应用。
3、掌握溶液中离子浓度大小的比较方法。
【教学重难点】
影响盐类水解的因素、溶液中粒子浓度大小比较、盐类水解的应用
【教学过程】
1.新课导入
【创设情境】 用纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污力,这是为什么?
【学生】思考,猜想:可能温度升高,溶液的碱性增强。
【过渡】这是我们利用盐类水解的相关知识应用到实际成产和生活中。盐类的水解过程是可逆的,和我们之前学习的化学平衡及电离平衡一样,盐类的水解存在平衡,那么影响盐类水解平衡的因素有哪些?这是我们本节课要学习的内容。
2.新课讲授
【讲解】研究盐类水解吋,一般从两个方面考虑:一是反应物的性质;二是反应条件。从反应物的性质考虑,盐类水解程度的大小,主要是由盐的性质所决定的。
例如,对于强碱弱酸盐的水解,生成盐的弱酸越弱,越难电离,则该酸根离子结合H+的能力越强,即该盐水解程度越大;同理,生成盐的弱碱越弱,该盐的水解程度越大。所以,影响盐类水解的主要因素是内因——越弱越水解。
【板书】 1.内因:(越弱越水解)(结合质子的能力)
① 不同弱酸对应的盐: 碱 性: NaClO (aq) CH3COONa (aq)
对应的酸: HClO CH3COOH
【学生活动】举一反三:试着分析不同弱碱对应的盐及同一多元弱酸对应的盐
【讲解】除此以外,外界条件也会对盐类的水解有影响。
【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。
【学生活动】设计实验,分析不同条件下对平衡的影响。
影响因素
实验步骤
实验现象
解释
温度
在试管中加入2ml 0.01 mol/L FeCl3溶液,用试管夹夹持,在酒精灯上微热
反应物的浓度
在试管中加入2mL 0.01 mol/L FeCl3溶液,然后用药匙加入少许FeCl3晶体
生成物的浓度
在试管中加入2 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液,然后滴入2~3滴浓盐酸
在试管中加人2mL 0.01mol/L FeCl3溶液,然后滴入5滴浓NaOH溶液
【设疑】在实验室中配制氯化铁溶液时,如果将氯化铁溶解在蒸馏水中,过一段时间溶液中会出现浑浊。你能解释原因吗?如何防止出现这种现象呢?
【讲解】FeCl3发生水解:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,生成了Fe(OH)3,使溶液变浑浊,配制氯化铁溶液常将氯化铁溶解在盐酸溶液中,然后再加水稀释。
【学生活动】 应用平衡移动原理分析CH3COONa的水解,列举可能影响水解反应程度的因素,并说明所依据的原理
c(CH3COO-)
c(CH3COOH)
c(OH-)
c(H+)
pH
水解程度
加热
加水
加CH3COOH
加CH3COONa
加HCl
加NaOH
【归纳小结】
1.温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,水解程度增大。
2.浓度:盐的浓度越小,电解质离子相互碰撞结合成电解质分子的几率越小,水解程度越大。
3.酸碱性:向盐溶液中加入H+,可抑制阳离子水解,促进阴离子水解;向盐溶液中加入OH-,能抑制阴离子水解,促进阳离子水解。
【课堂专练】见课件
【板书】二、盐的水解平衡常数
【讲解】以强碱弱酸盐(MA)为例,其水解的离子方程式为,盐的水解常数为。
【学生活动】写出HA的电离常数,观察强碱弱酸盐的水解常数与弱酸的电离常数的关系。
【讲解】
三、盐的水解常数的应用
(一)、K值间的运算
例题1、已知25℃时,K(CH3COOH)=10-5则CH3COONa的水解常数为多少?0.1mol/L的醋酸钠溶液的PH值是多少?
(二)、判断溶液的酸碱性
例题2、已知25℃时,K(CH3COOH)=10-5则0.1mol/L 20ml CH3COONa中加入0.1mol/L 10ml 的盐酸后PH 7(填大于、小于、等于)
(三)、离子浓度关系
例题3、已知25℃时,碳酸的K1=10-7 K2=10-11则0.1mol/L NaOH通入CO2,当PH=8时,c(CO32-) c(HCO3-)的大小关系(填大于、小于、等于)
【课堂专练】见课件
【过渡】在生活、生产和科学研究中,人们常运用盐类水解的原理来解决实际问题。例如,用Na2CO3溶液清洗油污时,加热可以增强去污效果,原因就在于升温可以促进Na2CO3的水解,使溶液中c(OH)增大。在实验室中配制FeCl3溶液时,常将FeCl2晶体溶于较浓的盐酸中,然后再用水稀释到所需的浓度,目的就是通过增大溶液中H+的浓度来抑制FeCl3的水解。除此之外,还可以判断溶液的酸碱性、判断盐溶液中粒子的种类及浓度的大小、判断离子能否共存、判断盐溶液蒸干灼烧时所得的产物等。
【讲解】
(1)日常生活中的应用
①热的纯碱液去油污效果更好
纯碱(Na2CO3)水解呈碱性,加热能促进水解,溶液的碱性增强,热的纯碱溶液去污效果增强。水解的离子方程式为。
②明矾(铝盐)用作净水剂
明矾溶于水电离产生的Al3+水解,生成Al(OH)3胶体表面积大,吸附水中悬浮的杂质而使水变澄清。有关的离子方程式是。
③泡沫灭火剂
泡沫灭火器内所盛装药品分别是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,在使用时将两者混合,铝离子的水解会促进碳酸氢根离子的水解,从而使水解完全,产生CO2和Al(OH)3。离子方程式。
④铵态氮肥不能与草木灰混合使用
草木灰的成分:K2CO3,铵态氮肥——铵盐。
因为NH4+在水溶液中能发生水解生成H+,CO32-在水溶液中水解产生OH-,当二者同时存在时,则二者水解产生的H+和OH-能发生中和反应,使水解程度都增大,铵盐水解产生的NH3•H2O易挥发而降低了肥效。
(2)在科学研究中的应用
①配制可水解的盐溶液
某些强酸弱碱盐在配制溶液时因水解而变浑浊,需加相应的酸来抑制水解,如在配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸来抑制FeCl3水解。
②可水解盐溶液的储存
某些强碱弱酸盐水解呈碱性,用玻璃试剂瓶贮存时,不能用玻璃塞。如Na2CO3 溶液、NaF溶液等不能贮存于磨口玻璃瓶中。
③判断加热浓缩某些盐溶液的产物
如加热浓缩FeCl3溶液,FeCl3水解生成Fe(OH)3和HCl,由于盐酸易挥发使水解平衡向右移动,蒸干后得到的物质为Fe(OH)3。
④制备胶体
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中因水解而得到红褐色Fe(OH)3胶体。
⑤判断溶液的酸碱性
Na2CO3溶液呈碱性的原因: 。
⑥判断盐溶液中粒子的种类及浓度的大小如Na2CO3;溶液中存在的粒子有 。
⑦判断离子能否共存
若阴、阳离子发生水解相互促进的反应,水解程度较大而不能大量共存,有的甚至水解完全。常见的水解相互促进的反应进行完全的有Al3+、Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-等。
【补充】电解质溶液中的三个守恒及溶液中粒子浓度大小的比较相关知识。
五.电解质溶液中的三个守恒
(1)电荷守恒:电解质溶液中无论存在多少种离子溶液总是呈电中性,即 电荷总数= 电荷总数。
应用:如Na2CO3,溶液中存在的阳离子有Na+、H+,存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-。
根据电荷守恒有n(Na+) + n(H+)= 。
或c(Na+) + c(H+)=
(2)元素质量守恒(物料守恒):在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。就该离子所含的某种元素来说,其质量在变化前后是守恒的,即元素质量守恒。
应用:如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-),由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了CO32,还有HCO3-、H2CO3。
根据电荷守恒有c(Na+) =
(3)质子守恒
如纯碱溶液中c(H+)水=c(OH-)水,c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),所以c(OH-)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)。
现分别以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,用以下图示帮助我们来理解质子守恒:
所以c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H3O+),即 ;
所以
六、溶液中粒子浓度大小的比较
(1)考虑水解因素:如Na2CO3溶液。
CO32-+H2O HCO3-+OH- HCO3-+H2OH2CO3+OH-
所以
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。如相同浓度的a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4三种溶液中c(NH4+)由大到小的顺序是 。
(3)混合液中各离子浓度的比较要综合分析水解因素、电离因素,如相同浓度的NH4Cl和氨水混合液中,因NH3·H2O的电离>NH4+的水解,故离子浓度顺序为 。
【规律小结】
混合溶液中各离子浓度的大小比较,要根据电离程度、水解程度等进行分析
【课堂小结】
【师】本节课需掌握影响盐类水解的因素及盐类水解的应用。
【板书】
3.3.1盐类的水解
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