【教学目标】
一、知识目标
理解盐类水解的本质。
理解盐类水解对溶液酸、碱性的影响及变化规律。
了解盐类水解的利用。
二、能力目标
培养学生分析问题的能力。
培养学生运用对比法和依据客观事实解决问题的逻辑思维能力。
培养学生逻辑推理能力。
三、情感目标
引导学生树立“透过现象,抓住本质”的辩证唯物主义认识观点。
培养学生善于观察、勤于思考的科学态度。
【教学建议】
一、教材分析
“盐类的水解”是电解质理论的组成部分,它属于化学基础理论知识。教材把这部分内容安排在强弱电解质和电离平衡之后,目的是使盐类水解过程和规律的探讨能在电离理论和强弱电解质概念的指导下进行,运用学生已有知识,从中发掘出盐类水解新知识的“生长点”。
本节内容分为三部分:建立盐类水解的概念;探讨盐类水解的规律;运用盐类水解的知识。其中,盐类水解的概念是基础,旨在揭示盐类水解的实质,并为研究盐类水解规律提供依据。盐类水解的规律是核心,它是盐类水解原理的具体化,并使盐类水解一般概念得以直接应用。盐类水解的利用,则是通过具体的情境和应用实例,加深对盐类水解及其规律的理解、巩固。总之,本节教材涉及的知识面较宽,综合性较强,是前面已学过的电解质的电离、水的电离平衡以及平衡移动原理等知识的综合应用。因此,本节教材是本章的重点和难点。
二、教法建议
本节教师需要为学生提供鲜明的盐类水解的实验事实,启发学生思考,引导学生探究,深入探讨实验的微观本质,并利用多媒体教学手段,帮助学生实现从感性认识到理性认识的飞跃,以形成盐类水解的概念;对于盐的水解规律,要突出个别与一般的辩证关系,要依据教材的典型实例,运用归纳法揭示两类盐(强酸弱碱盐、强碱弱酸盐)水解的规律;对于盐类水解的离子方程式和化学方程式的书写,在教学中要强调书写的规范要求和注意事项,并加强训练。最后,运用演绎法,讨论盐类水解知识在实际中的运用,加深对盐类水解本质及其规律的认识。具体建议如下:
1.知识准备(布置预习作业):中和反应可表示为“酸+碱=盐+水”,因此可把盐理解为是由相应的酸和碱反应完成的,又因为酸有强酸、弱酸、碱有强碱、弱碱,所以生成的盐就有四种,即强酸弱碱盐、弱酸弱碱盐、弱酸强碱盐、强酸强碱盐。要求上述四种类型的盐各举出2-3例(写化学式)。
2.采用实验探究方法引入新课。建议将教材中的[实验3-1]改为学生实验,并增加一个演示实验,即“向盛有固体Na2CO3和NH4Cl两支试管分别注入3—4ml蒸馏水,振荡使之溶解,再分别滴加2-3滴酚酞试液和紫色石蕊试液,观察溶液颜色变化”,这样使学生通过实验现象,“发现”盐溶液不都呈中性,引出课题。
3.对于“盐类水解的本质”,建议通过分析CH3COONa、AlCl3的水解,引导学生总结出盐类水解的本质。
4.对于“强酸强碱盐不水解”这部分内容的教学也不容忽视,学生只有理解了强酸强碱盐不水解才能更好地理解盐类水解的本质和条件;而对于“弱酸弱碱盐的水解”只要求学生会判断该类盐能水解就可以了,不要扩展。
5.在讲解如何书写盐类水解的离子方程式和化学方程式时,要强调说明以下问题:①盐类水解反应一般是可逆反应,反应方程式中要写“”号。
②一般盐类水解的程度很小,水解产物的量也很少,通常不生成沉淀或气体,也不发生分解,在书写方程式时,一般不标“↑”或“↓”,也不把生成物写成其分解产物的形式。(如H2CO3,NH3·H2O等)
③多元弱酸的盐的水解反应分步写方程式,但以第一步为主(如H2CO3);多元弱碱盐水解不分步写(如AlCl3)。
④盐类水解反应可视作中和反应的逆反应。
6.“影响盐类水解的外界因素”的教学,对于重点中学,可启发学生运用实验手段自主探究;对于普通中学,可采取教师演示实验。同时使学生认识到盐本身的性质才是主要因素,渗透内、外因的辩证关系。
7.对于“盐类水解的利用”,除了教材中提到的溶液的配制、除杂外,在多举一些应用实例,如化肥混施、明矾净水,以丰富学生的视野。
8.本节内容结束前,总结归纳盐类水解知识的应用,以便将知识系统化,规律化,便于学生掌握,同时也教会学生学习。
【教学设计示例】
第一课时
(一)知识准备
酸+碱=盐+水(中和反应,可以理解盐可以由相应的酸和碱反应生成)
酸有强酸强碱
弱酸弱碱有碱生成的盐1.强酸强碱盐
2.强酸弱碱盐
3.弱酸强碱盐
4.弱酸弱碱盐
实例NaCl,Na2SO4
NH4 Cl,Fe2,(SO4)3,AlCl3
NaAc,K2CO3
(NH4)2CO3,NH4F,NH4CN实验:在教师的指导下由学生完成下面的实验,激发学生学习兴趣。
(1)向盛有NaCl,Na2CO3,AlCl3的试管中分别加入3~4ml蒸馏水,振荡,使之溶解。
(2)用pH试纸测定三种盐溶液的pH,并记录:NaClNaAcAlCl3
pH:
设疑:
(1)为什么三种盐的水溶液有的呈中性?有的呈碱性?有的呈酸性呢?
(2)同呈中性的NH4F和NaCl其实质是否相同呢?讲解:这是由于盐类水解的原因,下面我们就来学习盐类的水解及其实质。
设疑:同样是盐溶液为什么有的显碱性,有的显酸性?
讲解:
①AlCl3溶液(弱碱强酸盐,水溶液pH<7,呈酸性)
AlCl3=Al3++3Cl-(盐电离强电解质电离是完全的)
H2OH++OH-(水电离,弱电解电离是部分的,可逆的)
Al3++3OH-Al(OH)3由于生成难电离的弱电解质Al(OH)3促使水的电离,使溶液中c(H+)增大,从而使溶液呈酸性。
水解方程式:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl水解离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+②NaAc溶液(强碱弱酸盐,水溶液pH>7,呈碱性)
NaAc=Na+Ac-(盐,弱电解质,完全电离)
H2OH+OH-(水,弱电解质,存在电离平衡)
Ac-+H+HAc由于生成难电离的弱电解质HAc分子,使溶液中c(H+)减少,促使H2
O的电离,从而使溶液中c(OH-)增大,溶液呈现碱性。
设疑:盐溶液是碱性,溶液中c(OH-)增大?OH-为什么会增大呢?是从哪来的呢?
盐溶液呈酸性,溶液中c(H+)增大?为什么会增大呢?是从哪来的呢?
讲解:
①AlCl3溶液(弱碱强酸盐,水溶液pH<7,呈酸性)
AlCl3=Al3++3Cl-(盐电离强电解质电离是完全的)
H2OH++OH-(水电离,弱电解电离是部分的,可逆的)
Al3++3OH-Al(OH)3由于生成难电离的弱电解质Al(OH)3促使水的电离,使溶液中c(H+)增大,从而使溶液呈酸性。
水解方程式:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl水解离子方程式:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+②NaAc溶液(强碱弱酸盐,水溶液pH>7,呈碱性)
NaAc=Na++Ac-(盐,弱电解质,完全电离)
H2OH++OH-(水,弱电解质,存在电离平衡)
Ac-+H+HAc由于生成难电离的弱电解质HAc分子,使溶液中c(H+)减少,促使H2
O的电离,从而使溶液中c(OH-)增大,溶液呈现碱性。
③NH4Ac溶液
NH3Ac=NH+4+Ac-(盐,强电解质,完全电离)
H2OOH-+H+
NH+4+OH-NH3H2O
H++Ac-Ac由于NH+4结合OH-的能力与Ac-的能力相当,使溶液中c(H+)与c(OH-)仍相等,所以溶液呈中性。
(三)随堂练习
1.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡向电离方向移动的是
A.H2SO4B.KOHC.FeCl3 D.Ba(NO3)2
2.判断下列盐类水解的叙述中正确的是
A.溶液呈中性的盐一定是强酸、强碱生成的盐B.含有弱酸根盐的水溶液一定呈碱性
C.盐溶液的酸碱性主要决定于形成盐的酸和碱的相对强弱D.碳酸溶液中氢离子物质的量浓度是碳酸根离子物质的量浓度的两倍
3.物质的量浓度相同的下列溶液中,含微粒种类最多的是
A.CaCl2B.CH3COONaC.NH3D.K2S
4.下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是
A.K+、Na+、HSO-3、Cl-
B.Na+、Ba2+、AlO-2、NO-3
C.NN+4、K+、Cl-、NO-3
D.K+、Na+、ClO-、S2-
5.为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小,可加入的物质是
A.适量盐酸B.适量NaOH溶液
C.适量KOH溶液D.适量KHS溶液(四)总结、扩展
1.盐类水解的实质。
在溶液中,由于盐的离子与水电离出来的H+和OH-生成弱电解质,从而破坏水的电离平衡,使溶液显示出不同程度的酸性、碱性或中性。
2.盐类水解的类型和规律。
(1)通常盐类水解程度是很小的,而且是可逆的。
(2)水解规律:
有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。
①强酸弱碱生成的盐水解:溶液呈酸性,是弱碱的阳离子水解生成对应的弱碱,使溶液显酸性。如:NH4Cl,CaSO4,FeCl3,Zn(NO3)2,MgCl2等。
②强碱弱酸生成的盐水解,溶液呈碱性,原因是弱酸根发生水解,生成对应弱酸,使溶液显碱性,如:NaAc,Na2CO3,NaHCO3,K2S等。
③强酸强碱盐不水解,溶液呈中性,如NaCl,K2SO4等。
④弱酸弱碱盐强烈水解。(此内容大纲不作要求,不宜向学生补充)
a.酸强于碱,显酸性,如(NH4)2SO3;b.碱强于酸,显碱性,如NH4CN;
c.酸碱相当,显中性,如CH3COONH4。
⑤弱酸酸式盐水解:取决于酸式酸根的电离程度和水解程度相对大小。
a.若电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,如NaHSO3,NaH2PO4等。
b.若电离程度小于水解程度,溶液呈碱性,如NaHCO3,Na2HPO4等。
3.扩展。
氮、磷、钾是植物生长的重要营养元素,洗衣粉中加入由磷酸脱水制得的多磷酸的钠盐作配料,能起到软化水的作用,但使用此类洗衣粉会造成水质污染。
(1)试简述污染水质的原因。
(2)某种无磷洗衣粉中加入了硅酸钠作配料,试说明这种配料的有关性质和作用。
板书设计
一、盐的组成类别
1.强酸强碱盐:如NaCl,K2SO4等。
2.强酸弱碱盐:如NH4Cl,AlCl3等;
3.弱酸弱碱盐:如Na2CO3,NaAc等;
4.弱酸弱碱盐:如NH4Ac等;
二、实验测定盐溶液的pH是不是都等于7
1.测蒸馏水pH;
2.测NaCl溶液pH;
3.测Na2CO3溶液pH;
4.测AlCl3溶液pH值。
列表比较:
提出问题:为什么都是盐溶液的(2)(3)(4)三种溶液pH会有显著差异呢?
NaCl:强酸强碱盐pH=7;
Na2CO3:强碱弱酸盐pH>7;
AlCl3:强碱强酸盐pH<7。
剖析原因:写出离子方程式及化学方程式。
Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOHNaHCO3+H2OH2CO3+NaOHCO2-3+H2OHCO-3+OH-CO2-3与H2O电离出来H+结合成弱电解质HCO-3。
HCO-3+H2OH2CO3+OH-破坏了水电离平衡,减少水电离,使溶液中浓度增大,碱性增强。
AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HClAl3++3H2OAl(OH)3+3H+Al3+与H2O电离出来的OH-结合生成弱碱Al(OH)3,破坏了水电离平衡,促使水电离,使溶液中H+浓度增大,酸性增强。
NaCl强酸、强碱盐,不水解只电离。溶液显中性。
三、引出水解定义,归纳水解一般规律
1.定义:在溶液中盐电离出来的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应叫做盐类水解。
2.水解一般规律:
谁弱谁水解:水解离子一定是盐电离出来的弱离子(弱酸阴离子,或弱碱阳离子)。
谁强显谁性:碱强显碱性,酸强显酸性。
都强不水解。
都弱都水解(了解就可)。
第二课时
教学重点:
1.影响盐类水解的因素,与水解平衡移动。
2.盐类水解的应用。
教学难点:盐类水解的应用。
教学设计:
复习:师生共同复习巩固第一课时相关知识。
(1)根据盐类水解规律分析
醋酸钾溶液呈性,原因;
氯化铝溶液呈性,原因;
设疑:影响盐类水解的内在因素有哪些?
讲解:主要因素是盐本身的性质。
组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度也越大,碱性就越强,pH越高。
组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度也越大,酸性就越强,pH越低。
设疑:影响盐类水解的外界因素主要有哪些?
讲解:
(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:盐浓度越小,水解程度越大;
盐浓度越大,水解程度越小。
(3)外加酸碱能促进或抑制盐的水解。例如水解呈酸性的盐溶液加入碱,就会中和溶液中的H+,使平衡向水解方向移动而促使水解,若加酸则抑制水解。
设疑:如何判断盐溶液的酸碱性?
讲解:根据盐的组成及水解规律分析。“谁弱谁水解,谁强显谁性”作为常规判断依据。
分析:NH4Cl溶液是显酸性?还是显碱性?为什么?Na2CO3溶液是显酸性?还是显碱性?为什么?
设疑:如何比较溶液中酸碱性的相对强弱?
讲解:“越弱越水解”
例题:分析Na2CO3溶液与NaAc溶液的碱性强弱?
∵HAc的酸性比H2CO3酸性强。
∴CO2-3水解程度大于Ac水解程度。
∴Na2CO3溶液碱性强于NaAc溶液碱性。
设疑:如何比较溶液中离子浓度的大小?
讲解:电解质水溶液K存在着离子和分子,它们之间存在着一些定量关系,也存在量的大小关系。
(1)大小比较:
①多元弱酸溶液,根据多元酸分步电离,且越来越难电离分析。如:在H3PO4溶液中,(H+)>c(H2PO-4)>c(HPO3-4)>c(PO3-4);②多元弱酸正盐溶液,根据弱酸根分步水解分析。如:在NaCO3溶液中,c(H+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3);③不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其影响因素;④混合溶液中各离子浓度比较,要进行综合分析,要考虑电离、水解等因素。
(2)定量关系(恒等式关系):
①应用“电荷守恒”分析:
电解质溶液呈电中性,即溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。如NaHCO3溶液中,阳离子有Na+和H+,阴离子有OH-,HCO-3,CO2-3,根据电荷守恒原理有:c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+2c(CO2-3)。
②应用“物料守恒”方法分析。
电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如:晶体NaHCO3中,n(Na+)=n(HCO-3)
在Na2CO3溶液中:c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)
例题:在Na2S溶液中存在的下列关系中不正确的是:A.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)=2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)
C.c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
D.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
讲解:溶液中存在二个守恒关系
a.电荷守恒,即
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)(1)
b.物料守恒,即晶体中: