«Урок по химии «Составление уравнений реакций гидролиза солей. Определение среды раствора по окраске индикатора. Равновесия в растворах солей» (2 курс СПО)»

Разработка занятия по химии
для специальности 19.02.03 «Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий»
Тема: Составление уравнений реакций гидролиза солей. Определение среды раствора по окраске индикатора. Равновесия в растворах солей.
Тип занятия: решений упражнений и заданий.
Форма (вид) проведения занятия: практическое занятие.
Вид практического занятия: семинар-практикум.
Цели занятия:
формирование практических умений по:
составлению ионных и молекулярных уравнений гидролиза растворов солей;
определению реакции среды раствора соли на основании её состава;
применению закона действия масс и принципа подвижного равновесия Ле Шателье к реакциям гидролиза (выражения констант гидролиза, смещение равновесия);
решению практических ситуаций, связанных с гидролизом солей.
активизация познавательной деятельности студентов на основе решения практических заданий и ситуаций, привлечением к обсуждению проблемных вопросов и визуализацией рассматриваемых вопросов;
акцентирование внимания студентов на актуальности данной темы для будущих техников-технологов и лаборантов химического анализа (приготовление растворов точной концентрации; методы определение активной кислотности; осознание необходимости соблюдения технологических режимов в соответствии с нормативно-технической документацией);
продолжение формирования общих компетенций: умений организовывать собственную деятельность, определять методы и способы выполнения поставленных задач; работать в коллективе и в команде, обеспечивать ее сплочение, эффективно общаться друг с другом; ставить цели, мотивировать деятельность подчиненных, организовывать и контролировать их работу с принятием на себя ответственности за результат выполнения заданий.
Методы проведения:
практический (решение упражнений и заданий);
наглядные (химический эксперимент, просмотр видео-фрагмента);
интерактивные методы коллективно-группового обучения (прием «верные и неверные утверждения»; фронтальная беседа, работа в малых группах, метод «микрофон»);
алгоритмический (заполнение шаблона);
проблемно-поисковые (постановка и решение проблемных вопросов и практических ситуаций);
диагностически-корректирующие (решение тестов и проверка).
Междисциплинарные и внутридисциплинарные связи:
„Химия” – тема: «Основы химической кинетики» (химическое равновесие, способы смещения равновесия, принцип Ле Шателье); „Фазовые равновесия», „Растворы электролитов” (диссоциация, реакции ионного обмена, рН – практические работы);
ПМ «Приёмка, хранение и подготовка сырья к переработке»  МДК «Организация работы лаборатории и методы контроля качества» (Раздел «Методы технохимического контроля качества пищевых продуктов»: кислотность и щёлочность продуктов, методы их определения).
Обеспечение:
Доска – мел, раздаточный материал по теме; компьютерная техника, видеофрагмент опыта «Гидролиз соли, образованной катионом слабого основания и анионом слабой кислоты», демонстрационный эксперимент (штатив с пробирками, бромтимоловый синий, фенолфталеин, метиловый оранжевый, растворы солей CuCI2, CaCI2, Na2CO3, FeCI3, NH4CI, CH3COONH4, CH3COONa), таблица растворимости кислот, оснований и солей, шаблон практического занятия, план занятия.
Ход занятия:
І. Организационный момент:
взаимное приветствие;
информация об отсутствующих студентах;
ознакомление с особенностями проведения занятия, критериями оценивания учебной деятельности студентов, формирование микрогрупп.
ІІ. Мотивация учебной деятельности студентов.
сообщение темы, цели занятия;
ознакомление с местом размещения занятия среди занятий темы.
ІІІ. Актуализация базовых знаний студентов методом фронтальной беседы (метод «микрофон):
Вопросы:
Сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка, называются:
а) оксиды; б) кислоты; в) соли; г) гидриды; д) основания.
Укажите группу веществ, которые относятся к солям:
а) ZnО, SO3, K2O; б) NaCI, SO3, HNO3;
в) H2SO4, КСІ, NaNO3; г) FeСІ2, NаНСO3, МgOНСІ, К3[АI(OH)6].
Назовите формулы сильных и слабых кислот:
Сильные кислоты – кислоты, являющиеся сильными электролитами (H2SO4, HCl, HNO3, HBr, HClO4 и другие)
Слабые кислоты – кислоты, являющиеся слабыми электролитами (H2CO3, H2SO3, H2S, H2SiO3, H3PO4 и другие)
Назовите формулы сильных и слабых оснований:
Сильные основания – сильные электролиты  щелочи (NaOH, KOH, Ca(OH)2)
Слабые основания – нерастворимые основания, слабые электролиты (NH4ОН, Cu(OH)2, Al(OH)3).
Выберите верные или неверные утверждения:
При диссоциации оснований образуются гидроксид ионы. Да или нет?
Среда в растворе щелочи – кислая. Да или нет?
При диссоциации кислот образуются гидроксид ионы. Да или нет?
Среда в растворе кислоты – кислая. Да или нет?
Сделайте вывод: присутствие, каких ионов обуславливает щелочную и кислую реакцию среды?
Выберите правильное утверждение. Водные растворы значительного количества солей создают щелочную или кислую реакцию среды. Причиной этого является
а) гидратация солей; б) гидролиз солей;
в) электролиз солей; г) ступенчатая диссоциация солей.
Взаимодействие растворов солей с водой, приводящее к образованию слабых электролитов, называется:
а) электролитическая диссоциация; б) ионный обмен;
в) расщепление; г) гидролиз.
IV. Основная часть. Выполнение заданий практической работы. Заполнение шаблона (см. Приложение).
Проведение демонстрационного эксперимента. Формулировка проблемного вопроса: Почему же водные растворы солей в одних случаях изменяют окраску индикаторов, а в других - нет?
Гидролиз солей. Типы гидролиза. Работа с учебным текстом. Для контроля усвоения используется метод «микрофон».
Выполнить тесты:
Концентрацию свободных ионов Н+ в растворе показывает:
а) константа диссоциации; б) водородный показатель;
в) ионное произведение воды; г) константа равновесия.
Выбрать значение водородного показателя в кислой среде:
а) рН = 8; б) рН = 3,9; в) рН = 9; г) рН = 7.
Выбрать значение водородного показателя в щелочной среде:
а) рН = 7; б) рН = 6; в) рН < 7; г) рН > 7.
Какая соль имеет кислую реакцию среды:
а) ВаСI2; б) FeCI3; в) NH4NO3; г) К2СО3?
Одинаковую реакцию среды имеют растворы карбоната натрия и:
а) Ва(NO3)2; б) К2SiO3; в) Na2SO4; г) АІСІ3.
Установить соответствие между составом соли и реакцией среды её водного раствора:
Состав соли:
Реакция среды
Ответ:

NaNO2
а) кислая;
 в

Al2(SO4)3
б) нейтральная;
 а

NaNO3
в) щелочная.
 б

Для определения рН растворов не используют:
а) раствор индикатора; б) потенциометр, рН-метр;
в) индикаторная бумага; г) титрование.
Индикаторы. Работа с учебным текстом и таблицей индикаторов.
Задание № 1. Какой цвет имеют такие растворы:
а) 0,1М раствор Na2CO3 + бромтимоловый синий (рН > 7, щелочная среда, синяя окраска);
б) 0,1М раствор СаСІ2 + фенолфталеин (pH = 7, нейтральная среда, бесцветный раствор);
в) 0,1М раствор CuCІ2 + метиловый оранжевый (pH < 7, кислая реакция, розовая окраска)?
Демонстрационный эксперимент.
Вопрос: Назовите реакцию среды в растворах солей, исходя из окраски индикатора бромтимолового синего.
Составление уравнений гидролиза солей, образованных катионом слабого основания и анионом сильной кислоты; катионом сильного основания и анионом слабой кислоты; катионом слабого основания и анионом слабой кислоты. (Заполнение шаблона практической работы студентами индивидуально и у доски). Используемые методы: объяснительно-иллюстративный, алгоритмический.
Выполнить тесты:
Кислую реакцию среды имеют каждые из двух растворов соли:
а) СuSO4 и BaCl2; б) Fe(NO3)3 и FeCl2;
в) K3PO4 и NaCl; г) Al(NO3)3 и CaCl2?
В каком направлении сместится равновесие в реакции гидролиза
FeCl3 + H2O Fe(OH)Cl2 + HCl при разбавлении водой, при добавлении кислоты:
а) вправо (в сторону прямой реакции);
б) влево (в сторону обратной реакции);
в) при разбавлении водой – вправо, при добавлении кислоты – влево;
г) при разбавлении водой – влево, при добавлении кислоты – вправо.
Выбрать выражение константы диссоциации уксусной кислоты:
а) Кд = 13 EMBED Equation.3 1415; б) Кд = 13 EMBED Equation.3 1415;
в) Кд =13 EMBED Equation.3 1415; г)
· =
·
· С(СН3СООН).
Выбрать соли, которые полностью гидролизованы в водных растворах:
а) Na2CO3, AI2(SO4)3, Na2SO4;
б) К2СО3, AI2S3, Cr2(CO3)3;
в) AI2S3, Cr2(CO3)3, Fe2S3, Fe2(CO3)3;
г) Na2CO3, Fe2(CO3)3, AI2(SO4)3.
В каком направлении сместится равновесие в реакции гидролиза
(NH4)2CO3 + H2O NH4OH + NH4HCO3
при разбавлении водой и при добавлении уксусной кислоты:
а) вправо (в сторону прямой реакции);
б) влево (в сторону обратной реакции);
в) при разбавлении водой – вправо, при добавлении уксусной кислоты – влево;
г) при разбавлении водой – влево, при добавлении уксусной кислоты – вправо.
Подведение промежуточных итогов. Выводы по проблемному вопросу.
Просмотр видеофрагмента опыта «Гидролиз соли, образованной катионом слабого основания и анионом слабой кислоты».
Вопросы к демонстрационному опыту: Назовите аналитический эффект реакции. Назовите предполагаемые продукты реакции. Ответы студентов.
Задание № 2. Объясните, почему карбонат алюминия Fe2(CO3)3 невозможно получить в водном растворе (при сливании растворов хлорида алюминия (FeCI3) и карбоната натрия (Na2CO3)). Составьте уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.
Выполнение задания (учащийся выполняет у доски).
V. Закрепление и рефлексия.
Решение ситуаций. Работа студентов в микрогруппах. Ответы студентов у доски. Оформление работы. Анализ ответов.
Ситуация 1. При изготовлении пресного теста в качестве разрыхлителя используют соду Na2CO3. Составьте уравнение гидролиза соли по 1 стадии. Чем можно объяснить пенообразующую способность соды при добавлении уксусной кислоты. Ответ подтвердите составлением уравнений реакций.
Ситуация 2. При приготовлении раствора CuCІ2 образовался осадок. Объясните наблюдаемое явление. Составьте уравнение гидролиза по первой стадии в молекулярном и ионном виде. Какое вещество необходимо добавить к этому раствору для исчезновения осадка?
Рефлексия:
По Вашему мнению, является ли тема занятия, актуальной для вашей будущей профессиональной деятельности?
Что нового Вы узнали, чему научились?
Способствовало ли занятие более глубокому пониманию важности изучения химии для Вас, как будущих техников-технологов и лаборантов химического анализа?
VІ. Подведение итогов занятия:
выводы по степени достижения цели занятия.
подведение итогов занятия.
ПРИЛОЖЕНИЕ

Составление уравнений реакций гидролиза солей. Определение среды раствора по окраске индикатора. Равновесия в растворах солей.
( Выполнить тесты:
Сложные вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка, называются:
а) оксиды; б) кислоты; в) соли; г) гидриды; д) основания.
Укажите группу веществ, которые относятся к солям:
а) ZnО, SO3, K2O; б) NaCI, SO3, HNO3;
в) H2SO4, КСІ, NaNO3; г) FeСІ2, NаНСO3, МgOНСІ, К3[АI(OH)6].
Выбрать правильное утверждение. Водные растворы значительного количества солей создают щелочную или кислую реакцию среды. Причиной этого является
а) гидратация солей; б) гидролиз солей; в) электролиз солей; г) ступенчатая диссоциация солей.
Взаимодействие растворов солей с водой, приводящее к образованию малодиссоциированных соединений, называется:
а) электролитическая диссоциация; б) ионный обмен; в) расщепление; г) гидролиз.
Гидролиз  это обменное взаимодействие веществ с водой, при котором составные части вещества соединяются с составными частями воды.
Сущность процесса гидролиза: ионы соли связывают составные части воды (Н+ и ОН-) с образованием малодиссоциированного электролита. Вследствие этого равновесие в реакции диссоциации воды смещается вправо.















Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты гидролизу не подвергаются. Соли образованные сильным основанием и сильной кислотой не подвергаются гидролизу, т.к. невозможно образование слабых электролитов.
Реакция среды – нейтральная. Примеры: KCI, Na2SO4; NaNO3.
( Выполнить тесты:
Концентрацию ионов Н+ в растворе показывает:
а) константа диссоциации; б) водородный показатель;
в) ионное произведение воды; г) константа равновесия.
Выбрать значение водородного показателя в кислой среде:
а) рН = 8; б) рН = 3,9; в) рН = 9; г) рН = 7.
Выбрать значение водородного показателя в щелочной среде:
а) рН = 7; б) рН = 6; в) рН < 7; г) рН > 7.
Какая соль имеет кислую реакцию среды:
а) ВаСI2; б) FeCI3; в) NH4NO3; г) К2СО3?
Одинаковую реакцию среды имеют растворы карбоната натрия и:
а) Ва(NO3)2; б) К2SiO3; в) Na2SO4; г) АІСІ3.
Установить соответствие между составом соли и реакцией среды её водного раствора:
Состав соли:
Реакция среды
Ответ:

NaNO2
а) кислая;


Al2(SO4)3
б) нейтральная;


NaNO3
в) щелочная.


Для определения рН растворов не используют:
а) раствор индикатора; б) потенциометр, рН-метр;
в) индикаторная бумага; г) титрование.
Индикаторы – это органические вещества (слабые кислоты или слабые основания), способные к взаимодействию с ионами водорода или гидроксид-ионами.
Диссоциация индикатора Н Іnd в водном растворе – равновесный процесс:
Н Іnd Н+ + Іnd-
Введение кислоты или щёлочи способствует смещению равновесия в сторону образования ионов или недиссоциированных молекул. Цвет индикатора зависит от концентрации ионов водорода в растворе. Изменение цвета индикатора – результат внутримолекулярной перегруппировки, что вызывает изменение строения молекулы индикатора.
Таблица  Индикаторы, используемые в контроле качества
Название индикатора
Интервал рН
изменения цвета
Цвет в среде



кислая
нейтральная
щелочная

Метиловый оранжевый
3,1  4,4
розово-красный
оранжевый
жёлтый

Бромтимоловый синий
6,0  7,6
жёлтый
зелёный
синий

Лакмус
6,0  8,0
красный
фиолетовый
синий

Фенолфталеин
8,2  10,0
бесцветный
бесцветный
малиновый

Задание № 1. Какой цвет имеют такие растворы:
а) 0,1М раствор Na2CO3 + бромтимоловый синий _________________________________________;
б) 0,1М раствор СаСІ2 + фенолфталеин _________________________________________________;
в) 0,1М раствор CuCІ2 + метиловый оранжевый___________________________________________?
Алгоритм составления ионного и молекулярного уравнения гидролиза соли:
Записать уравнение электролитической диссоциации соли.
Определить силу основания и кислоты, которые образуют соль.
Выбрать ион слабого электролита.
Составить сокращенное уравнение гидролиза выбранного иона.
Определить характер среды.
Составить полное ионное уравнение гидролиза.
По ионному уравнению составить молекулярное уравнение.
І. Гидролиз соли, образованной катионом слабого основания и анионом сильной кислоты.
Пример №1.
NH4Cl NH4+ + Cl-

слабый сильный электролит
НОН Н+ + ОН-
NH4+ + HOH NH4OH + H+
NH4+ + ______ + HOH NH4OH + H+ + _______
NH4Cl + H2O ____________________________
При гидролизе солей многокислотных оснований образуются основные соли:
Ме n+ + H
·+-OH
·- MeOH (n-1)+ + H+
гидроксокатион
Среда кислая рН ____ 7

Запишите уравнение диссоциации гидроксида аммония (NH4OH):
_____________________________________________________________________________________
Запишите выражение константы диссоциации гидроксида аммония:

Кд
_____________________________________________________________________________________
Константа гидролиза солей – отношение произведения молярных концентраций веществ продуктов гидролиза к молярной концентрации веществ негидролизованных ионов соли в растворе (записывают сокращённое уравнение реакции). Обозначается Кг.
Кг = 13 EMBED Equation.3 1415
_____________________________________________________________________________________
( Выполнить тесты:
Кислую реакцию среды имеют каждые из двух растворов соли:
а) СuSO4 и BaCl2; б) Fe(NO3)3 и FeCl2; в) K3PO4 и NaCl; г) Al(NO3)3 и CaCl2?
В каком направлении сместится равновесие в реакции гидролиза
FeCl3 + H2O Fe(OH)Cl2 + HCl при разбавлении водой, при добавлении кислоты:
а) вправо (в сторону прямой реакции);
б) влево (в сторону обратной реакции);
в) при разбавлении водой – вправо, при добавлении кислоты – влево;
г) при разбавлении водой – влево, при добавлении кислоты – вправо.
Выбрать выражение константы диссоциации уксусной кислоты:
а) Кд = 13 EMBED Equation.3 1415; б) Кд = 13 EMBED Equation.3 1415; в) Кд =13 EMBED Equation.3 1415; г)
· =
·
· С(СН3СООН).

ІІ. Гидролиз соли, образованной катионом сильного основания и анионом слабой кислоты
Пример №2.
СН3СООNa Na+ + СН3СОО-

сильный слабый электролит
НОН Н+ + ОН-
СН3СОО- + Н+ОН- _________________________________
СН3СОО- + Н+ОН- + Na+ ____________________________
СН3СООNa + Н2О _________________________________
При гидролизе солей многоосновных кислот образуются кислые соли:
Ann- + H-OH HAn(n-1)- + OH-
гидро-анион
Среда щелочная рН _____ 7

Кг = 13 EMBED Equation.3 1415 =

ІІІ. Гидролиз соли, образованной катионом слабого основания и анионом слабой кислоты
(полный гидролиз)
Реакция среды может быть нейтральная, слабокислая или слабощелочная и зависит от силы слабого основания или кислоты: чем больше значение константы диссоциации, тем сильнее слабый электролит, и он определяет реакцию в растворе соли.
Пример №3.
СН3СООNH4 СН3СОО- + NH4+

слабые электролиты
Уравнение гидролиза:

_________________________________________________

СН3СООNH4 + Н2О _________________________
Назовите реакцию среды в растворе соли, если Кд(СН3СООН) = 1,75 · 10-5, Кд(NH4ОН) = 1,76 · 10-5:
рН ____ 7 ____________________________________________________________________________
Кг = 13 EMBED Equation.3 1415
Кг = 13 EMBED Equation.3 1415
Вывод: ____________________________________________ Кг = 13 EMBED Equation.3 1415
Гидролиз может быть полным и необратимым: АІ2S3 + 6H2O 2 АІ(ОН)3 + 3 Н2S
Соли, которые не относятся к малорастворимым соединениям и образованы остатками очень слабых оснований и кислот, нельзя получить из водных растворов реакциями обмена, так как образуются продукты их полного или частичного гидролиза!
( Выполнить тесты:
Выбрать соли, которые полностью гидролизованы в водных растворах:
а) Na2CO3, AI2(SO4)3, Na2SO4; б) К2СО3, AI2S3, Cr2(CO3)3;
в) AI2S3, Cr2(CO3)3, Fe2S3, Fe2(CO3)3; г) Na2CO3, Fe2(CO3)3, AI2(SO4)3.
В каком направлении сместится равновесие в реакции гидролиза
(NH4)2CO3 + H2O NH4OH + NH4HCO3
при разбавлении водой и при добавлении уксусной кислоты:
а) вправо (в сторону прямой реакции);
б) влево (в сторону обратной реакции);
в) при разбавлении водой – вправо, при добавлении уксусной кислоты – влево;
г) при разбавлении водой – влево, при добавлении уксусной кислоты – вправо.

Задание № 2. Объясните, почему карбонат железа (ІІІ) Fe2(CO3)3 невозможно получить в водном растворе (при сливании растворов хлорида железа (FeCI3) и карбоната натрия (Na2CO3)). Составьте уравнение реакции в молекулярном и ионном виде.
FeCI3 + Na2CO3 + Н2 О ________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
Решение ситуаций. Задания для работы в группах:
При изготовлении пресного теста в качестве разрыхлителя используют соду Na2CO3. Составьте уравнение гидролиза соли по 1 стадии. Чем можно объяснить пенообразующую способность соды при добавлении уксусной кислоты. Ответ подтвердите составлением уравнений реакций.
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
При приготовлении раствора CuCІ2 образовался осадок. Объясните наблюдаемое явление. Составьте уравнение гидролиза по первой стадии в молекулярном и ионном виде. Какое вещество необходимо добавить к этому раствору для исчезновения осадка?
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________

Домашнее задание:
Какой цвет имеют такие растворы:
0,1М раствор NaНCО3 + фенолфталеин;
0,1М раствор FeСІ3 + метиловый оранжевый;
0,1М раствор Ca(NO3)2 + лакмус.
Ответ обоснуйте, составьте уравнение гидролиза NaНCО3.
При хранении раствора FеСІ3 образовался осадок. Объясните причину появления осадка. Какое вещество необходимо добавить к этому раствору для исчезновения осадка. Напишите уравнение гидролиза FeCІ3 по первой стадии и укажите, в какую сторону будет смещаться равновесие при: а) повышении температуры раствора; б) разбавлении раствора водой; в) прибавлении раствора соляной кислоты.
Закончить уравнения следующих реакций:
CrCI3 + Na2CO3 + H2O ;
FeCI3 + Na2S + H2O .









13PAGE 15


13PAGE 14315



Типы гидролиза

Гидролиз по катиону
Соль, образованная катионом слабого основания и анионом сильной кислоты
Реакция среды – кислая, рН < 7
Примеры: СuCI2, FeSO4,
АІ(NO3)3, Zn(HSO4)2, CrCI3, NH4NO3.

Гидролиз по аниону
Соль, образованная катионом сильного основания и анионом слабой кислоты
Реакция среды – щелочная, рН > 7
Примеры: К2СО3, Na2S, NaHSO3, CH3COONa, NaNO2, Na2SiO3.

Гидролиз по катиону и аниону
Соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислоты
Реакция среды – рН~7 (слабокислая или слабощелочная).
Примеры: (NH4)2СО3, АІ2S3, NH4HSO3, (NH4)2S.



Root Entry

Приложенные файлы


Добавить комментарий