2018-2019年高中化學(xué) 第03章 水溶液中的離子平衡 專題3.3.2 影響鹽類水解因素教學(xué)案 新人教版選修4.doc

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3-3-2 鹽類水解（第二課時） 教學(xué)目標(biāo) 1．理解影響鹽類水解的因素 2．了解鹽類水解在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活的應(yīng)用 3．培養(yǎng)學(xué)生歸納思維能力和邏輯推理能力 教學(xué)重點(diǎn)： 鹽類水解的影響因素 教學(xué)難點(diǎn)： 鹽類水解的應(yīng)用 教學(xué)過程： 【回顧】鹽類水解屬于離子反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是：在溶液中鹽電離出來的離子與水所電離出來的H＋ 或OH― 結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)，叫做鹽類的水解。水解平衡就是一種化學(xué)平衡，鹽類水解的程度大小與物質(zhì)的本性相關(guān)。因此，反應(yīng)中形成的弱酸或弱堿電離程度越小，則鹽的水解程度越大。鹽類水解也是酸堿中和反應(yīng)的逆過程。中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。 【科學(xué)探究】 探究目的：通過實(shí)驗探究促進(jìn)或抑制FeCl3水解的條件，了解影響鹽類水解程度的因素。 實(shí)驗過程：1、從反應(yīng)物性質(zhì)考慮，F(xiàn)eCl3是否容易發(fā)生水解？水解生成物是什么？寫出其水解反應(yīng)的化學(xué)方程式 2、應(yīng)用平衡移動原理，從反應(yīng)條件考慮，影響FeCl3水解的因素可能有哪些？參照下表設(shè)計、寫出實(shí)驗步驟 序號 可能影響因素 實(shí)驗操作 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論 1 鹽的濃度 2 溶液的酸堿性 3 3、歸納總結(jié)實(shí)驗結(jié)果，得出結(jié)論并與同學(xué)交流 【投影小結(jié)】1、因FeCl3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，生成的Fe(OH)3是一種弱堿，并且難溶，所以FeCl3易水解。其水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe3＋+3H2O Fe(OH)3 +3H＋ 2、影響FeCl3水解的因素有：(1) 加入少量FeCl3晶體，增大C(Fe3＋)；(2)加水稀釋；(3) 加入少量鹽酸，增大C(H＋)； (4) 加入少量NaF 晶體，降低C(Fe3＋ )；(5) 加入少量NaHCO3，降低C(H＋)；(6) 升高溫度 判斷上述水解平衡移動的方向依據(jù)有多種，一是平衡原理，二是可以通過溶液顏色深淺變化作判斷(如加熱時，溶液顏色明顯變深，表明平衡是向水解方向移動)；三是通過溶液酸度變化(如加入少量FeCl3晶體前后，測溶液PH的變化)；四是觀察有無紅褐色沉淀析出(如加入少量NaHCO3后，使Fe3＋的水解程度趨向完全) 3、通過實(shí)驗得出的主要結(jié)論有： （1）Fe3＋水解是一個可逆過程 （2）水解平衡也是一個動態(tài)平衡 （3）Fe3＋的水解屬于吸熱反應(yīng) （4）改變平衡的條件（如溫度、濃度等），水解平衡就會發(fā)生移動 （5）當(dāng)加入的物質(zhì)能與溶液中的離子結(jié)合成很難電離的弱電解質(zhì)，F(xiàn)e3＋的水解程度就可能趨向完全 【引入】這節(jié)課我們就來系統(tǒng)研究水解的影響因素有哪些？ 【板書】三、鹽類水解的影響因素 【講】當(dāng)水解速率與中和反應(yīng)速率相等時，處于水解平衡狀態(tài)。若改變條件，水解平衡就會發(fā)生移動，遵循勒夏特列原理。 【板書】1、內(nèi)因：鹽本身的性質(zhì) 【講】主要因素是鹽本身的性質(zhì)，組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱（或陽離子對應(yīng)的堿越弱），水解程度就越大。另外還受溫度、濃度及外加酸堿等因素的影響 【板書】2、外因： (1) 溫度：升溫促進(jìn)水解 (2) 濃度：稀釋促進(jìn)水解 (3) 外加酸堿 【講】鹽的水解是吸熱反應(yīng)，因此升高溫度，水解程度增大。稀釋鹽溶液，可促進(jìn)水解，鹽的濃度越小，水解程度越大；但增大鹽的濃度，水解平衡雖然正向移動，但水解程度減小。外加酸堿能促進(jìn)或抑制鹽的水解，例如，水解酸性的鹽溶液，若加入堿，就會中和溶液中的H＋，使平衡向水解方向移動而促進(jìn)水解，若加酸則抑制水解。 【過】那么，在什么情況下不需要考慮水解呢？ 【板書】3、不考慮水解的情況 【過】那么鹽類水解有什么應(yīng)用呢？ 【板書】四、鹽類水解的應(yīng)用 【講】鹽類水解的程度一般很微弱，通常不考慮它的影響，但遇到下列情況時，必須考慮水解。 【板書】1、分析判斷鹽溶液酸堿性（或PH范圍）要考慮水解 【講】等體積、等物質(zhì)的量濃度的氨水和鹽酸混合后，因為完全反應(yīng)生成強(qiáng)酸弱堿鹽NH4Cl，所以PH＜7，溶液顯酸性 【隨堂練習(xí)】1、有學(xué)生做如下實(shí)驗：將盛有滴加酚酞的NaHCO3溶液（0.1mol/L）的試管微熱時，觀察到該溶液的淺紅色加深；若冷卻至室溫時，則又變回原來的淺紅色。發(fā)生該現(xiàn)象的主要原因是＿＿＿＿ 2、相同溫度、相同物質(zhì)的量濃度的四種溶液：①CH3COONa，②NaHSO4，③NaCl按pH由大到小排列正確的是（）。 A．①＞③＞② B．①＞②＞③ C．③＞①＞② D．①＞③＞② 解析：此題考查學(xué)生對鹽類水解規(guī)律的掌握和理解，硫酸氫鈉和氯化鈉都是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不水解。氯化鈉溶液呈中性，硫酸氫鈉溶液呈酸性。另外兩鹽均水解，水溶液都呈堿性，其水溶液堿性的相對強(qiáng)弱可依“越弱越水解”的規(guī)律比較，即組成鹽的離子與水電離的Ｈ＋或ＯＨ－結(jié)合成的弱電解質(zhì)，電離度越小，該鹽水解程度就越大，乙酸鈉和苯酚鈉的水解產(chǎn)物分別是乙酸和苯酚，因為苯酚是比乙酸更弱的電解質(zhì)，即苯酚鈉的水解程度大，其水溶液的堿性較強(qiáng)，ｐＨ也較大，正確選項為Ｄ。 【板書】2、比較鹽溶液離子濃度大小或離子數(shù)時要考慮水解。 【講】例如在磷酸鈉晶體中，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，陰離子濃度的大小順序為：c(CO32―)>c(OH―)>c(HCO3―) 【板書】3、配制易水解的鹽溶液時，需考慮抑制鹽的水解 【講】配制強(qiáng)堿弱酸鹽溶液時，需幾滴相應(yīng)的強(qiáng)堿，可使水解平衡向左移動，抑制弱酸根離子的水解。如配制Na2CO3、Na2S溶液時滴幾滴NaOH溶液。 【隨堂練習(xí)】實(shí)驗室在配制硫酸鐵溶液時，先把硫酸鐵晶體溶解在稀硫酸中，再加水稀釋至所需濃度，如此操作的目的是（　　?。? A、防止硫酸鐵分解　　B、抑制硫酸鐵水解　　 C、促進(jìn)硫酸鐵溶解　 D、提高溶液的PH 【板書】4、制備某些無水鹽時要考慮鹽的水解 【講】例如將揮發(fā)性酸對應(yīng)的鹽(AlCl3、FeBr2、Fe(NO3)3等)的溶液加熱蒸干，得不到鹽本身。以蒸干AlCl3溶液來說，AlCl3溶液中AlCl3+3H2O Al(OH)3 +3HCl，蒸干過程中，HCl揮發(fā)，水解平衡向右移，生成Al(OH)3，Al(OH)3 加熱分解：2Al(OH)3==Al2O3+3H2O，故最終加熱到質(zhì)量不再變化時，固體產(chǎn)物是Al2O3。又如，有些鹽(如Al 2S3)會發(fā)生雙水解(能進(jìn)行幾乎徹底的水解)，無法在溶液中制取，只能由單質(zhì)直接反應(yīng)制取。 【隨堂練習(xí)】把AlCl3溶液蒸干后再灼燒，最后得到的主要固體產(chǎn)物是＿＿＿＿，其理由是（用化學(xué)方程式表示，并配以必要的文字說明）＿＿＿＿＿＿ 【板書】5、判斷離子能否大量共存時要考慮鹽的水解。 【講】弱堿陽離子與弱酸根離子在溶液中若能發(fā)生雙水解，則不能大量共存，能發(fā)生雙水解反應(yīng)的離子有：Al3＋與CO32―、HCO3―、S2―、HS―、AlO2―等；Fe3＋ 與CO32―、HCO3―、AlO2―等；NH4＋與SiO32― 、AlO2―等。這里還需要我們注意的是Fe3＋與S2―、HS―也不能共存，但不是因為發(fā)生雙水解，而是因為發(fā)生氧化還原反應(yīng) 【板書】6、化肥的合理施用，有時也要考慮鹽類的水解 【講】銨態(tài)氮肥與草木灰不能混合施用。因草木灰的成分是K2CO3 水解呈堿性；CO32―+H2O HCO3―+OH―，銨態(tài)氮肥中NH4＋遇OH―逸出NH3，使氮元素?fù)p失，造成氮肥肥效降低； 【講】過磷酸鈣不能與草木灰混合施用，因Ca(H2PO4)2水溶液顯酸性，K2CO3溶液顯堿性，兩者混合時生成了難溶于水的CaCO3、Ca3(PO4)2 或CaHPO4 ，不能被作物吸收。 【講】長期施用 (NH4)2SO4的土壤因NH4＋的水解而使土壤的酸性增強(qiáng)： NH4＋+H2O NH3H2O＋H＋　 【隨堂練習(xí)】為了同時對某農(nóng)作物施用分別含有N、P、K三種元素的化肥，對于給定的化肥：①K2CO3 ②KCl ③Ca(H2PO4)2 ④(NH4)2SO4 ⑤氨水，最適合的組合是( ) A、①③④ B、②③④ C、①③⑤ D、②③⑤ 【板書】7、某些試劑的實(shí)驗室貯存要考慮鹽的水解 【講】例如Na2CO3、NaHCO3溶液因CO32―、HCO3―水解，使溶液呈堿性，OH―與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成硅酸鹽，使試劑瓶頸與瓶塞粘結(jié)，因而不能用帶玻璃塞的試劑瓶貯存，必須用帶橡皮塞的試劑瓶保存。 【板書】8、用鹽作凈水劑時需考慮鹽類水解 【講】例如，明礬KAl(SO4)2 12H2O凈水原理：Al3＋+3H2O Al(OH)3 (膠體)+3H＋ ，Al(OH)3膠體表面積大，吸附能力強(qiáng)，能吸附水中懸浮雜質(zhì)生成沉淀而起到凈水作用。 【板書】9、Mg、Zn等較活潑金屬溶于強(qiáng)酸弱堿鹽(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中產(chǎn)生H2 【講】將Mg條投入NH4Cl溶液中，有H2、NH3產(chǎn)生，有關(guān)離子方程式為NH4＋+H2O　　NH3H2O ＋H＋，Mg＋2H＋＝＝Mg2＋＋H2　Mg與FeCl3、AlCl3、NH4Cl溶液均能反應(yīng) 【板書】10、某些鹽的分離除雜要考慮鹽類水解 【講】例如為了除去氯化鎂酸性溶液中的Fe3＋可在加熱攪拌條件下加入氧化鎂，氧化鎂與Fe3＋水解產(chǎn)生H＋反應(yīng)：MgO＋2H＋＝＝Mg2＋＋H2O，使水解平衡Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3 +3H＋ 不斷向右移動，F(xiàn)e3＋會生成Fe(OH)3沉淀而被除去。 【隨堂練習(xí)】為了除去氯化鎂酸性溶液中的Fe3+ ，可在加熱攪拌的條件下加入一種物質(zhì)，過濾后再加入適量鹽酸。這種物質(zhì)是（　　?。? A、氧化鎂　　B、氫氧化鈉　　C、碳酸鈉　　D、碳酸鎂 【板書】11、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中，常利用鹽的水解知識 【講】泡沫滅火器產(chǎn)生泡沫是利用了Al2（SO4）3　和NaHCO3相混合發(fā)生雙水解反應(yīng)，產(chǎn)生了CO2，Al3＋＋3HCO3―＝＝Al(OH)3＋3CO2　 【講】日常生活中用熱堿液洗滌油污制品比冷堿液效果好，是由于加熱促進(jìn)了Na2CO3水解，使溶液堿性增強(qiáng)。 【講】水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，基本上不會生成MgCO3 ，是因為MgCO3微溶于水，受熱時水解生成更難溶的Mg(OH)2　 【講】小蘇打片可治療胃酸過多 【講】磨口試劑瓶中不能盛放Na2SiO3、Na2CO3等試劑。 【板書】12、加熱蒸干鹽溶液析出固體 【板書】13、判斷鹽對應(yīng)酸的相對強(qiáng)弱 【講】例如，已知物質(zhì)的量濃度相同的兩種鹽溶液，NaA和NaB，其溶液的pH前者大于后者，則酸HA和HB的相對強(qiáng)弱為HB>HA 【隨堂練習(xí)】物質(zhì)的量濃度相同的三種鹽NaX，NaY，NaZ的溶液，其pH依次為8，9，10，則HX，HY，HZ的酸性由強(qiáng)到弱的順序是（）。 A．HX，HZ，HY B．HZ，HY，HX C．HX，HY，HZ D．HY，HZ，HX 【板書】14、制備納米材料 【講】例如，用TiCl4制備TiO2 ：TiCl4+(x+2) H2O (過量) TiO2xH2O↓+4HCl 。制備時加入大量的水，同時加熱，促進(jìn)水解趨于完全，所得TiO2xH2O經(jīng)焙燒得TiO2。類似的方法也可用來制備SnO、SnO2、Sn2O3等。 【小結(jié)】鹽類水解的知識不僅在以上我們提到的配制某溶液或分離提純某些物質(zhì)方面用得到，它還有更廣泛的應(yīng)用，如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥能否混合施用的問題，日常生活中用到的泡沫滅火器的原理等等，都與鹽類水解有關(guān)。同學(xué)們?nèi)绻信d趣的話，可在課余時間到圖書館查閱一些相關(guān)資料，來進(jìn)一步了解鹽類水解的應(yīng)用。 板書設(shè)計： 三、鹽類水解的影響因素 1、內(nèi)因：鹽本身的性質(zhì) 2、外因： (1) 溫度：升溫促進(jìn)水解 (2) 濃度：稀釋促進(jìn)水解 (3) 外加酸堿 3、不考慮水解的情況 四、鹽類水解的應(yīng)用 6、化肥的合理施用，有時也要考慮鹽類的水解 7、某些試劑的實(shí)驗室貯存要考慮鹽的水解 8、用鹽作凈水劑時需考慮鹽類水解 9、Mg、Zn等較活潑金屬溶于強(qiáng)酸弱堿鹽(如NH4Cl、AlCl3、FeCl3等)溶液中產(chǎn)生H2 10、某些鹽的分離除雜要考慮鹽類水解 11、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中，常利用鹽的水解知識 12、加熱蒸干鹽溶液析出固體 13、判斷鹽對應(yīng)酸的相對強(qiáng)弱 14、制備納米材料