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(shí)） 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(yàn)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(yàn)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(dòng)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(jì)、寫出實(shí)驗(yàn)步驟 序號(hào) 可能影響因素 實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(dòng)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(shí)，溶液顏色明顯變深，表明平衡是向水解方向移動(dòng))；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(yàn)得出的主要結(jié)論有： （1）Fe3＋水解是一個(gè)可逆過程 （2）水解平衡也是一個(gè)動(dòng)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(huì)發(fā)生移動(dòng) （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(shí)，處于水解平衡狀態(tài)。若改變條件，水解平衡就會(huì)發(fā)生移動(dòng)，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(dòng)，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(huì)中和溶液中的H＋，使平衡向水解方向移動(dòng)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(shí)，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?yàn)橥耆磻?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(yàn)：將盛有滴加酚酞的NaHCO3溶液（0.1mol/L）的試管微熱時(shí)，觀察到該溶液的淺紅色加深；若冷卻至室溫時(shí)，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?yàn)楸椒邮潜纫宜岣醯碾娊赓|(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(xiàng)為Ｄ。 【板書】2、比較鹽溶液離子濃度大小或離子數(shù)時(shí)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?yàn)椋篶(CO32―)>c(OH―)>c(HCO3―) 【板書】3、配制易水解的鹽溶液時(shí)，需考慮抑制鹽的水解 【講】配制強(qiáng)堿弱酸鹽溶液時(shí)，需幾滴相應(yīng)的強(qiáng)堿，可使水解平衡向左移動(dòng)，抑制弱酸根離子的水解。如配制Na2CO3、Na2S溶液時(shí)滴幾滴NaOH溶液。 【隨堂練習(xí)】實(shí)驗(yàn)室在配制硫酸鐵溶液時(shí)，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(shí)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(shí)，固體產(chǎn)物是Al2O3。又如，有些鹽(如Al 2S3)會(huì)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(shí)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?yàn)榘l(fā)生雙水解，而是因?yàn)榘l(fā)生氧化還原反應(yīng) 【板書】6、化肥的合理施用，有時(shí)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(shí)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(shí)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(yàn)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(shí)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(dòng)，F(xiàn)e3＋會(huì)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(shí) 【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(huì)生成MgCO3 ，是因?yàn)镸gCO3微溶于水，受熱時(shí)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(shí)加入大量的水，同時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)： 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(shí)也要考慮鹽類的水解 7、某些試劑的實(shí)驗(yàn)室貯存要考慮鹽的水解 8、用鹽作凈水劑時(shí)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(shí) 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