资源描述
第三节 盐类的水解
教学目标
1.使学生理解盐类水解的实质,掌握水解的规律,学会盐类水解离子方程式的书写。
2.使学生了解盐类水解在生产、生活中的应用。
3.培养学生实验能力、思维能力、逻辑推理和综合归纳能力。
教学重点 盐类水解的本质[
教学难点 盐类水解方程式的书写和分析
课时安排 2课时
教学方法 采用设置问题、实验、讨论、分析、归纳、讲解、自学相结合的教学方法。
教具准备
1.CH3COONa、NH4Cl、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Al2(SO4)3、KNO3、蒸馏水。
2.试管、玻璃棒、pH试纸
3.投影仪、电脑
教学过程
[导入新课]
[提问]酸的溶液呈酸性,碱的溶液呈碱性。为什么?
[生]思考,回答
(酸溶液中H+浓度大于OH-浓度,碱溶液中H+浓度小于OH-浓度。)
[师]那么盐溶液是否呈中性呢?下面请同学们自己动手,用pH试纸测量一下你面前所放的CH3COONa、NH4Cl、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Al2(SO4)3、KNO3几种盐溶液的PH。
[学生实验]用pH试纸测量一下CH3COONa、NH4Cl、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Al2(SO4)3、KNO3几种盐溶液的pH。
[问]这几种盐溶液是否都显中性?你们测定的结果是什么?
[生]回答实验结果
【教师】分类板书,总结规律。
PH>7 CH3COONa、、Na2CO3、NaHCO3、(强碱弱酸盐)
PH=7 NaCl、KNO3(强酸强碱盐)
PH<7 NH4Cl 、Al2(SO4)3(强酸弱碱盐)
[师]我们知道盐溶液中的H+和OH-都来源于水,而水本身是中性的,为什么加入某些盐就会显酸性或碱性,而加入另一些盐仍呈中性呢?我们这节课就来解决这个问题。
[板书]第三节 盐类的水解
一、盐类的水解
(一)强碱弱酸盐的水解
[师]下面我们先分析一下CH3COONa溶液显碱性的根本原因。
任何一种盐都可以看作酸碱反应的产物,那么CH3COONa是由什么酸和碱反应生成的呢?
[生]思考、回答。
[师]CH3COONa是弱酸、NaOH是强碱,因此我们可以把它称为强碱弱酸盐。请同学们写出CH3COONa溶液中溶质和溶剂的电离情况。
[学生]H2OH++OH-
CH3COONa = CH3COO-+Na+
[讲述]从这两个电离方程式可看出,在CH3COONa溶液中,存在着H+、OH-、CH3COO-、Na+四种离子,由于NaOH是强电解质,在溶液中全部电离,所以溶液中的OH-与Na+不会结合,不影响水的电离,但CH3COOH是弱电解质,所以溶液中的CH3COO-和H+可结合成难电离的CH3COOH分子,消耗H+,破坏水的电离平衡,使水的电离平衡正向移动,那么CH3COO-与H+会不会无限减小,直至其中一种离子消耗完呢?
[生]思考,回答。
[师]由于CH3COOH在生成的同时也要电离,且电离出的H+还可与溶液中的OH-结合生成比它更难电离的水,因此,这也是一个动态平衡,这种盐电离出的离子与H2O电离出的离子之间建立的平衡称为水解平衡。
[讲述并板书]CH3COONa====CH3COO-+Na+
+
H2O H+ + OH-
CH3COOH
即CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
[师]请同学们根据CH3COONa的水解过程给盐类水解下个定义。
[学生回答,教师板书]
1.定义:溶液中盐电离出的离子跟水电离出的H+或OH-结合生成弱酸或弱碱等弱电解质的反应,叫盐类的水解。
[师]盐类水解对水的电离程度有何影响?
[生]思考,回答。
[师]可见盐类水解的实质是破坏水的电离平衡,促进了水的电离。
[板书]
2.实质:水产生H+或OH-减少,使水的水的电离平衡正向移动,导致H+ 和OH-不再相等,
c(H+)>c(OH-) 呈酸性
c(H+)<c(OH-) 呈碱性
[强调]1、谁弱谁水解,直接写它水解的离子方程式即可;
2、水解离子方程式是可逆反应,必须用“”符号。
【练习】用水解离子方程式解释Na2CO3、Na2S、Na3PO4显碱性的原因
3、水解离子方程式书写的注意事项
① 谁弱就写谁的水解方程式即可
② 水解离子方程式是可逆反应,必须用“”符号。
③多元弱酸的水解是分步进行的,方程式要分步写,一般只写第一步即可;
④多元弱碱的水解方程式一步到位;
⑤ 水解的只是少数,生成的弱酸和弱碱不能打“↑”和“↓”符号。
(二)强酸弱碱盐的水解
[师]下面请同学们用方程式分析一下NH4Cl为什么显酸性?
[生]思考,动手书写。
NH4Cl电离出的NH与水电离出的OH-结合,生成NH3·H2O,水的电离平衡正向移动,结果使溶液中H+浓度大于OH-浓度。
[师]请同学们用离子方程式表示一下NH4Cl的水解过程。
[学生板演]NH+H2O NH3·H2O+H+
【练习】写出下列各物质的水解化学方程式
Al2(SO4)3、
[师]请同学们再分析一下,为什么NaCl 、KNO3溶液是中性的?
[生]思考,举手回答
NaCl电离出的Na+和Cl-不能结合水电离出的OH-及H+,水的电离平衡不被破坏,因此H+和
OH-浓度仍相同。
[问题探究]盐类能否水解与水解后溶液显什么性,同学们能找出有什么规律吗?
[生甲]思考,举手回答
[课堂练习]请同学们写出下列各物质在水溶液中的水解方程式
NaClO、NaHCO3、NaHS、K3PO4 、FeCl3、(NH4)2SO4
[学生练习,教师巡视]
[讲述]对于多元弱碱的水解也是分步进行的,但水解方程式一般不分步写,如Al2(SO4)3的水解离子方程式为:
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
[说明]无论是强碱弱酸盐还是强酸弱碱盐,一般条件下,其水解程度都是很小的,因此生成的酸或碱分子浓度都很小,所以生成的Al(OH)3不会沉淀析出。H2CO3也不会分解成CO2和H2O,在离子方程式中,不能写“↓”或“↑”符号。
(三)弱酸弱碱盐的水解
我们只总结了强酸强碱盐和强酸弱碱盐、强碱弱酸盐的水解情况,那么弱酸弱碱盐是否水解呢?
[生]思考、回答。
[师]对,弱酸弱碱盐不仅能水解,其水解程度还大于强酸弱碱盐和强碱弱酸盐,但其水溶液到底显酸性还是显碱性,取决于生成的弱酸和弱碱的相对强弱。
【练习】写出下列各组盐混合后的水解方程式:
AlCl3 + Na2S AlCl3 + NaHCO3(泡沫灭火器、油条应用)
Fe(NO3) 3 + Na2CO3
AlCl3 + NaAlO2 [制取Al(OH)3]
【解释】翻开必修2,看看下列物质的溶解性: Al2S3、 Fe2(CO3)3 、 Fe2(CO3)3
小结:
书写双水解的离子方程式时,应注意:
① 必须用“=”,不能用可逆符号“”。因为水解互相促进,水解比较彻底;
② 生成的弱酸和弱碱应该打上相应的“↓”或“↑”符号。
③ 铵盐一般不发生双水解,NH4+只与SiO32-、AlO2-发生双水解。
(四)多元弱酸的酸式盐的水解
① 水解大于电离的,溶液显碱性
HCO3-、 HS- 、HPO42-
② 电离大于水解的,溶液显酸性
HSO3-、H2PO4-
【练习】分别比较NaHCO3、NaHSO3溶液中离子的浓度大小。
二、影响盐类水解平衡的因素
1、内因:盐本身的性质—越弱越水解
生成盐对应的酸(或碱)的性质越弱,水解程度越大,其溶液的碱性(或酸性)越强。
(水解的结果就是生成弱电解质,那么生成的电解质越弱,水解程度越大)
【例如】酸性 CH3COOH >H2CO3
碱性 CH3COONa<NaHCO3
小结:常常酸的酸性强弱来比较盐的碱性的强弱。
2、外因
① 浓度—越稀越水解:因为加水后生成物的浓度降低更快,相当于降低了生成物的浓度;
② 加酸或加碱会促进或抑制盐的水解;
【例如】分析在Na2CO3溶液中加碱后平衡的移动情况;
【强调】在配制FeCl3溶液时,常常加入少量的稀盐酸抑制水解(具体方法是:先加少量盐酸溶解FeCl3固体,再加水稀释)
③ 温度—越热越水解:水解反应时吸热反应
【强调】某些盐溶液直接蒸发不能得到溶质,如AlCl3、FeCl3,得到的是Al(OH)3、Fe(OH)3,加热灼烧进而得到的是Al2O3、Fe2O3。
三、水解规律:
有弱才水解,无弱不水解;
谁弱谁水解,都弱都水解;
越稀越水解,越热越水解;
谁强显谁性,同强显中性。
【例题】同浓度的NaA、NaB、NaC溶液的PH分别为9、8、10,则HA、HB、HC三种酸的酸性的强弱顺序是 。
四、盐类水解的应用
1、判断盐溶液的酸碱性—谁强显谁性
① 举例说明
② 等体积等浓度的HCl NH3▪H2O混合后溶液的PH
2、溶液的配制—配制或储存易水解的盐的溶液时,常常需要加入适量的酸或碱以抑制水解.
如:在配制FeCl3溶液时,常常加入少量的稀HCl
在配制CuSO4溶液时,常常加入少量的稀H2SO4
3、判断离子的共存—弱酸根离子和弱碱阳离子共存时会发生双水解,不能共存;但NH4+只与SiO32-、AlO2-发生双水解,不能共存。
4、生活中常见的水解现象:
① 明矾净水
原理:Al3+水解生成的胶状Al(OH)3具有吸附性,能吸附水中的固体悬浮物变为沉淀。
方程式:
【拓宽】Fe3+盐溶液也有净水作用,原理也相同。
② 泡沫灭火器的灭火原理
AlCl3 + NaHCO3
③ 热碱去油污效果更好;
④ 解释水垢的成分是CaCO3、Mg(OH)2
五、溶液中离子浓度的守恒问题
1、电荷守恒—所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等,溶液呈中性。
【例】①Na2SO4
②NaHS
③Na2CO3
【练习】AlCl3、NaNO3、NaHCO3
2、物料(原子)守恒:溶液中含有同种元素的微粒的总和是一个定值。
【举例】
① 0.1mol/L NaHS溶液
C(S2-)+C(HS-) + C(H2S) = C(Na+) = 0.1mol/L
② 0.2mol/L Na2CO3溶液
C(H2CO3) + C(HCO3-) + C(CO32-) = 0.2mol/L
③ 0.3mol/L Na2 HPO4
④ 0.3mol/L Na2S
3、质子(H+)守恒:水电离产生的H+也许有几种不同的存在形式,但其总量是一定的。
【例如】
⑴ 在NaHCO3 ⑵NaHS ⑶Na2CO3 ⑷Na2S ⑸
六、证明某酸是弱酸或弱碱的方法:
1、配制0.1mol/L HAc 测其PH是否等于7;
2、稀释10ml 0.1mol/LHAc溶液至100ml,PH<2。
3、配制盐溶液,测PH不等于7
4、用纯醋酸稀释,测导电能力。(画图)
七、比较溶液中各微粒的浓度:
1、首先考虑溶液显什么性,确定c(H+)、c(OH-)的大小关系。
【举例说明】
2、对于发生水解的离子,水解的总是少数,未水解的是多数。
如:NH4+ + H2O NH3·H2O + H+
∴ c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
[c(NH4+)(水解部分)= c(H+) = c(NH3·H2O) <c(NH4+)(未水解)]
3、对于多元弱酸的酸式盐,必须考虑是电离程度大(显酸性)还是水解程度的大(显碱性),以确定c(H+)、c(OH-)的大小关系及其它离子的大小关系:
如:NaHCO3溶液中:
水解:HCO3- + H2O H2CO3 + OH-
电离:HCO3- H+ + CO32-
∴ c(H+)<c(OH-) ∴ c(CO32-)<c(H2CO3)
4、类似NH4Cl + NH3·H2O或CH3COOH + CH3COONa组合,在没有特别说明的情况下,一般电离程度大于水解程度,前者呈碱性,后者呈酸性。
【例如】前者的混合溶液中,比较c(Cl-)与c(NH4+)浓度,和比较c(H+)、 c(OH-)浓度。
NH4+ + H2O NH3·H2O + H+ (次)
NH3·H2O NH4+ + OH- (主)
∴ c(OH-) > c(H+) 显碱性,
必要时,可以只考虑电离,不考虑水解。如c(Cl-)<c(NH4+)
【例如】在后者的溶液中,
HAc Ac- + H+ (主)
Ac- + H2O HAc + OH- (次)
∴ c(H+)>c(OH-) c(Na+)<c(Ac-)
5、必要时,还要考虑水解、电离平衡是否受一些离子浓度的影响,导致某些离子浓度发生变化。
【例如】在比较下列溶液中c(NH4+)的大小:
(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4HSO4
6、对于选择题中,已经建立的等式,一般可以从电荷守恒和元素守恒的角度去判断其正确与否:
⑴ 如果等式一边全是阳离子,另一边全是阴离子,则考虑电荷守恒;
⑵ 如果等式一边的物质都含有某一种相同的元素,则一般考虑元素守恒;
[已经准备了《离子浓度比较》练习]
下面请同学们做以下的练习题。
[投影练习]
1.盐类水解的过程中正确的说法是( )
A.盐的电离平衡破坏B.水的电离平衡发生移动
C.溶液的pH发生改变
D.没有发生中和反应
2.某溶液由水电离出的H+浓度为10-13mol·L-1,则该溶液的pH可能是( )
A.13 B.1 C.6 D.7
3.NH4Cl溶液中,离子浓度由大到小顺序正确的是( )
A.c(NH)>c (Cl-)>c (H+)>c (OH-) B. c (Cl-)>c (NH)>c (H+)>c (OH-)
C. c (H+)>c (OH-)>c (NH)>c (Cl-) D. c (Cl-)>c (NH)>c (OH-)>c (H+)
答案:1.BC 2.AB 3.B
[布置作业]教材P66一、1.2. 二、三
参考练习
1.下列离子既能电离又能水解,且能与强酸或强碱反应的是( )
A.CH3COO- B.HSO C.H2PO D.AlO
答案:C
2.物质的量浓度为0.01 mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中,测得c(CH3COO-)>c(Na+),则下列关系式正确的是( )
A.c(H+)>c (OH-)
B. c (H+)<c (OH-)
C. c (CH3COOH)>c (CH3COO-)
D. c (CH3COOH)+ c (CH3COO-)=0.02 mol·L-1
答案:AD
3.某氨水pH=x,某盐酸pH=y,已知x+y=14,且x>11。将上述两溶液等体积混合后,所得溶液各离子的浓度由大到小的顺序排列正确的是( )
A.c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
答案:C
4.指出下列溶液的酸、碱性,并用离子方程式表示其显酸性或碱性的原因。
①NaHSO4 ②NaHCO3 ③KAl(SO4)2 ④FeCl3 ⑤H2S
答案:①酸性 NaHSO4====Na++H++SO
②碱性 HCO+H2O H2CO3+OH-
③酸性 Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
④酸性 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
⑤酸性 H2S H++HS-、HS- H++S2-
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