Конспект уроку «Гідроліз солей. Кислотність розчинів солей» з хімії для 11 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 11 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Усередині готовий конспект уроку на 45 хвилин із сімома етапами, чотирма завданнями закріплення з відповідями, трьома схемами-рівняннями та демонстрацією на побутових об'єктах (питна сода, кухонна сіль, добриво). Матеріал підійде вчителеві для проведення уроку за § 13 підручника Григоровича та учневі для самоперевірки перед тематичним оцінюванням. На практиці достатньо роздрукувати таблицю чотирьох типів солей і підготувати три пробірки з розчинами для демонстрації.
Мета уроку
Знаннєві
- учень/учениця називає види гідролізу (оборотний і необоротний, за катіоном, за аніоном, за катіоном й аніоном одночасно)
- учень/учениця формулює визначення гідролізу солей
- учень/учениця називає чотири типи солей за силою кислоти й основи, що їх утворили, і середовище розчину кожного типу
Діяльнісні
- учень/учениця складає молекулярні та скорочені йонні рівняння гідролізу солей, за потреби за першою стадією
- учень/учениця порівнює силу утворених електролітів і прогнозує pH розчину солі
- учень/учениця класифікує солі із переліку на ті, що гідролізують оборотно, необоротно або не гідролізують
Ціннісні
- учень/учениця оцінює, чому не можна визначати «безпечність» побутової хімії за смаком чи кольором, і пояснює небезпеку потрапляння лужних розчинів на шкіру й в очі
- учень/учениця обґрунтовує значення контролю pH ґрунтів для рослинництва
Проблемне питання уроку
Чому кухонна сіль і питна сода є солями, утвореними кислотою та основою, які нібито нейтралізували одну одну, але розчин однієї з них не змінює колір індикатора, а розчин іншої показує лужне середовище?
Базові поняття і терміни
гідроліз солей, середні, кислі та основні солі, гідроліз за катіоном, гідроліз за аніоном, ступінчастий гідроліз, необоротний гідроліз, pH середовища.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія — значення pH середовища для живих організмів і ґрунтів, на яких ростуть рослини
- Основи здоров'я — побутове застосування солей із різною реакцією розчину (питна сода, кухонна сіль) і безпечне поводження з ними
Обладнання та реактиви
- штатив із пробірками, піпетки
- універсальний індикатор (розчин або паперові смужки) з еталонною шкалою
- розчини: питна сода NaHCO₃, кухонна сіль NaCl, розчин амонію хлориду (шкільний реактив)
- підручник Хімія 11 клас (Григорович), § 13, с. 65–72
- презентація зі схемами 1–3
- відео фрагмент лабораторного досліду № 1 або віртуальна лабораторія
Демонстрації
Розчини питної соди NaHCO₃, кухонної солі NaCl і амонію хлориду з універсальним індикатором
учні бачать різні кольори індикатора в трьох розчинах солей: зелений (нейтральне середовище) у NaCl, синьо-зелений (лужне) у соді та жовтогаряче-червоний (кислотне) в NH₄Cl
Відео або віртуальний дослід «Визначення pH середовища водних розчинів солей за допомогою індикаторів» (лабораторний дослід № 1)
за еталонною шкалою видно, що розчини натрій етаноату й натрій карбонату дають лужне середовище, амоній хлориду й цинк хлориду кислотне, амоній етаноату й натрій хлориду нейтральне
Безпека
- Заборонено пробувати реактиви й розчини солей на смак та підносити їх близько до обличчя
- Реактиви беремо в невеликих кількостях (1–2 мл), стежимо, щоб вони не потрапили на шкіру, в очі, на одяг
- У разі потрапляння їдкої речовини на шкіру змиваємо її великою кількістю води й протираємо ушкоджене місце розведеним розчином боратної кислоти
- Фенол, бром, металічний натрій і концентровані луги в кабінеті не використовуємо; за потреби показуємо лише відео або віртуальну демонстрацію
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент — 1 хв
- Актуалізація опорних знань (мозковий штурм) — 5 хв
- Мотивація. Проблемне питання — 3 хв
- Вивчення нового матеріалу — 21 хв
- Закріплення — 9 хв
- Рефлексія — 4 хв
- Домашнє завдання — 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Вітається, перевіряє готовність класу, оголошує тему і користь уроку: сьогодні навчимося передбачати реакцію розчину солі, не пробуючи її на смак.
Учні: Готують зошити, записують дату і тему уроку.
Зміст етапу
Тема уроку: «Гідроліз солей. Кислотність розчинів солей». На дошці записана проблема, яку ми розв'яжемо до кінця уроку.
Актуалізація опорних знань (мозковий штурм) — 5 хв
Учитель: Пропонує п'ять швидких запитань, кожен учень письмово відповідає одним рядком у зошиті, далі фронтальна звірка відповідей.
Учні: Пишуть відповіді одним рядком, потім озвучують і виправляють.
Зміст етапу
Запитання 1. Назвіть сильні кислоти. Відповідь: H₂SO₄, HNO₃, HCl, HBr, HI. Запитання 2. Які основи є сильними? Відповідь: гідроксиди лужних та лужноземельних елементів (NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂). Запитання 3. Яка основа утворює розчин амоніаку і чи сильна вона? Відповідь: гідрат амоніаку NH₃·H₂O, слабка основа. Примітка: у рівняннях гідролізу запис NH₄OH трапляється як шкільне умовне позначення гідрату амоніаку, науково точніша форма — NH₃·H₂O або NH₃(aq). Запитання 4. Що міститься в кислотному розчині в надлишку, а що в лужному? Відповідь: у кислотному надлишок йонів H⁺, у лужному надлишок OH⁻. Запитання 5. Сформулюйте принцип Ле Шательє. Відповідь: якщо на систему в стані рівноваги діяти зовні, рівновага зміщується в бік, що послаблює цю дію; виведення продукту з розчину зміщує рівновагу в бік продуктів.
Мотивація. Проблемне питання — 3 хв
Учитель: Показує виставку: пачка питної соди, кухонна сіль, добриво (амоній сульфат чи амоніачна селітра). Пропонує подумати, що спільного в цих речовин, і ставить проблемне питання.
Учні: Розглядають виставку, висловлюють припущення, чому розчини двох солей по-різному діють на індикатор.
Зміст етапу
Запитання вчителя. Що спільного в питної соди, кухонної солі й добрива? Очікувана відповідь: усі це солі. Проблемне питання уроку. Чому кухонна сіль і питна сода утворені кислотою та основою, які нібито нейтралізували одну одну, але розчин кухонної солі не змінює колір індикатора, а розчин соди показує лужне середовище? Учні фіксують питання в зошиті, відповідь шукатимемо весь урок.
Вивчення нового матеріалу — 21 хв
Учитель: Проводить три активності. Активність 1 (близько 7 хв): робота з текстом підручника § 13, с. 65–67. Учень і учениця читають класифікацію солей і визначення гідролізу, учитель просить виписати в зошит означення гідролізу й по одному прикладу середньої, кислої та основної солі, ставить перевіральні запитання. Активність 2 (близько 7 хв): заповнення в парах таблиці чотирьох типів солей; учитель координує, потім фронтальна перевірка, супроводжує показом Схеми 1 і Схеми 2. Активність 3 (близько 7 хв): демонстрація з побутовими розчинами й індикатором, далі відео або віртуальний дослід лабораторного досліду № 1; учитель організовує спостереження за питаннями, підсумовує, показує Схему 3 і пояснює необоротний гідроліз через принцип Ле Шательє.
Учні: Активність 1: читають текст, виписують означення й приклади солей, відповідають. Активність 2: у парах заповнюють таблицю (тип солі, приклад, гідроліз за катіоном/аніоном/обома, середовище), озвучують результати. Активність 3: спостерігають за кольором індикатора в трьох пробірках, записують спостереження, дивляться відео, називають, які солі гідролізують, і записують приклад необоротного гідролізу.
Зміст етапу
Активність 1, запитання за текстом. Які солі називають середніми? Очікувана відповідь: складаються тільки з катіонів металічних елементів та аніонів повністю дисоційованих кислот, наприклад K₂CO₃ та Na₂SO₄. Чим кислі солі відрізняються від середніх? Очікувана відповідь: наявністю Гідрогену, аніон утворений від багатоосновної кислоти, наприклад KHSO₄; у назві префікс «гідроген». Що таке гідроліз солей? Очікувана відповідь: хімічна взаємодія йонів солі з водою, у результаті якої утворюється слабкий електроліт. Активність 2, таблиця (учні заповнюють, перевіряємо): сіль сильної основи і слабкої кислоти, приклад Na₂CO₃, гідроліз за аніоном, CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻, середовище лужне, pH > 7; сіль слабкої основи і сильної кислоти, приклад NH₄Cl, гідроліз за катіоном, NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O + H⁺, середовище кислотне, pH < 7; сіль слабкої основи і слабкої кислоти, приклад CH₃COONH₄, гідроліз за катіоном й аніоном, CH₃COONH₄ + H₂O ⇌ CH₃COOH + NH₃·H₂O, середовище визначає сильніший електроліт, в амоній етаноату сила електролітів майже однакова і середовище нейтральне, хоча гідроліз відбувається (близько 3 % солі); сіль сильної основи і сильної кислоти, приклад NaCl, гідролізу не піддається, середовище нейтральне, pH = 7. Додаткове пояснення вчителя: у підручнику продукти гідролізу амонійних солей записано як NH₄OH, це умовне позначення гідрату амоніаку, точніше писати NH₃·H₂O; гідроліз солей багатоосновних кислот є ступінчастим, у Na₂CO₃ перша стадія CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻ охоплює близько 2 % солі, друга HCO₃⁻ + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH⁻ менше 0,01 %, тому ефективніша перша стадія; для багатозарядних катіонів, наприклад у CuCl₂, зазвичай відбувається лише перша стадія: Cu²⁺ + H₂O ⇌ CuOH⁺ + H⁺. Активність 3, питання для спостереження. Який колір індикатора в розчині питної соди, кухонної солі, амонію хлориду? Очікувана відповідь: сода дає лужне середовище, сіль нейтральне, амоній хлорид кислотне. Які розчини солей у відео мали pH > 7, pH < 7, pH = 7? Очікувана відповідь: лужне у натрій етаноату й натрій карбонату, кислотне в амоній хлориду й цинк хлориду, нейтральне в амоній етаноату й натрій хлориду. Чому гідроліз Al₂S₃ є необоротним? Очікувана відповідь: обидва продукти, нерозчинний Al(OH)₃ і леткий H₂S, виводяться з розчину, і за принципом Ле Шательє рівновага зміщується в бік продуктів.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Організовує виконання чотирьох завдань: перше разом усім класом, друге в парах, третє і четверте самостійно з подальшою звіркою. Відповіді розбирає за розділом нижче.
Учні: Виконують завдання в зошитах, звіряють відповіді, виправляють помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертається до проблемного питання, пропонує письмово відповісти на нього одним реченням у зошиті, далі усно збирає кілька відповідей і пропонує усне завершення фраз.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання, зачитують відповіді, усно продовжують фрази рефлексії.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Пояснює базове і завдання за вибором, звертає увагу, що вдома будуть нові солі, які на уроці не розглядали.
Учні: Записують домашнє завдання у щоденники, ставлять запитання.
Завдання для закріплення
Задача на упізнавання. Із переліку Na₂SO₄, K₂SO₃, KBr, AlCl₃, Al₂S₃ випишіть окремо солі, які піддаються оборотному гідролізу, необоротному гідролізу та не піддаються гідролізу.
Відповідь
Оборотний гідроліз: K₂SO₃ (сильна основа KOH і слабка H₂SO₃), AlCl₃ (слабка основа і сильна HCl). Необоротний гідроліз: Al₂S₃ (летка слабка кислота H₂S і нерозчинний гідроксид Al(OH)₃). Не гідролізують: Na₂SO₄ і KBr, обидва утворені сильною кислотою і сильною основою.
Прогнозування середовища. Визначте, яким буде середовище (кислотне, лужне, нейтральне) у розчинах K₃PO₄, ZnCl₂, Ba(NO₃)₂. Відповідь поясніть.
Відповідь
K₃PO₄ утворений сильною основою KOH і слабкою ортофосфатною кислотою, гідролізує за аніоном, середовище лужне, pH > 7. ZnCl₂ утворений слабкою основою Zn(OH)₂ і сильною HCl, гідролізує за катіоном, середовище кислотне, pH < 7. Ba(NO₃)₂ утворений сильною основою Ba(OH)₂ і сильною HNO₃, не гідролізує, середовище нейтральне, pH = 7.
Складіть молекулярне і скорочене йонне рівняння гідролізу натрій етаноату CH₃COONa та вкажіть колір фенолфталеїну в цьому розчині.
Відповідь
Молекулярне рівняння: CH₃COONa + H₂O ⇌ CH₃COOH + NaOH. Скорочене йонне: CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻. Гідроліз за аніоном, у розчині надлишок OH⁻, середовище лужне, тому фенолфталеїн набуває малинового кольору.
Складіть рівняння гідролізу кальцій карбіду CaC₂ та поясніть, чому цю реакцію можна віднести до необоротного гідролізу.
Відповідь
CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑. Етин можна розглядати як дуже слабку летку кислоту, а кальцій гідроксид малорозчинний; газ і малорозчинна речовина виводяться зі сфери реакції, тому зворотна взаємодія не відбувається і процес є необоротним.
Диференціація
Сильним: Сильним учням додаткове завдання: амоній силікат піддається необоротному гідролізу, але не відповідає опису солей, наведеному в параграфі (основа не є нерозчинним гідроксидом). Складіть рівняння реакції та поясніть необоротність. Орієнтовна відповідь: (NH₄)₂SiO₃ + 2H₂O → 2NH₃·H₂O + H₂SiO₃↓; гідрат амоніаку нестійкий і розкладається з виділенням леткого амоніаку NH₃↑, крім того утворюється нерозчинна кремнієва кислота H₂SiO₃↓; обидва продукти виводяться зі сфери реакції, тому за принципом Ле Шательє рівновага зміщується в бік продуктів і гідроліз є необоротним.
Підтримка: Слабшим учням опора-картка з алгоритмом і зразком на іншій солі. Алгоритм: 1) знайди кислоту й основу, що утворили сіль; 2) визнач, чи сильний кожен електроліт; 3) сильна основа + слабка кислота: гідроліз за аніоном, лужне середовище; слабка основа + сильна кислота: за катіоном, кислотне; обидва сильні: гідролізу немає. Зразок (інша речовина): NaF + H₂O ⇌ NaOH + HF, скорочене йонне F⁻ + H₂O ⇌ OH⁻ + HF, бо NaOH сильна основа і HF слабка кислота, середовище лужне. Завдання для самостійного застосування: K₂S + H₂O, скласти рівняння за першою стадією і визначити середовище.
Домашнє завдання
Базове: Прочитати § 13 (с. 65–72), вивчити визначення гідролізу і таблицю чотирьох типів солей; виконати завдання 184 (розподілити солі за видом гідролізу) і 185 (скласти рівняння гідролізу за першою стадією та визначити кислотність розчинів).
За вибором: Завдання 186: за таблицею розчинності знайти принаймні три солі з необоротним гідролізом, скласти для них рівняння і пояснити причину необоротності; або завдання 188: скласти рівняння реакцій під час зливання розчинів ферум(III) хлориду з натрій силікатом, натрій карбонатом і калій сульфітом.
Рефлексія
Письмово (2 хв): одним-двома реченнями в зошиті відповісти на проблемне питання уроку. Очікувана відповідь: розчин кухонної солі нейтральний, бо NaCl утворений сильною кислотою і сильною основою і не гідролізує, а розчин соди показує лужне середовище, бо вона утворена сильною основою і слабкою кислотою і гідролізує за аніоном з утворенням надлишку OH⁻. Усно (2 хв): продовжте фрази «Сьогодні я зрозумів(ла), що кислотність розчину солі залежить від…», «Найкраще я тепер вмію…», «Мене здивувало…».
Історична довідка
Назву процесу складено з грецьких слів: hydro означає «вода», lysis — «розкладання». Отже, гідроліз буквально означає «розкладання водою», і це точно відображає суть процесу, адже молекули води взаємодіють з йонами солі.
Місце уроку в темі
Попередній урок: Хімічна рівновага і принцип Ле Шательє (Савчин, § 11): сьогодні пояснюємо необоротність гідролізу Al₂S₃ через зміщення рівноваги
Наступний урок: § 14. Хімічні джерела електричного струму: гальванічний елемент
Часті запитання
Що таке гідроліз солей простими словами?
Гідроліз солей — це хімічна взаємодія йонів солі з водою, у результаті якої утворюється слабкий електроліт (кислота або основа). Тому в розчині зазвичай з'являється надлишок йонів H⁺ або OH⁻, і середовище стає кислотним чи лужним, хоча ми розчиняли у воді сіль, а не кислоту чи луг. Виняток: під час гідролізу солей слабкої кислоти та слабкої основи середовище може бути нейтральним, як у CH₃COONH₄, де утворені електроліти мають майже однакову силу.
Чому розчин натрій карбонату має лужну реакцію?
Натрій карбонат утворений сильною основою NaOH і слабкою карбонатною кислотою, тому гідролізує за аніоном: CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻. У розчині накопичуються гідроксид-іони, і фенолфталеїн стає малиновим, а pH > 7.
Які солі не піддаються гідролізу?
Солі, утворені сильною кислотою і сильною основою, наприклад NaCl, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂. Якби реакція з водою відбулася, обидва продукти були б сильними електролітами, і в йонному рівнянні всі йони скоротилися б. Тому реакція не відбувається, а середовище в розчині нейтральне, pH = 7.
Що означає гідроліз за катіоном і за аніоном?
Гідроліз за катіоном відбувається, коли сіль утворена слабкою основою і сильною кислотою, з водою реагує катіон, наприклад NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O + H⁺, середовище кислотне. Гідроліз за аніоном відбувається, коли сіль утворена сильною основою і слабкою кислотою, з водою реагує кислотний залишок, наприклад F⁻ + H₂O ⇌ OH⁻ + HF, середовище лужне.
Чи відбувається гідроліз у розчині амоній етаноату, якщо середовище нейтральне?
Так, відбувається, гідролізу піддається майже 3 % розчиненої солі. Але утворені етанова кислота і гідрат амоніаку мають майже однакову силу, тому концентрації йонів H⁺ та OH⁻ однакові, і розчин залишається нейтральним. Нейтральне середовище не означає відсутність гідролізу.
Що таке необоротний гідроліз і яку сіль можна навести як приклад?
Необоротний гідроліз характерний для солей, утворених леткою слабкою кислотою та нерозчинним гідроксидом: обидва продукти виводяться з розчину і не можуть реагувати між собою. Приклад: Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑. Такі солі в таблиці розчинності позначені як такі, що розкладаються водою.
Джерела
- Григорович. Хімія, 11 клас, с. 67–75
- Савчин. Хімія, 11 клас, с. 56–59
Цей самий матеріал в інших форматах
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
