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2019-2020年人教版化學選修4 第三章第三節(jié) 鹽類的水解第一課時教案 知識目標:1、使學生理解鹽類水解的本質及鹽類水解對溶液酸、堿性的影響及變化規(guī)律。 2、鹽類水解的離子方程式與化學方程式。 能力目標：1、培養(yǎng)學生分析問題的能力，使學生學會透過現(xiàn)象看本質。 2、培養(yǎng)學生歸納思維能力和邏輯推理能力。 3、培養(yǎng)學生的實驗技能，對學生進行科學態(tài)度和科學方法教育。 美育目標：通過對鹽類水解規(guī)律的總結，體會自然萬物變化的豐富多彩。 教學重點：鹽類水解的本質，理解強酸弱堿鹽和強堿弱酸鹽的水解的規(guī)律。 教學難點：鹽類水解方程式的書寫和分析。 教學方法：啟發(fā)式實驗引導法 教學過程： 復習提問：當溶液中，c(H+) = c(OH-) 中性，常溫下，pH = 7 c(H+) < c(OH-) 堿性，常溫下，pH > 7 c(H+) < c(OH-) 酸性，常溫下，pH < 7 酸的溶液顯酸性，堿的溶液顯堿性，那么酸與堿反應生成的鹽，溶液顯什么性？ 講解：同學們，實驗是我們探求未知問題的好方法，下面我們做一個實驗來看看，將鹽溶于水后，溶液的酸堿性到底如何呢？ 實驗：①取少量CH3COONa溶于水，滴加幾滴酚酞試劑，觀察顏色變化。 ②取少量NH4Cl溶于水，滴加幾滴紫色石蕊試劑，觀察顏色變化。 ③取少量NaCl，溶于水，找一名同學測一下pH值。 注：對于②可以做一個對比，清水中加幾滴紫色石蕊試劑，進行比較。 結論：①CH3COONa 堿性 ②NH4Cl 酸性 ③NaCl 中性 學生實驗：用PH試紙檢驗Na2CO3、Al2(SO4)3、KNO3溶液的酸堿性。 討論：由上述實驗結果分析，鹽溶液的酸堿性與生成該鹽的酸和堿的強弱有什么關系？ 小結：鹽的組成與鹽溶液酸堿性的關系： 強堿弱酸鹽的水溶液 顯堿性 強酸弱堿鹽的水溶液 顯酸性 強酸強堿鹽的水溶液 顯中性 講述：下面我們分別來研究不同類鹽的水溶液酸堿性不同的原因。 同學活動：請同學們討論一下第一個問題，為什么CH3COONa水溶液呈堿性呢？醋酸鈉、氯化鈉都是鹽，是強電解質，他們溶于水完全電離成離子，電離出的離子中既沒有氫離子，也沒有氫氧根離子，而純水中[H+]=[OH-]，顯中性。而實際上醋酸鈉顯堿性，即[H+]<[OH-],氯化銨溶液顯酸性，即[H+]>[OH-] 板書：一、鹽類的水解： 講解：CH3COONa溶于水之后，完全電離。（因為CH3COONa是強電解質。） 板書：CH3COONa ═ CH3COO- + Na+………⑴ 引導： 把CH3COONa溶于水之后，溶液中存在哪些電離平衡？ 板書： H2O H+ + OH-………⑵ 講解：我們知道，CH3COOH是一種弱酸，在溶液中部分電離，溶液中既然存在CH3COO-和H+，根據(jù)，可逆反應，反應物和生成物同時共存，那么就一定有CH3COOH。 板書：CH3COO- + H+ CH3COOH………⑶ 講解：把⑴⑵⑶式聯(lián)立，可得到 板書：水解方程式： CH3COONa + H2O CH3COOH + NaOH 講解：這說明CH3COONa溶于水后，反應有NaOH生成，所以溶液顯堿性。 學生活動：把上述化學方程式改寫成離子方程式。 板書：CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- 說明：鹽類水解方程式書寫注意點 1、鹽類水解是可逆反應，寫方程式要用“” 2、一般鹽類水解程度很小，生成的弱酸或弱堿濃度很小，通常生成氣體或沉淀也不發(fā)生水解，書寫時產物不用“↑”和“↓”。 3、多元弱酸生成的鹽水解時，生成弱酸過程應分步表示，以第一步為主。 講解：隨著CH3COONa的加入，對水的電離有什么影響呢？促進了水的電離，可以看作是使水分解了。醋酸鈉與水反應的實質是：醋酸鈉電離出的醋酸根離子和水電離出的氫離子結合生成弱電解質醋酸的過程。 板書：1、鹽類水解定義： 中和 水解 在溶液中鹽電離出來的離子跟水所電離出來的H+ 或 OH-結合生成弱電解質的反應，叫做鹽類的水解。（在溶液中由鹽電離出的弱酸的陰離子或弱堿的陽離子跟水電離出的氫離子或氫氧根離子結合生成弱電解質弱酸或弱堿，破壞了水的電離平衡，使其平衡向右移動，引起氫離子或氫氧根離子濃度的變化。） 酸 + 堿 鹽 + 水 板書：2、鹽類水解的本質： 弱酸的陰離子和弱堿的陽離子和水電離出的H+或OH-離子結合生成弱電解質，促進了水的電離。 說明：1、只有弱酸的陰離子或弱堿的陽離子才能與H+ 或 OH-結合生成弱電解質。 2、鹽類水解使水的電離平衡發(fā)生了移動，并使溶液呈酸性或堿性。 3、鹽類水解反應是酸堿中和反應的逆反應。 練習：試分析NH4Cl水解呈酸性的原因 講解：CH3COONa可以看作是弱酸CH3COOH和強堿NaOH生成的鹽，這種鹽叫做強堿弱酸鹽。 板書：二、鹽類水解的類型 1、強堿弱酸鹽水解（CH3COONa）CO32-,PO43-,S2-,SO32-,ClO-,F- 講解：由強堿和弱酸反應生成的鹽，稱為強堿弱酸鹽，含有以上弱酸根的鹽，常會發(fā)生水解。 討論：分析Na2CO3的水解過程，寫出有關反應的離子方程式。 板書： Na2CO3的水解 第一步： CO32-+H2OHCO3-+OH- （主要） 第二步： HCO3- +H2O H2CO3 +OH- （次要） 分析：對于多元弱酸來說，水解要分步寫。 提問：該水解反應能放出CO2嗎？不能，因為這樣的水解程度都很小。 練習：寫出K2S水解的化學方程式和離子方程式。 過渡：下面請同學們討論一下第二個問題。為什么NH4Cl水溶液呈酸性？ 學生活動：找一名同學回答，并到黑板上寫出分析過程。 總結：NH4Cl可以看作是強酸HCl和弱堿NH3H2O反應生成的鹽，我們把這種鹽叫做強酸弱堿鹽。類似這樣的鹽還有Al2(SO4)3、FeCl3、CuSO4等。 板書：2、強酸弱堿鹽（NH4Cl）Al3+,Fe3+,Cu2+ 練習：寫出Al2(SO4)3水解的離子方程式。 Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Cu（NO3）2 Al2（SO4）3 （NH4）2SO4 AgNO3 討論：以NaCl為例，說明強堿強酸鹽能否水解。 小結：由于NaCl電離出的Na+和Cl-都不能與水電離出來的H+ 或 OH-結合生成弱電解質，所以強堿強酸鹽不能水解，不會破壞水的電離平衡，因此其溶液顯中性。 板書：3、強酸強堿鹽、難溶于水的鹽不水解 板書：4、弱酸弱堿鹽（NH4Ac） 由于一水合氨和醋酸的電離度相近，因此銨離子、醋酸跟離子水解程度相近，從二溶液顯中性。 板書：5、混合鹽溶液（酸式鹽溶液） 過渡：那么，我們在書寫水解離子方程式時，要注意哪些問題？ 討論：請大家根據(jù)我們剛才書寫水解方程式的方法，說說書寫時，要注意哪些問題？ 練習：FeCl3、NaHCO3水解的離子方程式及化學方程式。 投影總結：各類鹽水解的比較。 鹽類 實例 能否水解 引起水解的離子 對水的電離平衡的影響 溶液的酸堿性 強堿弱酸鹽 CH3COONa 能 弱酸陰離子 促進水電離 堿性 強酸弱堿鹽 NH4Cl 能 弱堿陽離子 促進水電離 酸性 強堿強酸鹽 NaCl 不能 無 無 中性 板書：三、影響水解的因素： 內因：鹽類本身的性質 這是影響鹽類水解的內在因素。組成鹽的酸或堿越弱，鹽的水解程度越大，其鹽溶液的酸性或堿性就越強?！盁o弱不水解，有弱即水解，越弱越水解，誰強顯誰性” 外因：1、溫度 由于鹽的水解作用是中和反應的逆反應，所以鹽的水解是吸熱反應，溫度升高，水解程度增大。 2、濃度 溶液濃度越小，實際上是增加了水的量，可使平衡相正反應方向移動，使鹽的水解程度增大。（最好用勒沙特例原理中濃度同時減小的原理來解釋） 3、溶液的酸堿性 鹽類水解后，溶液會呈現(xiàn)不同的酸堿性。因此，控制溶液的酸堿性可以促進或抑制鹽的水解。如在配制FeCl3溶液時常加入少量鹽酸來抑制FeCl3水解。 鹽的離子與水中的氫離子或氫氧根離子結合的能力的大小，組成鹽的酸或堿的越弱，鹽的水解程度越大。 過渡：水解反應有什么應用呢？ 引入：大家知道泡沫滅火器的滅火原理嗎？它就是利用Al2(SO4)3和NaHCO3溶液反應，產生二氧化碳來滅火的。那么Al2(SO4)3和NaHCO3是怎么反應？ 討論：Al3+和HCO3-在水溶液中能大量共存嗎？ 分析：Al3+易結合水電離出的OH-，HCO3-易結合水電離出的H+，兩者在水溶液中會發(fā)生強烈的雙水解，反應進行得很徹底。Al3++ 3HCO3-＝ Al(OH)3↓+3CO2↑(反應前有水參加，反應后又有水生成) 講述：在我們的生活中，有時也會碰到一些問題或觀察到一些現(xiàn)象，你有沒有想過要去分析它，找出其中的原因呢？比如，有一次我在實驗室配制FeCl3溶液時，放置一段時間后溶液竟然變渾濁，大家能解釋一下是什么原因？（FeCl3發(fā)生了水解，生成了Fe(OH)3,使溶液變渾濁了。） 設疑：那么怎么配制FeCl3溶液？怎么防止它的水解？ （Fe3+ + 3H2OFe(OH)3↓+3 H+ ,往配制的溶液中加入少量稀鹽酸 ,使平衡向逆進行，可以防止FeCl3的水解） 思考：怎么配制FeCl2溶液？K2CO3和NH4Cl這兩種肥料能混合使用？混合使用的效果好嗎？ 板書：四、水解的應用 水解的應用 實例 原理 1、凈水 明礬凈水 Al3++3H2O Al(OH)3(膠體)+3H+ △ 2、去油污 用熱堿水冼油污物品 CO32-+H2O HCO3-+OH- 3、藥品的保存 ①配制FeCl3溶液時常加入少量鹽酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ ②配制Na2CO3溶液時常加入少量NaOH CO32-+H2O HCO3-+OH- △ △ 4、制備無水鹽 由MgCl26H2O制無水MgCl2 在HCl氣流中加熱 若不然，則： MgCl26H2O Mg(OH)2+2HCl+4H2O Mg(OH)2 MgO+H2O 5、泡沫滅火器 用Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合 Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 6、比較鹽溶液中離子濃度的大小 比較NH4Cl溶液中離子濃度的大小 NH4++H2O NH3H2O+H+ c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)- 1、離子共存：Al3+和HCO3-說明雙水解反應能進行到底。 2、溶液配置：FeCl3的配制 3、化肥的使用K2CO3和NH4Cl等 例：判斷溶液的pH值：1、強酸弱堿鹽、強堿弱酸鹽等。 2、如何對比NaX、NaY、NaZ的堿性。已知；酸性HX》HY》HZ 3、如何對比碳酸鈉、碳酸氫鈉的堿性。 4、氯化鋁、偏鋁酸鈉、氯化鐵分別蒸干灼燒后的產物是什么？ 與鹽類水解有關的應用： 1、明礬的凈水作用2、熱碳酸鈉溶液的洗滌力強3、制備氫氧化鐵膠體 4、氯化銨溶液中加入鎂粉產生氫氣5、蒸發(fā)氯化鐵溶液，不能得到純綠化鐵 6、焊接時可用氯化鋅、氯化銨溶液除銹7、配制氯化鐵溶液時需加少量鹽酸 8、泡沐滅火器的反應原理9、比較鹽溶液的PH值大小 判斷溶液中離子濃度大小 例如：相同物質的量濃度、相同體積的醋酸和氫氧化鈉中和，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是：1、判斷離子是否共存2、酸式鹽溶液酸堿性的判斷 某些肥料不宜混合使用。（如：草木灰、碳酸銨、重鈣等） 練習： 1、判斷下列鹽溶液的酸堿性，若該鹽能水解，寫出其水解反應的離子方程式。 （1）KF （2）NH4NO3 （3）Na2SO4 （4）CuSO4 例1、濃度為0.1mol/L的八種溶液：①HNO3 ②H2SO4 ③CH3COOH ④Ba(OH)2 ⑤NaOH ⑥CH3COONa ⑦KCl ⑧NH4Cl ，其pH值由小到大的順序為（②①③⑧⑦⑥⑤④）。 分析：以上八種溶液濃度相同，所以可按下列順序進行排列：多元強酸、一元強酸、一元弱酸、水解后顯酸性的鹽溶液，水解后顯中性的鹽溶液或不水解的正鹽溶液、水解后顯堿性的鹽溶液、一元弱堿、一元強堿、多元強堿。 例2、室溫下pH=9的NaOH溶液和pH=9的CH3COONa溶液中，設由水電離產生的OH-的物質的量溶液分別為Amol/L和Bmol/L，則A和B的關系為（A:B=10-4:1）。 例3、 25℃，的酸（HA）溶液和的堿（BOH）溶液等體積混和，混合溶液。 （1）混合溶液中 A 離子一定發(fā)生水解反應。 （2）在（1）中所指離子水解的離子方程式是 。 例4、在硫化鈉水溶液中存在著多種離子和分子，下列關系式正確的是（ B、D ） A、c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S) B、c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S) C、c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S) D、c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) 例5、把溶液蒸干灼燒，最后得到的主要固體產物是 ； ，為什么？用化學方程式和必要的文字說明 。 例6、 在溶液中，下列關系中不正確的是（ A ） A. B. C. D. 例7、 為了除去酸性溶液中的，可在加熱、攪拌的條件下加入一種試劑，過濾后再加入適量鹽酸，這種試劑是（ D ） A. B. C. D. 練習 一、選擇題：（每題有1-2個正確答案） 1、下列各物質投入水中，因促進水的電離而使溶液呈酸性的是（ ） A、NaHSO4 B、Na3PO4 C、CH3COOH D、Al2(SO4)3 2、物質的量濃度相同的三種鹽NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH值依次為8、9、10，則HX、HY、HZ的酸性由強到弱的順序是（ ） A、HX、HY、HZ B、HZ、HY、HX C、HX、HZ、HY D、HY、HZ、HX 3、將滴有甲基橙的醋酸鈉飽和溶液加熱，溶液的顏色是（ ） A、黃色不變 B、黃色變橙色 C、黃色變紅色 D、橙色不變 4、下列關于鹽類水解的敘述中，錯誤的是（ ） A、鹽類水解是中和反應的逆反應 B、鹽類水解過程是吸熱過程 C、含有弱酸根鹽的水溶液一定顯堿性 D、鹽溶液的酸堿性主要決定于形成鹽的酸和堿的相對強弱 5、下列各組離子中能在溶液中大量共存，且溶液呈堿性透明的是（ ） A、Na+、OH-、H2PO4-、NO3- B、AlO2-、K+、CO32-、Na+ C、Al3+、Cl-、AlO2-、Na+ D、Fe2+、K+、H+、NO3- 6、用物質的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+)。對該混合溶液的下列判斷正確的是（ ） A、c(H+)>c(OH-) B、c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L C、c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D、c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2mol/L 7、100mLpH=11的氨水與100mLpH=3的鹽酸相混合，所得的混合液（ ） A、顯堿性 B、顯酸性 C、顯中性 D、不能確定其酸堿性 8、物質的量濃度相同的下列溶液：①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3 ⑤NH4HCO3，按c(CO32-)由小到大排列順序正確的是（ ） A、⑤<④<③<②<①　　 B、③<⑤<②<④<①　　 C、③<②<⑤<④<① 　　D、③<⑤<④<②<① 9、為了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值變小，可加入的物質是（ ） A、適量鹽酸 B、適量NaOH C、適量KOH D、適量KHS 10、將0.1mol下列物質置于1L水中充分攪拌后，溶液中陰離子數(shù)最多的是（ ） A、KCl B、Mg(OH)2 C、Na2CO3 D、MgSO4 二、填空題： 11、寫出下列鹽溶液水解的離子方程。 （1）(NH4)2SO4： ； （2）AlCl3： ； （3）KF： ； （4）Na3PO4： ； 12、現(xiàn)有S2-、SO32-、NH4+、Al3+、HPO42-、Na+、SO42-、AlO2-、Fe3+、HCO3-、Cl-等離子，請按要求填空： （1）在水溶液中，該離子水解呈堿性的是 。 （2）在水溶液中，該離子水解呈酸性的是 。 （3）既能在酸性較強的溶液里大量存在，又能在堿性較強的溶液里大量存在的離子有 。 （4）既不能在酸性較強的溶液里大量存在，又不能在堿性較強的溶液里大量存在的離子 有 。 13、泡沫滅火劑的原理是 （寫離子方程式），其中小蘇打溶液放在 筒，Al2(SO4)3溶液放在 筒，原因是 。 14、實驗室配制FeSO4溶液，溶解時先要加入少量的稀硫酸，其原因是 ；配制完畢后要加入少量鐵屑，其目的是 。 15、把AlCl3溶液蒸干灼燒，最后得到的主要固體產物是 ，為什么？（用化學方程式和必要的文字說明） 。 16、25℃時將0.01mol的CH3COONa和0.002mol的HCl溶于水中形成混合溶液，請將溶液中存在的各種離子、分子按數(shù)目多少的順序排列 ；混合溶液中CH3COO-和OH-兩種微粒的物質的量之和比H+多 mol。 17、某二元弱酸（簡寫為H2A）溶液，按下式發(fā)生一級或二級電離： H2A H++HA-，HA- H++A2- 已知相同濃度時的電離度2(H2A)>2(HA-)，設有下列四種溶液： A、0.01mol/L的H2A溶液 B、0.01mol/L的NaHA溶液 C、0.02mol/L的HCl與0.04mol/L的NaHA溶液等體積混合液 D、0.02mol/L的NaOH與0.02mol/L的NaHA溶液等體積混合 據(jù)此，填寫下列空白（填代號）： （1）c(H+)最大的是 ，最小的是 。 （2）c(H2A)最大的是 ，最小的是 。 （3）c(A2-)最大的是 ，最小的是 。 參考答案 一、1、D 2、A 3、A 4、C 5、B 6、A、B 7、A 8、B 9、C、D 10、C 二、11、（1）NH4++H2O NH3H2O+H+ （2）Al3++3H2O Al(OH)3+3H+ （3）F-+H2O HF+OH- （4）PO43-+H2O HPO42-+OH-，HPO42-+H2O H2PO4-+OH- H2PO4-+H2O H3PO4+OH- 12、（1）S2-、SO32-、HPO42-、AlO2-、HCO3- （2）NH4+、Al3+、Fe3+ （3）Na+、SO42-、Cl- （4）HPO42-、HCO3- 13、Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ 外 內 因為Al2(SO4)3水解而致使溶液呈酸性，若放在鐵制外筒中，會反應生成H2。 14、為了抑制Fe2+的水解 防止Fe2+被空氣中的氧氣氧化成Fe3+ 15、Al2O3 因為AlCl3是揮發(fā)性酸所形成的鋁鹽，加熱促進AlCl3水解，以致完全得到Al(OH)3，HCl則揮發(fā)掉：AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑，高溫下，可使Al(OH)3分解，2Al(OH)3Al2O3+3H2O，固體產物為Al2O3。 16、Na+>CH3COO->Cl->CH3COOH>H+>OH- 0.008 17、（1）A、D （2）C、D （3）D、A 1、溫度下0.1mol/L的NaHB（強電解質） 溶液中c(H+)>c(OH-),則下列關系一定正確的是 A、c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-) B、c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-) C、(OH-). c(H+)=10-14 D、溶液的pH=1 2、某酸的酸式鹽NaHY在水溶液中，HY-的電離程度 小于HY-的水解程度。有關敘述中正確的是 A、H2Y在電離時為：H2Y+H2OHY- + H3O+ B、在該鹽溶液中，離子濃度為： c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+) C、HY-水解方程式為：HY-+H20Y2-+H30+ 3、某二元酸H2A在水中發(fā)生電離：H2A==H++HA-，HA-H++A2- 下列敘述不正確的是 A、在NaHA溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>(H+) B、在Na2A溶液中c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(H+) C、在NaHA溶液中c(Na+)+c (H+)=c(HA-)+2 c(A2-)+c(OH-) D、在H2A溶液中(H+)=c(HA-)+2 c(A2-)+c(OH-)