盐类水解知识及其应用专题复习教案

盐类水解知识及其应用专题复习【教学目标】知识技能：使学生掌握盐类水解的实质和规律，并能够运用水解规律及平衡知识解释、说明有关化学事实。能力培养：创设问题情景，引导学生注重掌握知识的准确性，培养学生运用知识逻辑推理，解决新问题的能力。科学思想：通过实验及问题讨论，加强学生对现象与本质的辩证关系的理解，使学生学会用实验方法和逻辑推理去探究物质之间的内在联系。科学品质：通过对水解知识的拓展与迁移，激发学生的学习兴趣和求知欲，让学生自己设计实验，培养学生的创造性和严谨求实的科学品质。科学方法：分析推理，迁移应用及科学抽象。【重点与难点】水解规律的综合应用及准确的分析表述。【教学过程设计】教师活动【引言】我们已经知道盐溶液不一定是中性溶液，其原因是由于盐类的水解。本次课的内容是复习水解实质、规律及相关知识在解决实际问题中的应用。学生活动回忆思考有关盐类水解的概念及其规律。【投影演示】（1）少量CH3COONa固体投入盛有无水乙醇的培养皿，滴加几滴酚酞然后再加入少量水。（2）少量镁粉投入盛有NH4Cl水溶液的培养皿。【提问】请结合两个实验现象，分析、解释其本质原因，并写出有关离子方程式。观察实验，记录现象：（1）开始酚酞不变色，加水后变红色；（2）有气泡产生。讨论分析现象得出：实验（1）CH3COO-与水电离出的H+结合生成CH3COOH，而使水的电离平衡向右移动，溶液显碱性。因此盐类水解，水也是必要的反应物之一。CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-实验（2）NH4+水解，使溶液显酸性，镁与水解产生的氢离子发生置换反应生成氢气。NH4++H2ONH3·H2O+H+Mg+2H+=Mg2++H2↑由于水解平衡的正向移动，产生的气体中除氢气可能也有氨气。归纳小结：【板书】一、盐类水解的实质【投影】例1、现有酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化铵晶体、0.1mol/L盐酸、熟石灰和蒸馏水，若仅用上述试剂怎样用简单实验方法证明氨水是弱碱？讨论可能的实验方案。适时引导学生分析、表述。讨论并提出方案：方案（1）取少量氨水，滴加酚酞，溶液呈红色，然后向其中加人少量CH3COONH4晶体，振荡，可看到红色变浅，说明氨水中存在电离平衡，氨水为弱碱。方案（2）取少量NH4Cl晶体溶于水，滴加石蕊试液，溶液显红色，说明NH4+水解生成了NH3·H2O和HCl，从而破坏了水的电离平衡，亦说明氨水是弱碱。方案（3）将0.1mol/LNH3·H2O与0.1mol/L盐酸等体积混合，再滴加石蕊试剂，溶液显红色，说明NH4+水解破坏了水的电离平衡，从而说明氨水是弱碱。【提问】三种实验方案分别从哪两个方面来证明氟水是弱碱？讨论回答：证明氨水是弱碱，可通过两条途径：一是证明氨水中存在电离平衡，如方案（1）。另一是证明NH4+作为弱碱阳离子能破坏水的电离平衡发生水解反应，如方案（2）、（3）。【投影】例2、25℃时，pH均等于11的NaOH溶液和NaCN溶液中，水的电离度是否也相同呢？请讨论比较两溶液中水的电离度大小（已知水的浓度等于55.6mol/L）。【启发引导】若pH均等于4的HCl溶液和NH4Cl溶液，水的电离度大小又如何呢？思考分析：一同学黑板表述。NaOH电离出OH-抑制水的电离，其溶液中H+完全来自水的电离，[H+]水=10-11mol/L=[OH-]水、NaCN中CN-水解生成HCN，促进水的电离，其中OH-完全来自水的电离，[OH-]水=10-3mol/L。NaOH溶液中：NaCN溶液中：【提问】通过比较归纳，在水中加酸、加碱、加某些盐，对水的电离平衡分别产生怎样的影响？【过渡】在前面的学习中，我们总结过盐类水解的规律，请同学们回忆盐类水解有哪些规律。【过渡】下面我们来探讨应用水解规律分析解决具体问题。归纳回答：在水中加酸、加碱，会抑制水的电离，使水电离度减小。水中加入强酸弱碱盐或强碱弱酸盐，会促进水的电离，使水的电离度增大。回忆盐类水解规律：1．谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，两强不水解。2．大多数盐水解程度较小，多元弱酸的酸根分步水解，以第一步水解为主。为主，溶液显酸性。【板书】二、水解规律及其应用1．解释说明化学事实【投影演示】（1）向盛有少量Mg（OH）2悬浊液培养皿中加入适量的饱和氯化铵溶液。（2）向盛有FeCl3溶液的培养皿中滴加少量NaHCO3溶液。【提问】请结合两个实验现象讨论分析并解释说明为什么实验（1）Mg（OH）2悬浊液变澄清？观察实验，记录现象：（1）溶液变澄清。（2）有少量气泡产生，溶液呈浅棕红色。讨论解释其原因：同学甲：实验（1）中存在Mg（OH）2的溶解、结晶平衡：Mg（OH）2（固）Mg2++2OH-。当加入NH4Cl时，由于NH4+水解NH4++H2ONH3·H2O+H+，使溶液呈酸性。H++OH-H2O，从而使溶液中[OH-]减小，促进Mg（OH）2溶解，使溶液澄清。同学乙：实验（1）中加入NH4Cl后，溶液中NH4+可与OH-结合从而使Mg（OH）2的溶解平衡右移使溶液澄清。【追问】甲、乙同学的两种解释谁的更有道理？启发引导分析实验（1）Mg（OH）2和NH3·H2O哪个碱性更弱？思考、讨论。讨论回答：实验方案：向盛有少量Mg（OH）2悬浊液的培养皿中加入CH3COONH4固体，观察悬浊液是否变澄清。【追问】能否通过实验来进一步验证甲、乙同学的解释哪个合理？请同学设计实验方案，并说明理由。解释说明：CH3COONH4属弱酸弱碱盐，虽强烈水解但溶液呈中性。同时，CH3COONH4溶液中也有大量NH4+，若Mg（OH）2没有溶解，说明甲同学的解释正确。若Mg（OH）2溶解，则说明乙同学的解释正确。【投影演示】根据同学的实验方案演示实验，并肯定学生的分析解释。观察并记录实验现象：Mg（OH）2悬浊液变澄清。【评述】实验说明乙同学的解释更合理。NH4+与OH-结合生成更难电离的NH3·H2O使Mg（OH）2的溶解平衡右移溶液变澄清。【提问】实验（2）向FeCl3溶液中滴加NaHCO3为什么有少量气泡逸出，溶液变为浅棕红色？讨论解释其原因：碱性，由于H++OH-=H2O使两水解平衡均正向移动，因此产生的气体为CO2，溶液浅棕红色为Fe（OH）3胶体的颜色。[【投影】例3、为了同时对农作物施用分别含有N、P、K三种元素的化肥，对于下列几种化肥①K2CO3，②KCl，③Ca（H2PO4）2，④（NH4）2SO4，⑤氨水，你认为怎样搭配是最合理的？分析解释其理由。讨论分析并回答：N、P、K三种元素均为最佳组合，因此肯定有Ca（H2PO4）2，失去磷肥功效，而氨水、K2CO3的水溶液均显碱性，亦有相同影响。因此最佳组合为KCl、Ca（H2PO4）2、（NH4）2SO4，即②、③、④。【投影】例4、城市自来水厂供给居民的生活用水，常先用氯胺NH2Cl（强氧化剂作用相当于氯气）再用绿矾FeSO4·7H2O来消毒、净化、改善水质。试根据水解原理分析解释其原因，写出其方程式。分析讨论：NH2Cl作用相当于氯气，Cl2+H2O=HCl+HClO。因此，NH2Cl+H2O=NH3+HClO，HClO具有强氧化性，可消毒杀菌，也可将FeSO4中Fe2+氧化为Fe3+。生成的Fe3+水解Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+，产生的Fe（OH）3胶体具有吸附作用，可净化改善水质。【投影】例5、试分析将下列物质的水溶液蒸干灼烧，最后得到的固体物质是什么？解释原因。（1）AlCl3（2）KAl（SO4）2（3）K2CO3讨论回答：（1）得Al2O3固体；Al3+发生水解生成Al（OH）3和HCl，由于加热时HCl不断挥发，促进水解平衡正向移动，而Al（OH）3在灼烧时分解，因此，最终为Al2O3固体。（2）得KAl（SO4）2；尽管Al3+水解生成Al（OH）3和H2SO4，但由于H2SO4是高沸点酸，不易挥发，K2SO4不水解，也不易分解，加热最终只是把水蒸去得KAl（SO4）2固体。（3）得K2CO3固体；尽管加热过程促进K2CO3水解，但K2CO3水解生成的KHCO3与KOH反应后仍为K2CO3。适时引导讨论并给予肯定和表扬。【投影】例6、由一价离子组成的四种盐溶液AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1mol/L，在室温下前两种溶液的pH=7，第三种溶液pH＞7，最后一种溶液pH＜7。根据水解规律分析这四种盐中阴阳离子所对应的酸、碱的相对强弱是怎样的？【提问】1．根据例6的分析，能水解的盐溶液的酸碱性与其组成有何关系？讨论分析：由于AC溶液pH=7，AD溶液pH＞7，说明D-为弱酸根离子，且D-的水解程度大于C-，因此，它们相应酸的酸性：HC＞HD。又因AC溶液pH=7，BC溶液pH＜7，说明B+为弱碱阳离子，且水解程度大于A+，因此，它们相应碱的碱性：AOH＞BOH。讨论回答：1．根据水解规律，“越弱越水解，两强不水解”，强碱弱酸盐溶液的碱性越强，其相应弱酸的酸性就越弱。同理，强酸弱碱盐溶液的酸性越强，其相应弱碱的碱性就越弱。2．pH=7的盐溶液一定是强酸强碱盐吗？举例说明。2．盐溶液pH=7不一定是不水解的强酸强碱盐，例如CH3COONH4在水溶液中NH4+、CH3COO-都要发生水解，水解所产生的CH3COOH和NH3·H2O在相同条件下电离度几乎相等，因此溶液也呈中性。3．酸式盐的水溶液一定显酸性吗？举例说明：对于酸式盐溶液酸碱性的判断，取决于酸式酸根电离与水解程度的相对大小。3．例如NaHSO4、HSO4-只电离不水解，溶液呈酸性。NaHCO3、NaHS、Na2HPO4中的酸式酸根离子水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性。而NaH2PO4中H2PO4-的电离程度大于水解程度，因此溶液显酸性。【过渡】电解质溶液中有关离子浓度大小的比较是近年高考题中常涉及的考题。【板书】2．溶液中微粒浓度大小的比较【投影】例7、下列溶液中，离子浓度大小的排列顺序错误的是（）A．0.1mol/L氯化铵溶液中[Cl-]＞[NH4+]＞[H+]＞[OH-]B．0.1mol/L碳酸氢钠溶液中C．pH=2盐酸与pH=12氨水等体积混合[Cl-]＞[NH4+]＞[H+]＞[OH-]D．0.2mol/LCH3COOK和HCl等体积混合[CH3COO-]＞[Cl]＞[CH3COOH]＞[H+]讨论分析：根据NH4Cl的电离及炔NH4+水解溶液呈酸性，因此A正确。而C中pH=2盐酸[H+]=1.0×10-2=[HCl]，而pH=12的氨水[OH-]=1.0×10-2，但[NH3·H2O]则远大于1.0×10-2，等体积混合后，因氨水过量，在NH4Cl与氨水的混合液中，溶液显碱性。所以[NH4+]＞[Cl-]＞[OH-]＞[H+]，C错误。D中CH3COOK+HCl=KCl+CH3COOH，且知，CH3COOK过量，反应后溶液中CH3COOK、CH3COOH、KCl物质的量相等，由于CH3COOH的电离和CH3COO-的水解程度均很小，且此时CH3COOH的电离占主导地位。因此[CH3COOH]＞[H+]、[H+]＞[OH-]，又因[Cl-]=0.05mol/L、[CH3COO-]＞0.05mol/L、[CH3COOH]＜0.05mol/L，因此D正确。答案为C。【提问】根据对例7的讨论分析：1．判断能水解的盐溶液中离子浓度大小时要明确哪些平衡关系？2．两溶液相互混合后，判断离子浓度大小时要注意什么问题？讨论回答：1．盐的电离平衡、水的电离平衡、盐中弱酸离子或弱碱离子的水解平衡。2．两溶液混合后离子浓度大小的比较，要首先分析相互间反应时是弱酸（或弱碱）剩余，虽然生成的盐的水解也要考虑，但剩余弱酸（或弱碱）的电离占主导地位。【过渡】在比较溶液中离子浓度时还常常用到电解质溶液中的两个重要守恒关系：电荷守恒，物料守恒。【板书】电荷守恒：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。物料守恒：某一分子或离子的原始浓度应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之总和，即元素的原子守恒。【投影】例8、在Na2S溶液中下列关系不正确的是A．[Na+]