3.3 盐类的水解 课件(2课时,31+35张ppt)

文档属性

名称 3.3 盐类的水解 课件(2课时,31+35张ppt)
格式 zip
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2020-11-20 15:24:51

文档简介

(共31张PPT)
盐类的水解(第一课时)
Na2CO3是日常生活中常用的盐,俗称纯碱,常在面点加工时用于中和酸,也常用于油污的清洗等。为什么Na2CO3可被当作
“碱”使用呢?
问题的提出
Na2CO3酚酞溶液
问题的提出
实验回顾:
向Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液,可观察到什么现象?
Na2CO3酚酞溶液
盐溶液的酸碱性如何?
【提出问题】
任务一
探究盐类组成与其溶液酸碱性的关系
选择合适的方法测试下表所列盐溶液的酸碱性。
【实验探究】



NaCl
Na2CO3
NH4Cl
KNO3
CH3COONa
(NH4)2SO4



任务一
探究盐类组成与其溶液酸碱性的关系
pH试纸法
pH计法
酸碱指示剂法
选择合适的方法测试下表所列盐溶液的酸碱性。
【实验探究】
选择合适的方法测试下表所列盐溶液的酸碱性。
【实验探究】



NaCl
Na2CO3
NH4Cl
KNO3
CH3COONa
(NH4)2SO4















选择合适的方法测试下表所列盐溶液的酸碱性。
【实验探究】
分析上述实验结果,同学们能归纳出盐溶液的酸碱性有什么规律吗?

NH4Cl
(NH4)2SO4
Na2CO3
CH3COONa
NaCl
KNO3
溶液的酸碱性
酸性
碱性
中性
有什么规律?
【结果分析】
强碱弱酸盐

NH4Cl
(NH4)2SO4
Na2CO3
CH3COONa
NaCl
KNO3
盐的类型
盐溶液的
酸碱性
酸性
碱性
中性
【结果分析】

NH4Cl
(NH4)2SO4
Na2CO3
CH3COONa
NaCl
KNO3
盐的类型
盐溶液的
酸碱性
酸性
碱性
中性
强酸弱碱盐
强酸强碱盐
强碱弱酸盐
【结果分析】
问题
什么原因造成不同类型的盐溶液中
c(H+)和c(OH-)相对大小的差异呢?
任务二
探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因
活动1
分析NH4Cl溶液呈酸性的原因。

电离方程式

盐溶液中存在的离子

离子之间是否发生反应

有无弱电解质生成

c(H+
)和c(OH-)相对大小
任务二
探究盐溶液呈现不同酸碱性的原因
加NH4Cl
:
NH4Cl
Cl-
+
NH
+
4
纯水:
H2O
H+
+
OH-
加NH4Cl
:
总反应方程式:
NH4Cl
+
H2O
NH3·H2O
+
HCl
NH
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
+
4
NH4Cl
Cl-
+
NH
+
4
纯水:
+
NH3·H2O
H2O
H+
+
OH-
活动2
分析CH3COONa溶液呈碱性的原因。
CH3COONa
CH3COO-
+
Na+
+
CH3COOH
H2O
H+
+
OH-
CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
活动3
分析NaCl溶液呈中性的原因。

电离方程式

盐溶液中存在的离子

离子之间是否发生反应

有无弱电解质生成

c(H+
)和c(OH-)相对大小
Na+、Cl-、H+、OH-

H2O
c(H+)=c(OH-)
NaCl
Cl-
+
Na+
H2O
H+
+
OH-
弱碱
弱碱阳离子
弱酸根离子
弱酸
H2O
OH-
+
H+
+
+
盐类的水解
盐类的水解
1.概念
在溶液中盐电离出来的离子与水电离出
来的H+或OH–结合生成弱电解质的反应,
叫做盐类的水解。
2.实质
生成弱电解质,破坏、促进水的电离。
3.表达

+


+

问题
FeCl3溶液呈酸性、碱性还是中性?
学以致用
宏观
FeCl3为强酸弱碱盐,溶液呈酸性。
微观
盐电离产生的Fe3+与溶液中的OH-
结合生成弱碱Fe(OH)3,使溶液中
c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性。
活动4
请同学们根据CH3COONa水解反应的离子方程式,
写出对应水解平衡的平衡常数表达式。
c(CH3COOH)·c(OH-)
c(CH3COO-)
K

CH3COO-的水解程度与CH3COOH的强弱有什么关系?
CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
c(CH3COOH)·c(OH-)
c(CH3COO-)
K

CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
当水解达到平衡时,溶液中还存在以下关系:
将以上关系代入K
的表达式,得到如下关系:
c(H+)·c(OH-)
Ka
K


Kw
Ka
c(CH3COO-)·c(H+)
c(CH3COOH)
Ka

盐类水解程度的大小,主要由盐的性质所决定。
结论
K

Kw
Kb
K

Kw
Ka
学以致用
问题
25
℃时,
CH3COOH的电离常数
Ka=1.75×10-5,
HClO的电离常数Ka=2.98×10-8,
比较同浓度时CH3COONa溶液与NaClO溶液碱性。
K

Kw
Ka
A-
+
H2O
HA
+
OH-
NH
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
+
4
CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
阅读与思考
25
℃时,
K

5.71×10-8
25
℃时,
K

5.74×10-8
1.盐类水解是可逆反应,要写“
”,如:
任务三
正确书写盐类水解的离子方程式
2.一般盐类水解的程度很小,通常不生成沉淀或气体,在书写时一般不标“↓”或“↑”,也不把生成物写成分解产物的形式,如:
NH
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
+
4
CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
问题
Na2CO3的水解过程与CH3COONa有何不同?同学们能
写出相应水解反应的离子方程式吗?
Na2CO3酚酞溶液
Na2CO3
C0
+
2Na+
+
HCO
H2O
H+
+
OH-
2?
3
?
3
Na2CO3的水解是分两步进行的,第一步CO
水解
2?
3
第二步,生成的HCO
进一步水解
?
3
CO
+
H2O
HCO
+
OH-
2?
3
?
3
HCO
+
H2O
H2CO3
+
OH-
?
3
阅读与思考
25
℃时,
K

2.1×10-4
25
℃时,
K

2.2×10-8
HCO
+
H2O
H2CO3
+
OH-
?
3
CO
+
H2O
HCO
+
OH-
2?
3
?
3
3.多元弱酸盐的阴离子水解是分步进行的,以第一步为主。如:
4.多元弱碱的阳离子水解较复杂,一般按一步水解处理。
如:
任务三
正确书写盐类水解的离子方程式
CO
+
H2O
HCO
+
OH-
2?
3
?
3
HCO
+
H2O
H2CO3
+
OH-
?
3
Fe3+
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H+
认识盐类水解的基本思路
【总结】
宏观层面
物质
反应
结果
微观层面
水的电离
盐的电离
离子间的
相互作用
生成弱电解质
促进水
的电离
c(H+)≠c(OH-)
离子种类(共35张PPT)
盐类的水解(第二课时)
FeCl3可用作净水剂,经研究发现FeCl3净水过程中杂质的去除率与废水的pH的关系如图所示:
问题的提出
问题
在配制FeCl3溶液时,若将FeCl3晶体直接溶
于蒸馏水中,制得的液体会出现丁达尔效
应,为什么?
16
任务一
探究盐类水解的影响因素
水解平衡影响因素
内因:盐的性质
外因:反应条件
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
盐类水解程度的大小,主要由盐的性质所决定。
结论
K

Kw
Kb
K

Kw
Ka
NH
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
+
4
CH3COO-
+
H2O
CH3COOH
+
OH-
25
℃时,
K

5.71×10-8
25
℃时,
K

5.74×10-8
问题
如何配制澄清的FeCl3溶液?
16
水解平衡影响因素
内因:盐的性质
外因:反应条件
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务一
探究盐类水解的影响因素
活动1
预测反应条件对FeCl3水解平衡的影响
【预测】
温度升高,平衡向吸热方向移动。
增大反应物浓度,平衡正向移动。
增大生成物浓度,平衡逆向移动。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务一
探究盐类水解的影响因素
论证方法
活动2
验证温度对水解平衡的影响
理论论证
盐类水解是酸碱中和反应的逆反应,应该是吸热反应。
结论:升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务一
探究盐类水解的影响因素
分别对FeCl3溶液冷水浴和热水浴,比较颜色深浅。
活动2
验证温度对水解平衡的影响
任务一
探究盐类水解的影响因素
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
论证方法
实验论证
【实验验证】温度对FeCl3水解平衡的影响
冷水浴
热水浴
结论:升温,水解平衡正向移动,盐的水解程度增大。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
论证方法
活动3
验证反应物浓度对水解平衡的影响
任务一
探究盐类水解的影响因素
数据论证
比较浓度商与平衡常数的大小关系,进行论证。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
对于可逆反应:
m
A(g)
+
n
B(g)
p
C(g)
+
q
D(g)
在同一温度下:
Q

K
,处于化学平衡状态
Q

K
,向正反应方向进行
Q

K
,向逆反应方向进行
温故知新
K

cp(C)
?
cq(D)
cm(A)
?
cn(B)
Q

【数据论证】用平衡常数分析反应条件的影响
改变反应物浓度:
(0.1)3
0.1

0.01K

K
操作
平衡移动方向
Fe3+水解程度
c(Fe3+)
加水稀释10倍
加FeCl3晶体
向右
增大
减小
c(Fe3+)
K

c3(H+)
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
Q

c(Fe3+)
K

Q


K
c3(H+)
改变反应物浓度:
操作
平衡移动方向
Fe3+水解程度
c(Fe3+)
加FeCl3晶体
向右
【数据论证】用平衡常数分析反应条件的影响
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
加入氯化铁晶体,平衡正向移动,
c(Fe3+)如何变化?
K

c(Fe3+)
c3(H+)
操作
平衡移动方向
Fe3+水解程度
c(Fe3+)
加FeCl3晶体
向右
增大
【数据论证】用平衡常数分析反应条件的影响
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
操作
平衡移动方向
Fe3+水解程度
c(Fe3+)
加FeCl3晶体
设c
mol/L
Fe3+水解的转化率为x
c·(1-x)
K


(c·3x
)3
27c2·x3
1-x
向右
增大
【数据论证】用平衡常数分析反应条件的影响
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
减小
c、x
同时增大是不成立的
论证方法
活动4
验证生成物浓度对水解平衡的影响
任务一
探究盐类水解的影响因素
实验验证
向FeCl3溶液中加入少量浓酸或浓碱,观察溶液颜色变化。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
影响因素
实验步骤
实验现象
生成物
浓度
分别取2
mL
0.01
mol/L
FeCl3溶液于甲、乙两支试管,向甲试管加入3滴浓盐酸,向乙试管加入等体积水作为对比,观察溶液颜色变化。
分别取2
mL
0.01
mol/L
FeCl3溶液于甲、乙两支试管,向甲试管加入3滴浓NaOH溶液,向乙试管加入等体积水作为对比,观察溶液颜色变化。
【实验验证】生成物浓度对FeCl3水解平衡的影响
加盐酸
加蒸馏水
加盐酸
加蒸馏水
结论:c(H+)增大,水解平衡逆向移动,Fe3+水解程度减小。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
【实验验证】生成物浓度对FeCl3水解平衡的影响
甲中溶液
颜色变深
影响因素
实验步骤
实验现象
生成物
浓度
分别取2
mL
0.01
mol/L
FeCl3溶液于甲、乙两支试管,向甲试管加入3滴浓NaOH溶液,向乙试管加入等体积水作为对比,观察溶液颜色变化。
结论:c(H+)减小,水解平衡正向移动,Fe3+水解程度增大。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
【实验验证】生成物浓度对FeCl3水解平衡的影响
1.选择合适的研究对象
3.确定改变影响因素的具体方法
4.论证方法
单一变量控制
2.确定待研究的影响因素
总结
温度、反应物浓度、生成物浓度
任务一
探究盐类水解的影响因素
理论论证、数据论证、实验验证
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
在生产、生活和科学研究中,人们常利用盐类水解的原理来解决实际问题。
学以致用
问题1
实验室如何配制一定浓度的FeCl3溶液?
分析:增大c(H+),可抑制Fe3+的水解。
操作:先将FeCl3晶体溶解在较浓盐酸中,再加水稀释到所
需浓度。
任务二
应用水解平衡原理解决问题
1.配制易水解的盐溶液
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
问题2
实验室如何制备Fe(OH)3胶体?
分析:加热可使上述平衡右移。
操作:向40
mL沸腾的蒸馏水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3
溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
2.制备某些胶体
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务二
应用水解平衡原理解决问题
3.制备某些无机化合物
工业上利用均匀水解法制备纳米级超细微氧化铁粉体。
氯化铁溶液
水解沉淀
过滤
洗涤
干燥
热处理
调节pH
或加热
问题3
如何制备超细微氧化铁粉体?
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务二
应用水解平衡原理解决问题
工业上用TiCl4制备TiO2
分析:TiCl4
+(x+2)H2O
TiO2·xH2O
+
4HCl
改变条件使上述平衡右移
工业方法:在制备时加入大量的水,同时加热,促使水解
趋于完全,所得TiO2·xH2O经焙烧可得TiO2。
3.制备某些无机化合物
TiCl4
+(x+2)H2O
TiO2·xH2O

+
4HCl
问题4
为什么FeCl3可用作净水剂?
分析:Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可以使水中细小的悬浮
颗粒聚集成较大的颗粒而沉降,从而除去水中的悬
浮物,起到净水的作用。
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]作净水剂也是相同原理。
4.解释一些生产、生活事实
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
任务二
应用水解平衡原理解决问题
为什么纯碱溶液可以清理油污,加热后去污能力更强?
去油污的是OH-。Na2CO3水解可以生成OH-
,所以Na2CO3溶液可以清理油污。水解反应是吸热的,升温促进Na2CO3水解,使溶液中的c(OH-)增大,去污效果更好。
想一想
CO
+
H2O
HCO
+
OH-
?H
>0
2?
3
?
3
铵态氮肥与草木灰(主要成分为K2CO3)混合使用会大大降低氮肥的肥效,原因是什么?
NH
+
H2O
NH3·H2O
+
H+
+
4
草木灰中CO
与H+反应,使c(H+)减小,水解平衡向右移动,生成NH3·H2O,NH3·H2O分解产生NH3逸出,造成肥效损失。
2?
3
想一想
混施化肥
泡沫
灭火剂
胶体制备
明矾净水
判断溶液
酸碱性
离子浓度
比较
无机物
制备
盐溶液
的蒸发
溶液配制
盐类水解
的应用
盐类水解的应用
FeCl3可用作净水剂,经研究发现FeCl3净水过程中杂质的去除率与废水的pH的关系如图所示:
问题的分析与解决
当废水的pH<6时,pH越小,废水中杂质的去除率越低。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
当废水的pH>6时,pH越大,废水中杂质的去除率越低。
+
3+
Fe
+
3H2O
Fe(OH)3
+
3H
溶液配制
制备胶体
制备化合物
作净水剂
……
调控
影响因素
水解应用
决定
反映
盐类水解平衡的影响因素和应用
内因:
盐的性质
外因:
温度、浓度