依据化学反应原理确定生成过程公开课教案

人教版高中化学选修④第三章《水溶液中的离子平衡》之《盐的水解》

教材分析和教学设计

广州市第21中学

王明新

一．

教学目的

1．

知识目标：掌握盐水解的本质，并能分析判断盐溶液的酸碱性。

2．

能力目标：通过分析综合、归纳演绎、类比等科学抽象活动，培养创新能力和学习能力；通过实验设计、实验观测和实验操作等培养科学实践能力。

3．

德育目标：培养实事求是、理论联系实际的科学态度，树立辩证唯物主义观点。

4．

情感目标：通过科学探索过程培养学生学习化学的兴趣。

二．

教材分析

盐溶液的酸碱性主要决定于盐类的组成，与盐的水解有密切的关系。本节教学就是要利用电离平衡的理论来揭示盐类水解的本质，同时帮助学生形成水解平衡的概念。

教材包括了三部分的内容：

第一部分是找规律：从学生比较熟悉的盐类物质入手，引导学生通过实验并运用归纳法分析盐类的组成和盐溶液酸碱性的对应关系。

＋―第二部分是查原因：以水的电离平衡为基础，分析盐类电离出的阴阳离子与水电离出的H和OH结合成弱酸或弱碱的的趋势，明确不同盐溶液呈现不同酸碱性的本质原因，同时深化对过去所学习过的“离子反应发生的条件”的认识。为此，教科书设计了【思考与交流】、【学与问】和【家庭小实验】等多种活动与探究的形式。这部分的内容是本节教学的重心，也是对化学平衡、电离平衡以及水的离子积等知识的综合运用。由于盐类发生水解，使得我们的研究对象成为多个平衡并存的体系，它们之间相互依存，相互＋―＋―制约，有时又相互促进。但是，由于溶液的酸碱性取决于c(H)和c(OH)的相对大小，而c(H)和c(OH)的相对大小又由Kw来制约，因此水的电离平衡就必然的成为分析问题的关键。这正好为培养学生辩证思维能力提供了良好的素材。

第三部分是谈变化：讨论影响盐类水解的主要因素，同时介绍盐类水解反应的应用。注重理论分析与实验探究相结合，强调了以下的几点：

（1）

从变化的过程和限度来看，盐类的水解是可逆的过程；

（2）

从能量的变化来看，盐类的水解是吸热反应；

（3）

用平衡移动的原理来分析，影响盐类水解程度大小的主要因素有：①所形成弱电解质的相对强弱；②盐溶液浓度的大小；③温度的高低；④溶液酸碱度的改变（如加入少量强酸或强碱抑制盐的水解）等。

本节教学中需要注意的问题：

（1）

因为电离常数在本章中属于选学内容，因此教科书中没有对弱酸弱碱盐溶液的酸碱性进行讨论。这一点在教学中是否引入需视学生的实际而定。对于具体的弱酸弱碱盐溶液，其酸碱性可由成盐的弱酸和弱碱的电离常数大小来判断。

（2）

关于酸式盐溶液的酸碱性以及多元弱酸盐的分步水解，情况比较复杂，在这部分内容的教学中尽可能避开。本节书的重心在于正盐溶液的酸碱性分析。

三．

教学方法：“科学程序法”

科学程序法是遵循科学发现过程的一般程序，力求让学生在化学实验的科学实践活动中，像科学家那样独立地探索认识客观世界物质变化的规律、获得化学知识，从而能动地培养学生的创新能力和实践能力，全面提高与发展学生科学素质的一种方法。

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四．

教学过程

“科学程序法”是按照提出问题，分析问题，解决问题的科学程序进行教学的。本课的教学过程分为学习准备，提出问题，解决问题，知识系统化，知识的应用，小结等步骤。在解决问题的过程中培养创新能力和科学实践能力。

（一）学习准备

课件显示如下问题：

（1）

氨水、氢氧化钠、碳酸、醋酸、盐酸、碳酸钠6种物质属于弱电解质的是？

（2）

弱电解质的电离与强电解质的电离有什么不同？

＋－（3）

通常情况下，水既能电离出H又能电离出OH，为什么既不显酸性也不显碱性？

学生讨论，回答老师提出的问题。

（二）提出问题

【引言】碳酸钠和碳酸氢钠都是盐，为什么在日常生活和生产中都把它们当作碱使用？（从日常生活中的现象入手提出问题，容易激发学生的学习兴趣调动学生的原动力，让学生探索的欲望和兴趣进入课程的学习。）为了解决上面提出的问题，我们先用pH试纸来测定一下CH3COONa、NH4Cl、NaCl三种溶液的pH值。

【学生实验】学生按照老师的指导，用洁净的玻璃棒分别蘸取三种溶液抹到pH试纸上，检测溶液的值。通过测定CH3COONa、NH4Cl、NaCl三种盐溶液的pH值，得到盐溶液并不是都显中性的科学事实。

【提问】学生汇报实验测定三种溶液值大小的情况。

【板书】科学事实：CH3COONa溶液的pH值接近9，大于7显弱碱性；NH4Cl溶液的值接近5，小于7显弱酸性；NaCl溶液的值接近7，显中性。

（三）解决问题

对《盐类水解》这节的内容，“科学程序法”的解决问题阶段分为三步：即分析原因，寻找本质；探明因果，提出假说；实验验证，形成理论。

1、分析原因，寻找本质

这一步要完成的任务是找出CH3COONa、

NH4Cl、

NaCl三种盐的水溶液不都是中性的本质原因。

＋－－【设问】水本是中性的，水中c（H）＝c（OH）。为什么加入CH3COONa后，就出现了c（OH）＋＋－＞c（H），使溶液显碱性现象？为什么加入NH4Cl后，就出现了c（H）＞c（OH），使溶液显酸性的现＋－象？而加入NaCl后，为什么溶液中的c（H）＝c（OH）显中性呢？

【导语】大家仔细分析三种溶液中可能存在的分子和离子有哪些？

【讨论并回答】学生发散思维，分析讨论溶液中的情况，然后报告认识结果。

【投影】结合学生对三种盐溶液中存在的分子、离子的回答，教师用多媒体课件展示三种盐溶液的电离情况，用虚线框示意溶液中存在的分子和离子，以帮助学生寻找原因。

＋－【导语】什么样的变化能使CH3COONa溶液中的c（H）减少、c（OH）增加？什么样的变化能使－＋＋－NH4Cl溶液中的c（OH）减少、c（H）增加？引导学生围绕溶液中c（H）、c（OH）浓度变化来寻找现象产生的原因。

－＋【讨论回答】通过引导和分析讨论，使学生尽可能独立认识到CH3COO与水电离出的H结合生成弱＋－电解质CH3COOH，是CH3COONa溶液显碱性的原因；NH4与水电离的OH接合生成弱电解质NH3·H2O＋－＋的原因，是NH4Cl溶液呈酸性的原因；NaCl溶液中Na和Cl都不与水发生反应，溶液中c（H）、c（OH－）浓度不发生改变，因此NaCl溶液呈中性。

【板书】原因可能是：

－－CH3COO＋H2OCH3COOH＋OH

＋＋NH4＋H2ONH3·H2O＋H

2、探明因果，提出假说

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这一步的任务是在探明了CH3COONa、NH4Cl、NaCl三种盐溶液酸碱性不同的原因的基础上，进一步归纳概括出能够解释其它盐水溶液酸碱性的普遍规律，即形成假说。

【导语】如果任意给你一种盐，如何判断它的水溶液的酸碱性？

＋－【讨论】归纳一种规律，形成假说。即如果某盐的离子能与水电离出的H或OH结合生成弱电解质，那么这种盐溶液就可能显弱碱性或弱酸性。

【讲授】由于上述结论仅仅是依据有限的认识做出的，是不是物质变化的本质规律，还需要通过实践来进一步检验。因此，上面的结论只能称为假说。

3、实践验证，形成理论

这一步要通过实验来验证假说的正确性，如果正确就要把假说上升为理论。教师要指导学生用上面的假说做前提构成演绎推理，进一步分析更多的盐溶液的酸碱性，再通过实验验证理论预见是否正确。

【设问】分析NaClO、KNO3、Al2（SO4）3三种盐溶液的酸碱性。

＋－【逻辑分析】大前提：如果某盐的离子能与水电离出的H或OH结合生成弱电解质，那么这种盐溶液就可能显弱酸性或弱碱性。

－＋用NaClO溶液中的ClO离子能与水电离出来的H离子结合生成弱电解质HClO作小前提，得到的结论就是NaClO溶液显弱碱性。

＋－＋－用KNO3溶液中的K离子和NO3离子，都不能与水电离出来的H或OH结合生成弱电解质做小前提，得到的结论是KNO3显中性。

－3＋用Al2（SO4）（OH）3溶液中的Al离子能与水电离出来的OH离子结合生成弱电解质Al3作小前提，得到的结论就是Al2（SO4）3溶液显弱酸性。

【实验验证】学生用pH试纸分别检验NaClO、KNO3、Al2（SO4）3三种盐溶液的酸碱性是否与分析的结果一致。

【提问】学生汇报实验检验的结果。与逻辑分析的结论完全一致。

通过实验证明上述假说是正确的，同时指导学生归纳水解定义并揭示课题。

【板书】课题：盐的水解。

＋－【板书】定义：盐的水解是盐的离子与水电离出来的H或OH生成弱电解质的反应。

【投影】用CAI课件展示盐的水解的微观过程（三维动画）。通过课件使水解的微观过程宏观化，并能进一步强化盐的水解是一个动态平衡过程，使学生加深对盐的水解的认识。

【讲授并板书】盐的水解有两种表示方法，即水解方程式和离子方程式。用课件展示盐水解平衡的反－＋应式。（在原来展示溶液电离情况的画面上，再增加CH3COO与水电离出的H生成弱电解质醋酸的可逆＋－反应以及NH4与水电离出的OH生成弱电解质氨水的可逆反应。）

【设问】什么样的盐能发生水解？什么盐水解显弱碱性？什么盐水解显弱酸性？

【分析回答】通过分析让学生找出能水解的盐的特征，并概括出盐水解的一般律。

【板书】盐的水解规律：强碱弱酸盐水解显碱性；强酸弱碱盐水解显酸性；强酸强碱盐不水解；弱酸弱碱盐水解。

（四）知识系统化

为了使盐的水解知识与已有知识建立联系，并使新知识纳入一定的知识结构中，还要研究一下水解反应与中和反应的辨证关系。

【设问】盐的水解与中和反应有什么联系？

【讨论回答】盐的水解是中和反应的逆反应。体现了对立统一的规律。

【板书】盐的水解与中和反应的关系

酸＋碱

= 盐＋水＋热量

【对比实验】两只试管均取并滴入酚酞，加热其中的一只试管，对比两只试管的颜色并作出解释。

（五）知识应用

在知识应用阶段，要让学生运用盐水解知识解决一些实际问题，以培养他们分析问题，解决问题的能力，也为后面学习盐的水解的类型等问题打下基础。老师提出以下问题，学生分析回答并用实验验证后两第

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个问题：

1、为什么日常生活中把Na2CO3、NaHCO3当碱用？

2、K2CO3、Na2SO3水溶液滴入酚酞显什么颜色？

3、分析CuSO4、FeCl3溶液的酸碱性，并用pH试纸检验。

其中的第一题是本课开始提出的引入课题的问题，解决它不仅达到学以至用的目的，还有研究过程首尾呼应效果，也使学生的求知探索欲望得到满足，从而培养学习化学的兴趣。

（六）小结

指导学生从获得知识和应用的方法两方面做本课小结。第一，理解掌握了盐水解的实质是盐的离子与＋－水电离出来的H或OH生成弱电解质的反应；第二，了解了提出问题、分析问题（建立假说）、解决问题（验证假说）的科学探索过程的方法和程序。

五．

板书设计

盐的水解

科学事实：CH3COONa溶液的pH值接近9，大于7显弱碱性；NH4Cl溶液的值接近5，小于7显弱酸性；NaCl溶液的值接近7，显中性。

原因可能是：

－－CH3COO＋H2OCH3COOH＋OH

＋＋NH4＋H2ONH3·H2O＋H

＋－定义：盐的水解是盐的离子与水电离出来的H或OH生成弱电解质的反应。

盐的水解规律：强碱弱酸盐水解显碱性；强酸弱碱盐水解显酸性；强酸强碱盐不水解；弱酸弱碱盐水解。

盐的水解与中和反应的关系

酸＋碱

= 盐＋水＋热量

六．

练习题设计

一、选择题：（每题有1-2个正确答案）

1、下列各物质投入水中，因促进水的电离而使溶液呈酸性的是（

）

A、NaHSO4

B、Na3PO4

C、CH3COOH

D、Al2(SO4)3

2、物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液，其pH值依次为8、9、10，则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是（

）

A、HX、HY、HZ

B、HZ、HY、HX

C、HX、HZ、HY

D、HY、HZ、HX 3、将滴有甲基橙的醋酸钠饱和溶液加热，溶液的颜色是（

）

A、黄色不变

B、黄色变橙色

C、黄色变红色

D、橙色不变

4、下列关于盐类水解的叙述中，错误的是（

）

A、盐类水解是中和反应的逆反应

B、盐类水解过程是吸热过程

C、含有弱酸根盐的水溶液一定显碱性

D、盐溶液的酸碱性主要决定于形成盐的酸和碱的相对强弱

5、下列各组离子中能在溶液中大量共存，且溶液呈碱性透明的是（

）

A、Na+、OH-、H2PO4-、NO3-

B、AlO2-、K+、CO32-、Na+

C、Al3+、Cl-、AlO2-、Na+

D、Fe2+、K+、H+、NO3-

6、用物质的量都是0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+)。对该混合溶液的下列判断正确的是（

）

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A、c(H+)>c(OH-)

C、c(CH3COOH)>c(CH3COO-)

B、c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol/L

D、c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2mol/L 7、100mLpH=11的氨水与100mLpH=3的盐酸相混合，所得的混合液（

）

A、显碱性

B、显酸性

C、显中性

D、不能确定其酸碱性

8、物质的量浓度相同的下列溶液：①Na2CO3

②NaHCO3

③H2CO3

④(NH4)2CO3

⑤NH4HCO3，按c(CO32-)由小到大排列顺序正确的是（

）

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、为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小，可加入的物质是（

）

A、适量盐酸

B、适量NaOH

C、适量KOH

D、适量KHS 10、将0.1mol下列物质置于1L水中充分搅拌后，溶液中阴离子数最多的是（

）

A、KCl

B、Mg(OH)2

C、Na2CO3

D、MgSO4

二、填空题：

11、写出下列盐溶液水解的离子方程。

（1）(NH4)2SO4：

；

（2）AlCl3：

；

（3）KF：

；

（4）Na3PO4：

；

12、现有S2-、SO32-、NH4+、Al3+、HPO42-、Na+、SO42-、AlO2-、Fe3+、HCO3-、Cl-等离子，请按要求填空：

（1）在水溶液中，该离子水解呈碱性的是

。

（2）在水溶液中，该离子水解呈酸性的是

。

（3）既能在酸性较强的溶液里大量存在，又能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有

。

（4）既不能在酸性较强的溶液里大量存在，又不能在碱性较强的溶液里大量存在的离子有

。

13、泡沫灭火剂的原理是

（写离子方程式），其中小苏打溶液放在

筒，Al2(SO4)3溶液放在

筒，原因是

。

14、实验室配制FeSO4溶液，溶解时先要加入少量的稀硫酸，其原因是

；配制完毕后要加入少量铁屑，其目的是

。

15、把AlCl3溶液蒸干灼烧，最后得到的主要固体产物是

，为什么？（用化学方程式和必要的文字说明）

。

16、25℃时将0.01mol的CH3COONa和0.002mol的HCl溶于水中形成混合溶液，请将溶液中存在的各种离子、分子按数目多少的顺序排列

；混合溶液中CH3COO-和OH-两种微粒的物质的量之和比H+多

mol。

17、某二元弱酸（简写为H2A）溶液，按下式发生一级或二级电离：

H2A

H++HA-，HA-

H++A2-

已知相同浓度时的电离度2(H2A)>2(HA-)，设有下列四种溶液：

A、0.01mol/L的H2A溶液

B、0.01mol/L的NaHA溶液

C、0.02mol/L的HCl与0.04mol/L的NaHA溶液等体积混合液

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D、0.02mol/L的NaOH与0.02mol/L的NaHA溶液等体积混合

据此，填写下列空白（填代号）：

（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

。

【参考答案】

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++H2ONH3·H2O+H+

（2）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+

（3）F-+H2OHF+OH-

（4）PO43-+H2OHPO42-+OH-，HPO42-+H2OH2PO4-+OH-

H2PO4-+H2OH3PO4+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

内

因为Al2(SO4)3水解而致使溶液呈酸性，若放在铁制外筒中，会反应生成H2。

14、为了抑制Fe2+的水解

防止Fe2+被空气中的氧气氧化成Fe3+

15、Al2O3

因为AlCl3是挥发性酸所形成的铝盐，加热促进AlCl3水解，以致完全得到Al(OH)3，HCl则挥发掉：AlCl3+3H2OAl(OH)3↓+3HCl↑，高温下，可使Al(OH)3分解，2Al(OH)3Al2O3+3H2O，固体产物为Al2O3。

16、Na+>CH3COO->Cl->CH3COOH>H+>OH-

0.008 17、（1）A、D

（2）C、D

（3）D、A 第

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