师:同学们好,本节课我们一起来学习盐类的水解。大家看屏幕,这是一组盐碱地的图片。盐碱地因土壤呈碱性而得名,研究发现,盐碱地的土壤中含有较多盐类物质。为什么含有盐类物质会使土壤呈碱性呢?盐的溶液会呈碱性吗?这是我们本节课要探讨的第一个问题。

  要解决这个问题,我们可以设计一组实验。分别取0.1摩尔每升的碳酸钠、氯化钠、氯化铵、硫酸铝、硝酸钾这几种盐溶液,用pH试纸测定它们的pH值,以此判断溶液的酸碱性。实验过程如下:将pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取少量盐溶液点在pH试纸上,与标准比色卡对照,读出溶液的pH值。

  通过实验我们得到以下结果:这几种盐溶液中,有两种呈酸性,两种呈碱性,两种呈中性。之前我们问盐溶液会呈碱性吗?答案是肯定的,而且我们还发现盐溶液也有呈酸性和中性的情况。那么盐溶液呈现酸碱性有没有规律呢?这就是我们本节课要探究的第二个问题。

  大家看这个表格,里面列举了刚才实验用到的几种盐溶液。前两种盐溶液呈碱性,中间两种呈中性,后两种呈酸性。以前两种为例,醋酸钠和碳酸钠分别电离出醋酸根离子、钠离子以及碳酸根离子、钠离子,它们所对应的酸和碱分别是醋酸、碳酸和氢氧化钠。可以看出,这两种盐所电离出来的离子对应的酸,醋酸和碳酸,都是弱酸,氢氧化钠是强碱,所以我们把这一类盐称为强碱弱酸盐,即强碱和弱酸相互作用形成的盐。

  在第二组中,两种盐溶液都呈中性,它们所对应的酸和碱分别为强酸和强碱,所以我们把它称为强酸强碱盐。而在第三组中,两种盐溶液都呈酸性,它们所对应的酸和碱分别为强酸和弱碱,氢氧化铝是两性氢氧化物,在这里我们把它们称为强酸弱碱盐。

  分类研究是探究科学规律的重要方法。根据盐的分类,我们能不能找到盐溶液呈现酸碱性的规律呢?显然,我们得出的结论是:强碱弱酸盐呈碱性,强酸弱碱盐呈酸性,强碱强酸盐呈中性。这里可以用一句话概括,叫“谁强显谁性,同强显中性”。

  在这几种盐溶液中,我们找到了它们呈现酸碱性的规律,那么它们呈现酸碱性的原因是什么呢?为什么有些盐呈酸性,有些盐呈碱性,而且呈酸性或碱性时,pH值也各不相同呢?下面我们来探究本节课的第三个问题:盐溶液呈现酸碱性的本质原因是什么?

  在前面水的电离平衡那节课中,我们知道溶液的酸碱性与溶液中氢离子与氢氧根离子的浓度大小关系有关。当溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等时,溶液呈中性;当两者不相等时,溶液可能呈酸性或碱性。前面实验用的几种盐,它们既不能电离出氢离子,也不能电离出氢氧根离子,那为什么溶液会呈现不同的酸碱性呢?

  这个问题我们以硝酸铵为例来分析。硝酸铵可以看成是强酸硝酸和弱碱一水合氨作用的产物,是一种强酸弱碱盐,溶液应该显酸性。在硝酸铵溶液中存在两种电离过程:第一,硝酸铵完全电离,产生硝酸根离子和铵根离子;第二,水部分电离产生氢离子和氢氧根离子。溶液中存在这四种离子,肉眼很难分析它们在溶液中的变化,但借助先进仪器,我们可以测量这四种离子浓度的变化,从而间接判断溶液中离子的行为。

  有人分别测定了0.1摩尔每升和0.01摩尔每升硝酸铵溶液中铵根离子与硝酸根离子的浓度以及溶液的pH值。观察表格,大家有什么发现?在这两种溶液中,阴阳离子的浓度比大于1,也就是说,无论在0.1摩尔每升还是0.01摩尔每升的硝酸铵溶液中,都存在硝酸根离子浓度大于铵根离子浓度的情况,而溶液的pH小于7,溶液呈酸性,所以溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度。

  我们原以为硝酸铵电离出的硝酸根离子和铵根离子浓度相等,水电离产生的氢离子和氢氧根离子浓度也相等,但现在通过实验事实看到,铵根离子浓度、氢氧根离子浓度分别小于硝酸根离子浓度和氢离子浓度。那么在这个溶液中究竟发生了什么呢?请同学们从离子浓度减少的角度分析可能发生的化学反应。

  生:铵根离子和氢氧根离子能够在溶液中结合形成一水合氨这种弱电解质。这个反应的结果是溶液中氢氧根离子浓度减小,促进水的电离平衡向电离方向移动,于是产生了更多的氢离子,最终溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性。

  师:很好,我们从反应原理解释了硝酸铵呈酸性的原因。那么现在举个例子,判断醋酸钠溶液的酸碱性,并解释其原因。

  生:根据刚才分析的规律,醋酸钠可看成是醋酸和氢氧化钠相互作用的产物,所以它是一种强碱弱酸盐,溶液应该呈碱性。在醋酸钠溶液中存在两种电离,分别电离产生醋酸根离子、钠离子、氢氧根离子。而醋酸根离子和氢离子能够结合生成弱电解质醋酸,于是水的电离平衡得到促进,使溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,所以溶液呈碱性。

  师:在分析了这两种盐溶液呈现酸碱性的本质原因后,我们发现实际上这两种盐是在水溶液中与水反应生成了弱电解质和对应的酸或碱,我们把这类反应称为盐类的水解反应。来看盐类水解反应的定义:在溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解反应,简称盐类的水解。

  在研究盐类的水解时,我们要注意水解过程的三个“弱”,也就是弱离子发生弱反应,生成弱电解质。第一个“弱离子”指的是盐电离产生的离子是弱酸的酸根离子或弱碱的阳离子;第二个“弱反应”是指这些离子与水电离产生的氢离子和氢氧根离子结合的程度很弱,也就是说水解程度很弱;而水解反应的产物之一为弱电解质。

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《高2下册鲁科版化学 第三章 第2节 弱电解质的电离 盐类的水解(第3课时) 逐字稿-4,114字 第3版》.docx
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