水解反应及其原理

水解反应及其原理
教学目标：
1．系统解析多类物质的水解反应及其原理，学会判断产物和书写水解反应方程式。

2．核心观念：水的解离和微粒间的异电相吸。

3．讲述和讨论采用直截了当并环环相扣的方式，力求具体到位，解决实际问题。

讲究思想方法是引发学生学习兴趣的基本保证。

教学过程：
一．水解的前提
水解反应首先是将水分子一解为二，否则水解无从谈起。

H-OH被解离成H原子和-OH，或H+和OH-。

不可能解离成O原子。

那不是水解，那是电解。

水解主体亦一解为二，并选择性结合H或OH。

二．从“没的挑”到“有的挑”
很熟悉Cl
2与H
2
O的反应。

Cl
2+H
2
O==HCl+HClO
没人说它是个水解反应，因为这是个氧化还原反应，但它几乎就是一个水解反应，
H
2
O被一解为二了：
Cl-Cl + H-OH == HCl + Cl-OH
按无机含氧酸的通常写法，次氯酸被写成HClO，实际上原子的连接顺序是
HOCl(无机含氧酸都有羟基)。

两个Cl原子，谁去结合H或OH是没有区别的。

若是BrCl(氯化溴)与H
2
O反应，就有了挑选的问题。

产物究竟是HCl和BrOH(次溴酸)还是HBr和ClOH？挑选的原则是什么？
异电相吸。

这是自然界普遍适用的规律。

BrCl中Br显正价、Cl显负价，
H
2
O中H显正价、OH显负价，肯定是Cl与H结合，而Br与OH结合： Br-Cl + H-OH == HCl + Br-OH
很熟悉卤代烃的水解：
C
2H
5
Br + H-OH C
2
H
5
-OH + HBr
卤原子得电子能力强，总是与由H
2
O解离出来的H结合。

很熟悉酯的水解：
CH
3COOC
2
H
5
+ H-OH CH
3
CO-OH + HOC
2
H
5
有机物分子中羰基碳具有正电性，在水解反应中总是结合-OH。

那么CH
3
COCl的水解产物是什么呢？(乙酰氯，我们甚至叫不出该有机物的名称)当然是羰基碳结合-OH，Cl结合H了。

CH
3COCl + H-OH CH
3
CO-OH + HCl
再看一个不熟悉的物质，NaH，氢化钠，其中氢是阴离子，H-。

它与水反应的产物是什么？还是异电相吸。

NaH + H-OH → NaOH+H
2
↑
H
2
应该是个氧化还原产物。

三．挑几个？
CaC
2，电石，离子化合物，Ca2+和C
2
2-。

它与水的反应实际上就是个水解
反应，其中Ca2+自然挑选结合OH-。

Ca2+自然要结合两个OH-，两个OH-自然由两个
H 2O提供。

因此，实验室制乙炔的那个反应方程式中H
2
O的系数为2(C
2
H
2
是C
2
2-与
H+结合的产物)。

CaC
2+ 2H-OH → Ca(OH)
2
+C
2
H
2
↑
Mg
3N
2
，镁在空气中燃烧的副产物，它在水中发生水解，方程式中H
2
O的
系数是几？当然是6，因为3个Mg2+需要结合6个OH-，后者需要6个H
2
O分子提供。

Mg
3N
2
+ 6H-OH → 3Mg(OH)
2
↓+2NH
3
↑
SiCl
4在水中发生水解，Cl自然结合H，Si就结合OH，一个SiCl
4
分子需
要几个H
2
O？
SiCl
4+ 4H-OH → Si(OH)
4
(原硅酸)↓+4HCl
Al
4C
3
(碳化铝)在水中发生水解，方程式中H
2
O的系数是几？
Al
4C
3
+ 12H-OH → 4Al(OH)
3
+3CH
4
↑
四．单挑和双挑
很熟悉NaAc的水解，其化学方程式可写作
NaAc + H-OH == NaOH+HAc
实际上Ac-选择结合了H+，Na+在水溶液中却并未与OH-结合(NaOH是强电解质)： Ac- + H-OH == OH-+HAc
结果溶液中OH-多余，呈了碱性。

很熟悉NH
4
Cl的水解，其化学方程式可写作
NH
4Cl + H-OH == NH
3
H
2
O+HCl
实际上NH
4
+选择结合了OH-，Cl-在水溶液中却并未与H+结合(HCl是强电解质)：
NH
4+ + H-OH == NH
3
H
2
O+H+
结果溶液中H+多余，呈了酸性。

但NH
4Ac与水的反应就是“双水解”了，NH
4
+与Ac-各取所需：
NH
4Ac + H-OH == NH
3
H
2
O+HAc
双方的水解进一步推动了H
2
O的电离，盐类的双水解的程度普遍高于单方的水解。

若有沉淀析出或气体产生，双水解(也包括一些单水解)甚至演变成“完全水
解”，如前例中CaC
2、Mg
3
N
2
和NaH、SiCl
4
等的水解。

所以象Al
2
S
3
这类“盐”在
水中是不能存在的。

[习题讨论]已知Cl
2、Al
2
(SO
4
)
3
、CaC
2
、C
2
H
5
Br、CH
3
COOCH
3
等物质均能与
水发生反应，反应中各物质和水分别解离成两部分，然后两两重新组合形成新的
化合物。

今有下列五种物质，常温下很容易与水发生反应：BrCl、CH
3COCl、SiCl
4
、
Mg
3N
2
、CH
3
COOOCCH
3
(1)在后面给出的五种物质与水反应的产物中，属于最高氧化物的水化物
的是______________，属于无氧酸的是__________。

(2)分别将0.01mol的这五种物质放入0.1L水中反应，结果使溶液pH 接近3的原物质是___________。