《苯酚》教学设计
一、教学目标
1.通过乙醇、苯酚与金属钠实验的设计,掌握对比实验中“控制变量法”的思想方法
2.认识苯酚与碳酸酸性的强弱顺序,用苯环与羟基相互影响的事实解释苯酚的各种反应现象,理解物质的转化观。
3.体验发现问题、提出猜想、设计实验方案、得出实验结论的科学探究方法,培养理性思维。
4.由苯酚性质的学习认识到相互影响是支配自然界的系统性行为,悟出从一般到个别的哲学思想,从而感受科学的理性美。
二、教学重难点：苯酚的酸性、苯酚和浓溴水的反应
三、教学方法：实验探究法、启发法等
四、教学过程设计
第一环节:回顾旧知,顺势激疑。
问题1:乙醇的官能团是什么?涉及羟基中氢氧键断裂的反应有哪些?
问题2:以甲苯为例,说明苯的同系物中烃基和苯环相互影响的实验事实。
过渡:苯环是一种具有特殊结构的基团,羟基能发生各种反应,这样的两个基团结合在一起会发生什么样的相互影响?
设计意图:利用对前知的复习,让学生搜索知识库,完成旧知向新知的顺利迁移,实现知识的同化和顺应。
第二环节:深入探究,丰富认知。
问题3:苯酚中苯环与羟基会存在什么样的相互影响?苯酚具有哪些性质?
学生猜想:苯酚的羟基可以与金属钠反应,而且受苯环影响后反应比乙醇更剧烈;苯酚中苯环也会受羟基影响,更易与溴或硝酸发生取代反应。
师:请你设计金属钠与苯酚、乙醇反应的对比实验。
学生讨论设计实验方案，老师点评。
演示实验1：取等量丙酮于两支试管中,分别加入相同物质的量的苯酚与乙醇溶于其中,再取等体积大小的金属钠,分别放入其中,观察现象。
师:在刚才的比较实验中,大家是否学会了做对比实验需要有的一种思维方法—控制变量法? 设计意图:尊重学生认知,及时捕捉生成,进行“控制变量法”思想的渗透,也强化了“结构决定性质”的观点。
过渡:钠跟乙醇、苯酚都能反应,但反应速率不同。事实上,元素周期表中有许多种金属,是否存在一种金属,只跟苯酚反应,而不跟乙醇反应?答案是肯定的。那么这种神秘的金属元素是
什么呢?老师暂时保密。现在,老师给大家提供另一份资料,看看大家能否找出新的证据说明苯酚与乙醇羟基的活泼性顺序。
资料1:苯酚是德国化学家龙格(Runge)于1834年在煤焦油中发现的,是一种弱酸,故又称石炭酸。
师:你能用这份资料说明二者轻基的活泼性吗?
生:乙醇是中性的,苯酚显弱酸性,说明苯酚中羟基的氢离子可以电离,故更活泼些。 问题4:那证明苯酚具有酸性的方法有哪些?
生:可以选用指示剂、碱、盐、活泼金属。
学生讨论，选取合适的试剂探究苯酚的酸性
通过完成下面的实验,可以帮助大家解决测定苯酚酸性的疑问。
问题5:苯酚与碳酸的酸性何者强? （带着问题进行实验）
学生实验:
1.观察苯酚的形状、颜色、气味;取试管用冷水溶解苯酚,再将试管置于热水浴中。往试管中滴加石蕊试液,观察实验现象。
2.将含有酚酞的氢氧化钠溶液滴加到装有苯酚的冷水溶液中,观察实验现象。
3.取一小段打磨过的镁条,放入苯酚溶液中,再对比镁条在乙醇溶液中的现象。(镁就是刚才提到的神秘金属元素。)
4.在苯酚溶液中加入碳酸钠溶液,观察实验现象,推测实验产物。
设计意图:创造情境,打开学生思维,找准角度设问,实现由苯酚性质的猜测向苯酚物理性质的探究,苯酚与碱、盐溶液反应的自然过渡。
师生共同探究苯酚与碳酸钠溶液反应的产物，得出苯酚和碳酸的酸性强弱顺序，并讨论两者酸性强弱比较的其它方案。
演示实验2:苯酚钠溶液中通入二氧化碳,观察到溶液变浑浊。
师生共同讨论此反应的生成物是什么？强化化学方程式的书写
资料2:电离出氢离子的能力:碳酸>苯酚>碳酸氢根。
师:若把碳酸氢根也看成一种酸,那么酸性顺序就是碳酸>苯酚>碳酸氢根,所以碳酸遇苯酚钠溶液生成苯酚;而苯酚遇碳酸钠又生成了碳酸氢钠。
小结:至此,我们了解了苯环对羟基的影响,苯环活化了羟基,使得羟基氢可以微弱地电离,显示出一定程度的酸性。既然碳酸酸性大于苯酚,那么我们可以断定盐酸酸性肯定比苯酚大。大家说说向苯酚钠溶液中滴加盐酸的实验现象和对应的产物。
设计意图:通过让学生自己发现问题,制造认知冲突,教师及时启发引导,学生最终悟出了其
中的奥妙,丰富了自己的认知,感受了“物质转化观”在科学探究中的应用。
问题6:已知溴单质类似于氯气,溶于水能生成溴化氢,是一种强酸。现在如果往苯酚钠中加入浓溴水,请大家推测实验现象和实验产物。
学生实验5:苯酚钠溶液中加入浓溴水,取少量的反应液于试管中,放入热水浴中。 学生疑惑，阅读下列资料。
资料3:苯酚与浓溴水反应会生成三溴苯酚,难溶于水。
师:大家推测苯酚与浓溴水的反应属于取代反应还是加成反应?
生:测定反应前后酸性变化。若发生加成反应,酸性减弱,而发生取代反应,酸性增强。
设计意图:看似简单的问题,却暗藏着深刻的反应原理,既巧妙地“导演”了溴水的闪亮登场,又制造了新的思维高潮,将学生的认知引向深处。
师:接下来我们一起来验证苯酚与浓溴水的反应类型。
演示实验3 先测定反应前苯酚和溴水的pH并向学生展示。再取试管,加入苯酚固体,注入蒸馏水,振荡片刻,静置一小会儿,苯酚固体沉淀到试管底部。接着往试管中逐滴加入浓溴水,开始没有明显现象,试管底部仍见苯酚固体,随着浓溴水的不断加入,苯酚固体逐渐消失,出现了白色沉淀。再测定pH发现酸性增强。
师:根据酸性增强验证了大家的猜想,浓溴水遇苯酚的确发生了取代反应。但大家是否观察到在这个过程一开始并没有沉淀,后来才出现白色沉淀?你能否从反应液成分的角度分析产生这一实验现象的原因?
学生讨论，分析原因，提出假设，再设计实验进行验证。
小结：根据苯酚与浓溴水的反应得出了羟基活化苯环的结论,验证了苯环与羟基相互影响。 而这二者的相互影响造成了苯酚结构的不稳定,在空气中苯酚即可被氧化,这就是一开始我们观察到苯酚固体部分显粉红色的原因。接下来请大家区别苯酚与浓溴水反应和苯与液溴反应的不同之处,并思考原因。过渡:检验苯酚还可以用三价铁,它与浓溴水的原理不同。关于苯酚性质在生活生产中的应用也会在下节课详细介绍。
设计意图:简单的实验整合呈现的却是思维整合之美,其中蕴含着定性到定量的理性思维的教育,最终上升为一种化学检验方法的建立,学生感受到科学实验的严谨性。
第三环节:应用认知,揭示规律。
师:苯酚之所以有这些特殊的性质是苯环与羟基相互影响的结果。
一位哲学家说过:“你有一个苹果,我有一个苹果，彼此交换以后还是一个苹果；你有一个思想，我有一个思想，彼此交换以后,就有两个甚至两个以上的思想。”所以大家进行交流讨论是非常有必要的。同学们要勇于发表自己的想法。
设计意图:将对具体知识的学习拓展到自然界中其它的行为，体会知识的融通性。
五、板书设计（略）
六、教学反思
本节课从开始的知识回顾,到已有知识的迁移应用,最后建立了新的知识体系,暗插的是“尊重认知一丰富认知一应用认知”的方法线。学生的已有认知是每一节课的最大学情,也是教师每一次教学的知识基础,所以教师不仅要了解学生的认知,还要通过不懈的努力不断地扩大学生的认知,才能更好地进行新的学,实现良性循环。
《苯酚》教学设计
一、教学目标
1.通过乙醇、苯酚与金属钠实验的设计,掌握对比实验中“控制变量法”的思想方法
2.认识苯酚与碳酸酸性的强弱顺序,用苯环与羟基相互影响的事实解释苯酚的各种反应现象,理解物质的转化观。
3.体验发现问题、提出猜想、设计实验方案、得出实验结论的科学探究方法,培养理性思维。
4.由苯酚性质的学习认识到相互影响是支配自然界的系统性行为,悟出从一般到个别的哲学思想,从而感受科学的理性美。
二、教学重难点：苯酚的酸性、苯酚和浓溴水的反应
三、教学方法：实验探究法、启发法等
四、教学过程设计
第一环节:回顾旧知,顺势激疑。
问题1:乙醇的官能团是什么?涉及羟基中氢氧键断裂的反应有哪些?
问题2:以甲苯为例,说明苯的同系物中烃基和苯环相互影响的实验事实。
过渡:苯环是一种具有特殊结构的基团,羟基能发生各种反应,这样的两个基团结合在一起会发生什么样的相互影响?
设计意图:利用对前知的复习,让学生搜索知识库,完成旧知向新知的顺利迁移,实现知识的同化和顺应。
第二环节:深入探究,丰富认知。
问题3:苯酚中苯环与羟基会存在什么样的相互影响?苯酚具有哪些性质?
学生猜想:苯酚的羟基可以与金属钠反应,而且受苯环影响后反应比乙醇更剧烈;苯酚中苯环也会受羟基影响,更易与溴或硝酸发生取代反应。
师:请你设计金属钠与苯酚、乙醇反应的对比实验。
学生讨论设计实验方案，老师点评。
演示实验1：取等量丙酮于两支试管中,分别加入相同物质的量的苯酚与乙醇溶于其中,再取等体积大小的金属钠,分别放入其中,观察现象。
师:在刚才的比较实验中,大家是否学会了做对比实验需要有的一种思维方法—控制变量法? 设计意图:尊重学生认知,及时捕捉生成,进行“控制变量法”思想的渗透,也强化了“结构决定性质”的观点。
过渡:钠跟乙醇、苯酚都能反应,但反应速率不同。事实上,元素周期表中有许多种金属,是否存在一种金属,只跟苯酚反应,而不跟乙醇反应?答案是肯定的。那么这种神秘的金属元素是
什么呢?老师暂时保密。现在,老师给大家提供另一份资料,看看大家能否找出新的证据说明苯酚与乙醇羟基的活泼性顺序。
资料1:苯酚是德国化学家龙格(Runge)于1834年在煤焦油中发现的,是一种弱酸,故又称石炭酸。
师:你能用这份资料说明二者轻基的活泼性吗?
生:乙醇是中性的,苯酚显弱酸性,说明苯酚中羟基的氢离子可以电离,故更活泼些。 问题4:那证明苯酚具有酸性的方法有哪些?
生:可以选用指示剂、碱、盐、活泼金属。
学生讨论，选取合适的试剂探究苯酚的酸性
通过完成下面的实验,可以帮助大家解决测定苯酚酸性的疑问。
问题5:苯酚与碳酸的酸性何者强? （带着问题进行实验）
学生实验:
1.观察苯酚的形状、颜色、气味;取试管用冷水溶解苯酚,再将试管置于热水浴中。往试管中滴加石蕊试液,观察实验现象。
2.将含有酚酞的氢氧化钠溶液滴加到装有苯酚的冷水溶液中,观察实验现象。
3.取一小段打磨过的镁条,放入苯酚溶液中,再对比镁条在乙醇溶液中的现象。(镁就是刚才提到的神秘金属元素。)
4.在苯酚溶液中加入碳酸钠溶液,观察实验现象,推测实验产物。
设计意图:创造情境,打开学生思维,找准角度设问,实现由苯酚性质的猜测向苯酚物理性质的探究,苯酚与碱、盐溶液反应的自然过渡。
师生共同探究苯酚与碳酸钠溶液反应的产物，得出苯酚和碳酸的酸性强弱顺序，并讨论两者酸性强弱比较的其它方案。
演示实验2:苯酚钠溶液中通入二氧化碳,观察到溶液变浑浊。
师生共同讨论此反应的生成物是什么？强化化学方程式的书写
资料2:电离出氢离子的能力:碳酸>苯酚>碳酸氢根。
师:若把碳酸氢根也看成一种酸,那么酸性顺序就是碳酸>苯酚>碳酸氢根,所以碳酸遇苯酚钠溶液生成苯酚;而苯酚遇碳酸钠又生成了碳酸氢钠。
小结:至此,我们了解了苯环对羟基的影响,苯环活化了羟基,使得羟基氢可以微弱地电离,显示出一定程度的酸性。既然碳酸酸性大于苯酚,那么我们可以断定盐酸酸性肯定比苯酚大。大家说说向苯酚钠溶液中滴加盐酸的实验现象和对应的产物。
设计意图:通过让学生自己发现问题,制造认知冲突,教师及时启发引导,学生最终悟出了其
中的奥妙,丰富了自己的认知,感受了“物质转化观”在科学探究中的应用。
问题6:已知溴单质类似于氯气,溶于水能生成溴化氢,是一种强酸。现在如果往苯酚钠中加入浓溴水,请大家推测实验现象和实验产物。
学生实验5:苯酚钠溶液中加入浓溴水,取少量的反应液于试管中,放入热水浴中。 学生疑惑，阅读下列资料。
资料3:苯酚与浓溴水反应会生成三溴苯酚,难溶于水。
师:大家推测苯酚与浓溴水的反应属于取代反应还是加成反应?
生:测定反应前后酸性变化。若发生加成反应,酸性减弱,而发生取代反应,酸性增强。
设计意图:看似简单的问题,却暗藏着深刻的反应原理,既巧妙地“导演”了溴水的闪亮登场,又制造了新的思维高潮,将学生的认知引向深处。
师:接下来我们一起来验证苯酚与浓溴水的反应类型。
演示实验3 先测定反应前苯酚和溴水的pH并向学生展示。再取试管,加入苯酚固体,注入蒸馏水,振荡片刻,静置一小会儿,苯酚固体沉淀到试管底部。接着往试管中逐滴加入浓溴水,开始没有明显现象,试管底部仍见苯酚固体,随着浓溴水的不断加入,苯酚固体逐渐消失,出现了白色沉淀。再测定pH发现酸性增强。
师:根据酸性增强验证了大家的猜想,浓溴水遇苯酚的确发生了取代反应。但大家是否观察到在这个过程一开始并没有沉淀,后来才出现白色沉淀?你能否从反应液成分的角度分析产生这一实验现象的原因?
学生讨论，分析原因，提出假设，再设计实验进行验证。
小结：根据苯酚与浓溴水的反应得出了羟基活化苯环的结论,验证了苯环与羟基相互影响。 而这二者的相互影响造成了苯酚结构的不稳定,在空气中苯酚即可被氧化,这就是一开始我们观察到苯酚固体部分显粉红色的原因。接下来请大家区别苯酚与浓溴水反应和苯与液溴反应的不同之处,并思考原因。过渡:检验苯酚还可以用三价铁,它与浓溴水的原理不同。关于苯酚性质在生活生产中的应用也会在下节课详细介绍。
设计意图:简单的实验整合呈现的却是思维整合之美,其中蕴含着定性到定量的理性思维的教育,最终上升为一种化学检验方法的建立,学生感受到科学实验的严谨性。
第三环节:应用认知,揭示规律。
师:苯酚之所以有这些特殊的性质是苯环与羟基相互影响的结果。
一位哲学家说过:“你有一个苹果,我有一个苹果，彼此交换以后还是一个苹果；你有一个思想，我有一个思想，彼此交换以后,就有两个甚至两个以上的思想。”所以大家进行交流讨论是非常有必要的。同学们要勇于发表自己的想法。
设计意图:将对具体知识的学习拓展到自然界中其它的行为，体会知识的融通性。
五、板书设计（略）
六、教学反思
本节课从开始的知识回顾,到已有知识的迁移应用,最后建立了新的知识体系,暗插的是“尊重认知一丰富认知一应用认知”的方法线。学生的已有认知是每一节课的最大学情,也是教师每一次教学的知识基础,所以教师不仅要了解学生的认知,还要通过不懈的努力不断地扩大学生的认知,才能更好地进行新的学,实现良性循环。