《苯酚》的实验探究式教学设计

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  【摘要】苯酚以实验探究为主要教学手段,由教师展示目标,步步设疑,层层深入,处处铺垫,环环相扣,让学生主动参与到获取知识的过程中,突出了主体地位。
  【关键词】自主实验探究苯酚
  
  【引入】苹果为什么会生锈?苹果切开后放在空气中不久就会变成咖啡色,好像生锈了一样,这是什么原因呢?
  一、酚
  概念:羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
  官能团:羟基-OH
  例子:苯酚 2-萘酚
  二、苯酚
  一)、结构
  引导学生认识苯酚的分子模型,寻找苯酚分子和苯分子之间的区别与联系,并写出苯酚的:分子式、结构式、结构简式。
  结构特点:苯环上的一个氢原子被羟基取代。
  师:共面的原子有多少个?最多有多少个?
  师: 是同系物吗?
  二)、性质
  1、物理性质
  【展示】苯酚样品,指导学生观察苯酚的色、态、气味。
  【学生合作探究实验一】
  通过小组实验探讨苯酚密度与溶解性
  【解释】(纯净的苯酚是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红的,这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。)
  苹果切开后不久变成咖啡色,就是由于果肉里的酚在空气中转变为二醌,二醌很快聚合成咖啡色物质。
  2化学性质
  a弱酸性
  【过渡】:经实验证明,苯酚是有酸性的,因此在水中存在微弱电离。
  【学生合作探究实验二】
  师:通过哪些方法可以证明苯酚有酸性?
  学生讨论::PH试纸、PH计、指示剂……
  【思考并讨论】:这些方法很好,若用化学方法怎样证明苯酚若显酸性?
  (引导学生从酸的一般通性来探究。)
  师生共同整理探究思路,由学生分小组做探究实验,教师引导学生从哪些角度观察实验现象并及时记录下来,比如苯酚与碳酸钠反应提醒学生观察有没有气泡产生,为后面写方程式做准备。
  【投影】记录并填写
   现象 方程式
  实验1
  实验2
  实验3
  实验4
  师:这三个反应都体现了苯酚的酸性,但为什么苯酚不能使紫色石蕊变色?
  【推测】生1:可能紫色石蕊变质了。
  生2:可能试管不干净。
  实验验证:生1盐酸+紫色石蕊。
  生2取干净的试管重新做此实验。
  结论:紫色石蕊没有变质,排除试管与试剂的影响。
  师:那是什么原因导致紫色石蕊没有变红呢?提示,会不会是苯酚自身的原因呢
  生:酸性太弱。
  师:石蕊的变色范围是PH5.0-8.0,遇酸PH<5.0时变红,遇碱PH>8.0时变蓝,而苯酚的PH5.3-5.9所以不能使指示剂没有变红。
  思考:苯酚、乙醇、水中羟基氢的活泼性怎样呢?
  生:……
  师:苯酚和乙醇都含有羟基(官能团),为什么乙醇没有酸性,而酚有酸性呢?
  师:从结构上看,苯酚中的羟基与苯环直接相连,苯环与羟基之间的相互作用,使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异,使苯酚的羟基更易电离出氢离子,显示酸性,酚羟基比醇羟基更活泼,所以苯酚能与氢氧化钠、碳酸钠反应而乙醇不能。
  【学生探究实验三】
  苯酚钠的性质
  师:苯酚钠是强碱弱酸盐,易溶于水,苯酚钠加入盐酸会发生什么现象?
  方程式
  【实验设计】设计实验比较苯酚与碳酸的酸性强弱。
  思考交流汇报方案
  实验 向澄清苯酚钠溶液中通入
  二氧化碳 向苯酚钠溶液中加入碳酸
  钠溶液
  现象 溶液变浑浊 乳浊液变澄清,无气泡产生
  结论 酸性碳酸>苯酚
  方程式
  结论:苯酚的电离能力介于碳酸的第一电离与第二电离之间。
  b取代反应
  (1)卤代反应
  【回忆、思考】回顾苯与液溴的反应
  
  [学生探究实验四]
  【思考】苯酚与溴会不会发生取代反应?
  指导实验:请通过观察实验现象,分析化学反应的实质。
  【现象】:滴加过程中出现白色沉淀,震荡消失,继续滴加过量溴水,生成白色絮状沉淀。
  分析:师生共同探讨现象及原因
  方程式
  【讨论】苯酚与苯发生卤代反应有何不同?判断苯与苯酚哪个更容易发生取代反应?
  【投影】引导学生从以下几方面,对比苯和苯酚与溴的取代反应,并从结构入手进行分析。
   苯 苯酚
  反应物
  反应条件
  被取代氧原子的个数
  反应速率
  生:结论苯酚更容易发生取代反应。
  师:同样都是苯环上的氢原子被溴取代,为什么苯酚比苯要容易的多。
  解释:苯酚上苯环与羟基相连,使羟基邻对位上氢原子的活泼性增强,比苯环上的氢原子更易发生取代反应。
  
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