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化学是一门以实验为基础的学科。新编全日制普通高级中学化学教科书的最大特点就是突出了化学实验设计。化学实验设计本身就是综合运用所学知识和技能,构思一个科学合理的实验方案去解决问题。它将有助于培养学习的兴趣;有助于培养创造性思维;有助于培养创新精神;有助于培养实事求是的科学态度。
一个完整的实验方案应包括:实验题目、实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤(包括实验装置图)实验记录及实验结论。一个化学实验方案设计的优劣,其评价标准应该是:科学合理、设计简单、效果明显、安全可靠。例如:
1、 实验题目:《苯酚的性质》
2、 实验目的:通过化学实验方案的设计,培养学生创新精神和创造能力。
3、 实验内容和实验药品、仪器。
苯酚、蒸馏水、乙醇、碳酸钠、石蕊、溴水、氯化铁溶液、试管
4、 实验过程:
环节一:苯环对羟基的影响
思考:官能团决定性质,苯酚中既有苯环又有羟基是否既有苯的性质又有醇的性质?
猜测:醇的性质:
探究1:与钠反应、与氧气氧化反应
结论:与钠能反应,比醇剧烈,与氧气反应;易被氧化,具有羟基的性质。
思考:醇溶液显中性,苯酚溶液显性?
探究2: 1、在石蕊中加氢氧化钠
2、在苯酚中加石蕊
3、在氢氧化钠的石蕊溶液中加苯酚
结论:苯酚不能使石蕊变红,但是能与氢氧化钠反应,显酸性。
点拨:苯环对羟基的影响,使羟基上的氢更活泼。
环节二:羟基对苯环的影响
思考:苯具有的性质?
易取代,难氧化,难加成。
推测:苯酚具有哪些性质?
取代、氧化。
思考:为什么苯酚是无色,而我们常见的是粉红色?
学生解释:易被氧气氧化,比苯易氧化。
问题:苯易取代,苯酚易取代吗?
探究3:苯酚与溴水的反应
结论:常温下与溴水迅速反应,产生白色沉淀。
比较:
苯苯酚与液溴纯溴单质溴水条件崔化剂常温不需催化剂结论:羟基对苯环的影响,使苯环易被取代。
环节三:特性
探究4:苯酚与三氯化铁的反应
现象:得紫色液体。
结论:苯酚与三氯化铁显紫色,这是苯酚的特性,常用来检验苯酚。
环节四:综合
讨论:由于羟基和苯环的相互影响,使羟基易被氧化,羟基上的氢更活泼。羟基对苯环的影响,使苯环更易被取代。
小结:官能团之间的影响,使性质既有加合性,又有创新性
环节五:影响
探究5:实验室制取酚醛树脂的简单过程。
环节六:小结
酚是芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代生成的有机化合物。苯酚的化学性质不是苯和醇化学性质的简单加和。由于羟基和苯环的相互影响,苯酚具有弱酸性、易发生苯环上的取代反应等。在实验室里,可以用溴水、FeCl3溶液等鉴定苯酚的存在。
《考试说明》提出:能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论,实验方法和仪器,设计简单的实验方案,并处理相关的实验问题。化学实验方案设计源于教材又高于教材。它要求我们掌握全面的实验基本原理和实验技能,是创造性思维体现的高层次,也是高考方向的大势所趋。
一个完整的实验方案应包括:实验题目、实验目的、实验原理、实验用品、实验步骤(包括实验装置图)实验记录及实验结论。一个化学实验方案设计的优劣,其评价标准应该是:科学合理、设计简单、效果明显、安全可靠。例如:
1、 实验题目:《苯酚的性质》
2、 实验目的:通过化学实验方案的设计,培养学生创新精神和创造能力。
3、 实验内容和实验药品、仪器。
苯酚、蒸馏水、乙醇、碳酸钠、石蕊、溴水、氯化铁溶液、试管
4、 实验过程:
环节一:苯环对羟基的影响
思考:官能团决定性质,苯酚中既有苯环又有羟基是否既有苯的性质又有醇的性质?
猜测:醇的性质:
探究1:与钠反应、与氧气氧化反应
结论:与钠能反应,比醇剧烈,与氧气反应;易被氧化,具有羟基的性质。
思考:醇溶液显中性,苯酚溶液显性?
探究2: 1、在石蕊中加氢氧化钠
2、在苯酚中加石蕊
3、在氢氧化钠的石蕊溶液中加苯酚
结论:苯酚不能使石蕊变红,但是能与氢氧化钠反应,显酸性。
点拨:苯环对羟基的影响,使羟基上的氢更活泼。
环节二:羟基对苯环的影响
思考:苯具有的性质?
易取代,难氧化,难加成。
推测:苯酚具有哪些性质?
取代、氧化。
思考:为什么苯酚是无色,而我们常见的是粉红色?
学生解释:易被氧气氧化,比苯易氧化。
问题:苯易取代,苯酚易取代吗?
探究3:苯酚与溴水的反应
结论:常温下与溴水迅速反应,产生白色沉淀。
比较:
苯苯酚与液溴纯溴单质溴水条件崔化剂常温不需催化剂结论:羟基对苯环的影响,使苯环易被取代。
环节三:特性
探究4:苯酚与三氯化铁的反应
现象:得紫色液体。
结论:苯酚与三氯化铁显紫色,这是苯酚的特性,常用来检验苯酚。
环节四:综合
讨论:由于羟基和苯环的相互影响,使羟基易被氧化,羟基上的氢更活泼。羟基对苯环的影响,使苯环更易被取代。
小结:官能团之间的影响,使性质既有加合性,又有创新性
环节五:影响
探究5:实验室制取酚醛树脂的简单过程。
环节六:小结
酚是芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代生成的有机化合物。苯酚的化学性质不是苯和醇化学性质的简单加和。由于羟基和苯环的相互影响,苯酚具有弱酸性、易发生苯环上的取代反应等。在实验室里,可以用溴水、FeCl3溶液等鉴定苯酚的存在。
《考试说明》提出:能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论,实验方法和仪器,设计简单的实验方案,并处理相关的实验问题。化学实验方案设计源于教材又高于教材。它要求我们掌握全面的实验基本原理和实验技能,是创造性思维体现的高层次,也是高考方向的大势所趋。