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【摘 要】苯酚是高中化学一种重要的有机物,要求学生必须掌握其化学性质。在苯酚化学性质的教学中实验教学起到了至关重要的作用。传统的教学方式是以讲授和演示实验的方式把苯酚的化学性质传授给学生,学生被动接受知识,不利于创新思维和实践能力的培养。采用实验探究法教学,引导学生通过分析苯酚的结构从而预测出苯酚的性质,再设计实验对其进行验证。
【关键词】苯酚的性质 实验教学 探究式教学
一、化学实验在教学中的重要性
化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是化学学科的灵魂,化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径,更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径,是其他学科所不能替代的。
二、实验探究教学的意义
在高中化学教学中,化学实验起到了非常重要的作用,不但能使学生获得相关的化学知识,还能培养学生的各种能力。传统的实验教学重在知识的传授,而忽视了能力的培养,这种教学方式已经不适应新课程改革的要求。新课程要求教师转变教学方式,通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
三、实验探究教在苯酚化学性质教学中的应用
(一)创设情境引导学生质疑,激发学生学习兴趣
爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”不能发现问题,科学研究无从谈起,因此如何引导学生提出问题是实验探究的前提。苯酚是高中有机化学中一种重要的有机物,在学习苯酚之前,学生已经掌握了乙醇的相关知识和醇羟基的化学性质,因此,教师可以通过对比的方法,比较苯酚和乙醇的官能团的相同和不同引导学生质疑:苯酚与乙醇的官能团在结构上有相似和不同的地方,那么,二者在化学性质上有什么相似和不同?通过引导学生提出疑问,从而激发学生的学习兴趣,明确学习的目标,使学习有针对性,做到有的放矢。
(二)分析苯酚的结构,对苯酚的化学性质进行合理的假设
引导学生提出问题后,就要想办法解决问题。在解决问题时,学生可以凭借自己已掌握的知识进行大胆假设,引导学生提出假设的方法有两种:类比式假设和分类式假设。对苯酚化学性质提出假设,可采用类比式假设法:苯酚可以看做是苯中的一个氢原子被羟基所代替,所以苯酚的结构中有苯基和羟基,因此,学生可以通过类比的方法大胆提出假设,假设苯酚可能具有苯的化学性质——发生取代反应、加成反应、氧化反应;也可能具有羟基的化学性——易断裂羟基中的氧氢键,但由于苯酚中的羟基直接连在苯环上,所以苯环对羟基的影响使得苯酚中的羟基比乙醇中的羟基活泼,可能具有弱酸性。综上所述,苯酚的化学性质有:弱酸性、取代反应、加成反应、氧化反应。在这一环节,教师要尽量给学生提供机会,鼓励学生向传统的思维模式挑战。
(三)设计实验,论证假设
这一阶段学生要想办法对自己提出的假设进行论证,实验论证是必不可少的方法。通过实验的方法进行论证,主要分三个步骤:
确定实验方案。根据实验目的设计实验方案,包括实验原理、实验步骤、实验所需的药品和仪器,在设计实验方案时要满足以下原则:所需药品的仪器易得,实验步骤简单可行,对环境的污染小或无污染。在这一环节中,教师可将学生分成几个学习小组,每个学习小组内的学生通过合作讨论,最终确定实验验证的方案,不但学习了知识,对学习方法和学习技能也有相应的提高。
(1)验证苯酚的弱酸性。利用酸碱中和反应和强酸制弱酸的原理验证苯酚具有弱酸性,设计方案如下:将苯酚晶体溶于水形成苯酚的悬浊液(常温下苯酚在水中的溶解度不大)加入氢氧化钠溶液,观察现象;然后向反应后的溶液中通入二氧化碳气体,观察现象。
利用弱酸部分电离的原理验证苯酚具有弱酸性,设计方案如下:用Ph试纸测0.01mol/L的苯酚溶液的Ph值,若Ph>2。则苯酚具有弱酸性。
利用盐类水解的原理验证苯酚具有弱酸性,测苯酚钠溶液的酸碱性,若显碱性,则苯酚为强碱弱酸盐具有弱酸性。设计方案如下:向苯酚钠溶液中加入酚酞试液,观察现象,如果溶液变红,则溶液显碱性,证明苯酚具有弱酸性。
(2)验证苯酚的取代反应。苯酚的取代反应主要是苯环上的取代,因为苯可以和液溴在铁做催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯,所以假设苯酚也能和溴单质发生取代反应,设计方案为:向苯酚的溶液中分别加入液溴、浓溴水,观察现象。
(3)验证苯酚的氧化反应。纯净的苯酚是白色晶体,因为长时间放置在空气中,被空气中的氧气氧化而呈粉红色,既然苯酚能被氧氢氧化,那么也能被氧化性更强的酸性高锰酸钾氧化,因此可以设计实验方案为:向苯酚溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,观察现象,如果酸性高锰酸钾溶液褪色,则证明苯酚能发生氧化反应。
(4)验证苯酚的加成反应。苯和氢气在催化剂加热的情况下可以发生加成反应,因此猜测苯酚与氢气在催化剂加热的情况下也能发生加成反应,但这个反应操作步骤较难,实验现象也不明显,所以学生可以结合课本以及所学的相关知识进行理论论证。
(四)评价、反思
这一环节是教学中容易忽略的环节,实际上这个环节也很重要。学生通过自评、他评和教师评等环节的开展,对整节课的表现进行反思,从而认识到自己的问题,只要通过这样的评价方式和反思方式,学生才能认识到自己的不足和缺点,才能在以后的学习中不断改进,使自己在各个方面有所提高。这样有利于学生养成严谨的学习态度,有利于发展学生的批判性思维。
结束语
实验探究是实现三维目标的有效的教学方法之一,实验探究不仅是重视结果,更重要的是重视探索的过程,不仅重视知识的学习,更重各种视能力的培养。实验探究充分体现了学生的主体地位和教师的主导作用,使学生在教师的引导下自觉、自动、自信的进行探究式学习。教师在进行探究式教学时不可能面面俱到,要有所侧重,更好地为新课程服务。
【关键词】苯酚的性质 实验教学 探究式教学
一、化学实验在教学中的重要性
化学是一门以实验为基础的学科。而化学实验则是化学学科的灵魂,化学实验不仅是学生获取直观信息、认识化学世界的窗口,而且是帮助学生认识化学规律、形成化学概念、理解和巩固化学知识、提高各种能力的重要途径,更重要的是化学实验过程本身就是培养学生创新精神和创新能力的最佳途径,是其他学科所不能替代的。
二、实验探究教学的意义
在高中化学教学中,化学实验起到了非常重要的作用,不但能使学生获得相关的化学知识,还能培养学生的各种能力。传统的实验教学重在知识的传授,而忽视了能力的培养,这种教学方式已经不适应新课程改革的要求。新课程要求教师转变教学方式,通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
三、实验探究教在苯酚化学性质教学中的应用
(一)创设情境引导学生质疑,激发学生学习兴趣
爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”不能发现问题,科学研究无从谈起,因此如何引导学生提出问题是实验探究的前提。苯酚是高中有机化学中一种重要的有机物,在学习苯酚之前,学生已经掌握了乙醇的相关知识和醇羟基的化学性质,因此,教师可以通过对比的方法,比较苯酚和乙醇的官能团的相同和不同引导学生质疑:苯酚与乙醇的官能团在结构上有相似和不同的地方,那么,二者在化学性质上有什么相似和不同?通过引导学生提出疑问,从而激发学生的学习兴趣,明确学习的目标,使学习有针对性,做到有的放矢。
(二)分析苯酚的结构,对苯酚的化学性质进行合理的假设
引导学生提出问题后,就要想办法解决问题。在解决问题时,学生可以凭借自己已掌握的知识进行大胆假设,引导学生提出假设的方法有两种:类比式假设和分类式假设。对苯酚化学性质提出假设,可采用类比式假设法:苯酚可以看做是苯中的一个氢原子被羟基所代替,所以苯酚的结构中有苯基和羟基,因此,学生可以通过类比的方法大胆提出假设,假设苯酚可能具有苯的化学性质——发生取代反应、加成反应、氧化反应;也可能具有羟基的化学性——易断裂羟基中的氧氢键,但由于苯酚中的羟基直接连在苯环上,所以苯环对羟基的影响使得苯酚中的羟基比乙醇中的羟基活泼,可能具有弱酸性。综上所述,苯酚的化学性质有:弱酸性、取代反应、加成反应、氧化反应。在这一环节,教师要尽量给学生提供机会,鼓励学生向传统的思维模式挑战。
(三)设计实验,论证假设
这一阶段学生要想办法对自己提出的假设进行论证,实验论证是必不可少的方法。通过实验的方法进行论证,主要分三个步骤:
确定实验方案。根据实验目的设计实验方案,包括实验原理、实验步骤、实验所需的药品和仪器,在设计实验方案时要满足以下原则:所需药品的仪器易得,实验步骤简单可行,对环境的污染小或无污染。在这一环节中,教师可将学生分成几个学习小组,每个学习小组内的学生通过合作讨论,最终确定实验验证的方案,不但学习了知识,对学习方法和学习技能也有相应的提高。
(1)验证苯酚的弱酸性。利用酸碱中和反应和强酸制弱酸的原理验证苯酚具有弱酸性,设计方案如下:将苯酚晶体溶于水形成苯酚的悬浊液(常温下苯酚在水中的溶解度不大)加入氢氧化钠溶液,观察现象;然后向反应后的溶液中通入二氧化碳气体,观察现象。
利用弱酸部分电离的原理验证苯酚具有弱酸性,设计方案如下:用Ph试纸测0.01mol/L的苯酚溶液的Ph值,若Ph>2。则苯酚具有弱酸性。
利用盐类水解的原理验证苯酚具有弱酸性,测苯酚钠溶液的酸碱性,若显碱性,则苯酚为强碱弱酸盐具有弱酸性。设计方案如下:向苯酚钠溶液中加入酚酞试液,观察现象,如果溶液变红,则溶液显碱性,证明苯酚具有弱酸性。
(2)验证苯酚的取代反应。苯酚的取代反应主要是苯环上的取代,因为苯可以和液溴在铁做催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯,所以假设苯酚也能和溴单质发生取代反应,设计方案为:向苯酚的溶液中分别加入液溴、浓溴水,观察现象。
(3)验证苯酚的氧化反应。纯净的苯酚是白色晶体,因为长时间放置在空气中,被空气中的氧气氧化而呈粉红色,既然苯酚能被氧氢氧化,那么也能被氧化性更强的酸性高锰酸钾氧化,因此可以设计实验方案为:向苯酚溶液中加入酸性高锰酸钾溶液,观察现象,如果酸性高锰酸钾溶液褪色,则证明苯酚能发生氧化反应。
(4)验证苯酚的加成反应。苯和氢气在催化剂加热的情况下可以发生加成反应,因此猜测苯酚与氢气在催化剂加热的情况下也能发生加成反应,但这个反应操作步骤较难,实验现象也不明显,所以学生可以结合课本以及所学的相关知识进行理论论证。
(四)评价、反思
这一环节是教学中容易忽略的环节,实际上这个环节也很重要。学生通过自评、他评和教师评等环节的开展,对整节课的表现进行反思,从而认识到自己的问题,只要通过这样的评价方式和反思方式,学生才能认识到自己的不足和缺点,才能在以后的学习中不断改进,使自己在各个方面有所提高。这样有利于学生养成严谨的学习态度,有利于发展学生的批判性思维。
结束语
实验探究是实现三维目标的有效的教学方法之一,实验探究不仅是重视结果,更重要的是重视探索的过程,不仅重视知识的学习,更重各种视能力的培养。实验探究充分体现了学生的主体地位和教师的主导作用,使学生在教师的引导下自觉、自动、自信的进行探究式学习。教师在进行探究式教学时不可能面面俱到,要有所侧重,更好地为新课程服务。