实验在教学中的功能体现——以“苯酚”教学为例
发布日期:2013-4-18 16:32:37   点击数:  

 

                                                                       (上海市松江一中  马月波

摘要:以实验手段完成苯酚主要性质学习,融合趣味实验、实验演绎、学生实验、实验探究等形式,充分体现实验在教学中的功能作用。

关键词:苯酚;实验;教学设计;中学化学教学

 

1 设计思路

化学是一门以实验为基础的科学,成功的实验不仅可以将化学知识逼真地呈现在学生面前,而且还能激发其学习兴趣,锻炼其观察、判断、分析、推理能力。所以在化学教学中,适时运用各种形式的实验活动,充分发挥实验的功能显得尤为重要。

苯酚是常见的化学药品,因为在结构上和醇具有一定相似性,所以一直是教学的重点。为了让学生对苯酚产生深刻印象,在课的引入部分用实验对苯酚的化学性质进行趣味表演。由于苯酚物理性质较特殊,课本虽然对其有详细文字描述,但是只有将文字信息以形象的实验现象呈现,才更利于学生理解。苯酚的弱酸性,采取先确定“酸”,再确定“弱”的分步策略,其中“酸”的体现采取学生分组实验的形式, “弱”的体现采取学生实验探究的学习方法。

 

2 教学目标

1)知识与技能:学习苯酚的物理性质,掌握苯酚的弱酸性;

2)过程与方法:通过在苯酚性质学习过程中的实验观察和分析,进一步提高观察能力和综合分析能力;

3)情感态度价值观:通过对化学实验的再认识,感受化学的魅力,提高学习化学的热情。

 

3 主要教学过程

3.1        趣味实验引出苯酚话题

教师实验1 “超级变变变”  

取一支试管,向其中加入适量类似牛奶的白色化学试剂。按下列步骤对该液体进行实验:(1)用酒精灯加热该液体;

2)将加热完毕后的试管放入盛水烧杯中冷却;

3)向试管中滴加一定量NaOH溶液;

4)向试管中滴加盐酸;

5)向试管中滴加FeCl3溶液。

观察现象,如下图所示:

 

 

 

 

教师:连续地变变变,让我们觉得奇怪。这种化学试剂是什么?今天我们来揭秘,它就是一种重要的化学药品——苯酚!

设计目的:“兴趣是最好的老师。”趣味实验引发学生轰动,教师通过这一兴奋点引导学生进行一系列的学习和讨论,激发学生探究欲,提高课堂效率。

3.2 演示实验证明苯酚物理性质

视频:201164新安江苯酚污染事件。

图片:事故现场,杭城市民超市排队买水。

教师:苯酚具有怎样的性质,带来如此大的危害?

学生活动:阅读课本苯酚物理性质内容。

教师:化学是一门以实验为基础的学科,上述的部分苯酚性质,我们可以通过实验呈现。

教师实验2  苯酚的熔点和溶解性

熔点: 将盛有苯酚晶体的试剂瓶置于装有热水的烧杯中,稍后取出,观察现象。再转移到冰水中一段时间,观察现象。

现象:                                                                 

溶解性:(1)取两支试管,各加入一钥匙苯酚晶体。第一支试管中加入少量蒸馏水,第

二支试管中加入少量乙醇,振荡试管,观察现象。(2)将第一支试管浸入热水中,一段

时间后取出,观察现象。

现象:                                                                

设计目的:对初学者而言,课本上有关苯酚物理性质的描述详细但不形象,无法产生感性认识。在溶解性和熔点方面,苯酚又具有特殊性,因此借用实验现象演绎文字,将抽象的知识形象化,加深学生理解,减轻学生学习负担。

3.3 探究实验研究苯酚化学性质

3.3.1 由俗称引发苯酚具有酸性的讨论

教师:苯酚俗称石炭酸,据此可推测苯酚水溶液的性质。

学生活动:水溶液应该呈酸性。

教师:若苯酚显酸性,请推测苯酚又能与哪些物质反应?

学生回答:可以与金属单质、碱溶液、部分盐溶液等反应。

教师:实践是检验真理的标准。苯酚水溶液是否可以和这些物质反应,我们亲自动手来鉴定。

学生分组实验  苯酚的酸性

组别

实验步骤

实验现象

第一组

用小烧杯取少量液态苯酚,向其中加入绿豆大小的金属钠颗粒,观察现象。

金属钠溶解,同时有气泡生成。

第二组

用试管取适量苯酚水溶液(浑浊),向其中滴加氢氧化钠溶液,振荡试管,观察现象。

浑浊液变澄清。

第三组

在盛有少量苯酚水溶液(浑浊)的试管中,滴加饱和碳酸钠溶液,观察反应现象。

浑浊液变澄清。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验结论:                                                           

设计目的:在学生顺利地推测出能与苯酚反应的物质后,以学生小组的形式用实验加以证实或否定,将学生角色转化为法官而非听众,充分发挥学生主体作用。学生在实验过程中感受知识、体会乐趣、培养科学素养。

3.3.2 以探究实验研究苯酚的弱酸性

教师:苯酚水溶液呈酸性,能使石蕊试纸变红吗?

演示:石蕊试纸上滴加几滴苯酚水溶液,发现石蕊试纸并未变红。

教师:排除试剂质量问题,上述现象可能是什么原因引起的?

师生讨论后,得出结论:可能是苯酚水溶液的pH不在石蕊的变色范围内引起的,也就是说苯酚酸性太弱了。

教师:我们能不能设计一个实验方案,证明苯酚的酸性弱。

信息库:某温度时,碳酸和苯酚的电离平衡常数。

电离常数

H2CO3

4.3×10-7

HCO3-

5.6×10-11

C6H6OH

1.28×10-10

学生第一次讨论:根据信息库中酸的电离平衡常数,得出酸性H2CO3C6H6OHHCO3-的结论。

教师:能否以实验现象证明H2CO3C6H6OH(苯酚)呢?

学生第二次讨论:确定运用“强酸制弱酸”的原理,即只要证明碳酸能制得苯酚。

学生第三次讨论:优化实验方案。

(教师对学生的方案进行指导。)

最后方案:在澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化钠气体,观察现象。若有浑浊出现,则说明有苯酚生成,反之则无。

教师实验3  苯酚和碳酸酸性比较

按照下图1所示装置进行实验。将稀盐酸沿长颈漏斗滴入装有大理石的试管中,充分反应,同时将生成的气体通入盛有苯酚钠溶液的试管中。一段时间后观察现象。

现象:试管中出现混浊(见下图2中右边试管,左边试管作对照)

 

 

1                  2

最终结论:苯酚的酸性比碳酸弱。

设计目的:科学发现的一般途径是“提出问题——实验验证——提出新问题”。在面对碳酸和苯酚酸性强弱判断时,让学生完整地经历一次探究体验,尝试用已有知识解决问题,对学生科学情感的发展、科学态度的养成以及正确价值观的树立都有帮助。

 

4       教学反思

本节课中实验有四处,但是实验的形式、功能、效果各不相同。一、趣味实验“超级变变变”。一百个教师有一百种主题引入的策略。用实验引入不仅发挥了化学学科的特长,也是用实验现象第一时间吸引住学生的眼球,让他们发现目标,进入学习状态。二、验证实验。我听到了,我忘记了;我看见了,我记得了。两个验证实验将苯酚熔点和溶解性一一呈现,使知识从课本里跳出来,丰富学生的感官,加深对知识的理解。三、学生实验。学生实验是学生获取知识、形成技能、发展个体的一种途径。将所学知识通过自己的双手得以验证,既可以加深记忆,又可以体会乐趣。四、探究实验。培养学生,不仅是指教会知识还有获得能力,正所谓“授之以渔”。探究实验以解决问题作为整个过程的驱动力,提倡学生共同探讨,寻找解决问题的办法。在此过程中,学生的学习方式已不是被动接受,而是自主探究寻求结论的一种学习,各项能力也得到了锻炼和提高。

实验要进行顺利进行、节奏紧凑、减少异常现象,课前选择仪器、检查药品、优化步骤必不可少。笔者曾取用常温下苯酚晶体部分融化后的液体与金属钠反应,可是药品量远远不够。在思考如何解决该问题时,产生了将苯酚熔点的性质也通过实验演示的想法。合适的实验是化学课堂的催化剂,作为化学老师要积极思考、拓宽思路,尽可能在教学中引入实验,发挥实验的多项功能,提高教学有效性。

 

参考资料:

[1]施良方等主编,教学理论:课堂教学的原理、策略与研究,华东师范大学出版社,1999.8

[2]皮连生主编,学与教的心理学(修订本),华东师范大学出版社,1997.5

[3]主编刘知新,化学教学论(第三版),高等教育出版社,2004.6

[4]高级中学课本化学拓展型课程(试用本),上海科学技术出版社,2008.8

[5]高级中学化学拓展型课程教学参考资料(使用本),上海科学技术出版社,2009.7

     

上一条:
下一条: