醇酚单元实验说课定稿教学设计

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1、各位评委：大家好！在本单元三个课时的教学中，我们团队尝试在多个问题情境中加入创新型实验。下面让我给大家介绍一下。一、适用教材本单元为人教版（ 2 0 1 9 ）高中化学选择性必修三第三章第二节，利用创新实验、数字化实验进行直观表征，掌握醇和酚的性质，体会有机物分子中基团相互影响。【 单元教学整体规划】单元主题 课时主题再探乙醇（ 醇的性质）1 .1 乙醇与钠的反应（ 数字化实验）1 .2 乙醇与氢卤酸的取代反应（ 数字化实验）1. 3 乙醇消去反应1 .4 乙醇消去反应（ 创新实验）单元教学实验规醇酚初识苯酚（ 酚的性质）2 .1 苯酚溶解性实验2. 2 苯酚酸性实验（ 数字化实验）2. 3

2、苯酚与浓滨水的取代反应（ 数字化实验）探秘醇酚（ 分 子 中 基团相互影响）3 .1 镁条与水、乙醇、苯酚的反应对比实验二 、实验教学目标【 宏观辨识与微观探究】通过观察实验现象，理解基团与羟基的相互影响。【 实验探究与创新意识】通过实验探究醇酚的有关反应、分析数字化实验数据，提高科学探究的能力。【 科学精神与社会责任】通过学习醇酚的结构、性质和用途，体验化学在生活中的应用，认识化学促进社会发展的重要作用。三 、单元实验使用仪器和药品1、数字化实验仪器：温度传感器、PH传感器、 电导率传感器、氯化物传感 器 、数据采集器等。2、药 品 ：钠 、镁 、75%乙醇、8 5%乙醇、9 5%乙醇、酸性

3、高镒酸钾溶液、澳的四氯化碳溶液、浓硫酸、浓盐酸、氢澳酸、脱硫煤、苯酚、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、酚酰等。3、其他仪器：圆底烧瓶、三颈 烧 瓶 、恒压滴液漏斗、具支试管、温度计、酒精灯、试管、铁架台等。四、实验改进、创新第 一 课 时 “ 再探乙醇”1、乙醇与钠的反应功能与价值钠与乙醇的反应是高中化学必修二第七章第三节中的内容，教材利用该实验将乙醇的性质与水的性质进行对比， 帮助学生掌握乙醇的性质。发展学生科学探究与创新意识、 宏观辨识与微观探析核心素养。 学生初步学会从宏观现象到化学符号再到微观探析的思维方式， 由感性认识上升到理性思维。原理与拓展乙醇与钠反应原理：2 C I L C H 2

4、0 H + 2 N a - 2 c H 3 c H z O N a + H2 t该反应现象：钠与乙醇时，钠沉在乙醇底部后来上浮，表面缓慢产生气泡，加入酚酗溶液变红，钠没有熔化。而在必修一学习钠与水反应时，由于反应放热而使钠变成熔融状态。那么钠与乙醇的反应是否放热？溶液P H值又是如何变化的呢？实验改进方案综述学生分组实验，观察现象。教师改进实验，同时借助温度传感器、P H传感器直观反应实验数据变化。实验创新实验药品、仪器：温度传感器、PH传感器、数据采集器、钠、7 5 %乙醇、8 5 %乙醇、无水乙醇、三颈烧瓶等。实验步骤：分 别 将1 0 0 m l 7 5 %乙醇、8 5 %乙醇、无水乙醇

5、( 2 9 9 . 7 % )放入三颈烧瓶中，放 入PH传感器和温度传感器并采集数据，分别加入( 0 . 0 5 g )的钠并记录数据、观察现象。温 度23.2 图 1 图2 1 0 0 m l 无水乙醇与0 . 0 5 g （ 4 粒） 钠反应PH温 度 图3 1 0 0 m l 8 5 % 的乙醇与0 . 0 5 g （ 4 粒） 钠反应图4 1 0 0 m l 7 5 % 的乙醇与0 . 0 5 g （ 4 粒） 钠反应实验现象、数据：三种浓度的乙醇与钠的反应对比，三组实验PH值最终都能达到13.86 （ PH传感器可测定的最大值），但是乙醇浓度越低耗时越短。钠与三种浓度的乙醇反应时温度

6、都会上升，但是溶液最终温度差异不大，均远低于钠的熔点。乙醇的浓度越低，现象越剧烈。实验现象、解释：低浓度的乙醇与钠反应时钠周围的温度很高，但是大量热量快速进入空气，导致最终溶液温度上升不明显。钠与不同浓度的乙醇反应的温度变化、PH值变化差异主要还是体现在所耗时间不同。乙醇的浓度越低耗时越短，乙醇的浓度越高耗时越长，最终溶液的整体温度都会稍微上升，溶液PH值上升很大，碱性很强。实验评价： 通过将学生分组实验的宏观现象与数字化实验数据相结合，让学生发现钠与水反应和钠与乙醇反应的相似之处，也能够结合乙醇与水的结构、性质差异解释两个反应现象的不同之处。让学生先对不同浓度的乙醇与钠的反应现象进行猜想，再

7、通过实验发现客观现象与自己的猜想有冲突，然后联系三种浓度的乙醇与钠反应现象结合教师展示的数字化实验数据分析原因得出结论，发 展 “ 实验探究与创新意识” “ 科学精神与社会责任”的核心素养。2、乙醇与氢卤酸的取代反应功能与价值乙醇与氢浪酸的取代反应是高中化学选择性必修三第三章第二节内容,课本上只有反应，没有设计实验。通过设计该实验探究发展学生科学探究与创新意识、宏观辨识与微观探析核心素养。原理与拓展课本以乙醇与氢浪酸反应为例来学习乙醇与氢卤酸的反应，课本上只有反应方程式，没有设计实验，那么反应现象怎样呢？能不能看到卤代燃和水的分层现象呢？实验改进方案综述由于课本上只有反应方程式，没有设计实验，

8、我们在选择反应时，尝试了氢滨酸与盐酸在多种温度、浓度下的反应，实验现象、数据并不理想；之后又选择盐酸代替氢滨酸进行反应实验现象和数据比较理想。实验创新利用温度传感器、电导率传感器探究乙醇与氢溪酸在加热条件下的反应。实验药品、仪器： 温度传感器、电导率传感器、数据采集器、无水乙醇、氢滨酸、三颈烧瓶、酒精灯、铁架台等。实验步骤：如 （ 图5 ）所示，在三颈烧瓶中加入1 0 0 m l氢滨酸，放入温度传感器、电导率传感器，量 取1 0 0 m l无水乙醇与分液漏斗中。加热并打开数据采集器，加入无水乙醇观察现象并记录数据。图5图6图7实验现象、数据：宏观现象不明显，液体没有明显分层现象（ 图6 ）。加

9、入无水乙醇前，温度缓慢上升、电导率缓慢下降；加入无水乙醇后，温度缓慢上升、电导率缓慢下降（ 图7 ）。实验结论：由于加入无水乙醇前后温度和电导率都是缓慢变化，结合宏观现象，无法说明乙醇与氢浪酸反应。实验再次改进：用浓盐酸代替氢湿酸与无水乙醇在无水氯化锌催化加热的取代反应。实验药品、仪器：温度传感器、电导率传感器、氯化物传感器、数据采集器、无水乙醇、浓盐酸、三颈烧瓶、酒精灯、铁架台等。实验步骤：按 如 （ 图 8 ）连接装置，在三颈烧瓶中加入无水氯化锌和浓盐酸混合液1 0 0 m l 、沸石，放入温度传感器和电导率传感器，量取1 0 0 m l无水乙醇于分液漏斗中。点燃酒精灯并打开数据采集器，8

10、 0 秒后加入无水乙醇，观察实验现象并记录数据变化。图9- s : 2 : 2i:; : : :;: : .: !Bggas，三三表 10 秒8 0 秒（ 加入乙醇）1 5 0 秒电导率U S / c m4 1 1 53 7 7 52 7 8 6电导率变化量u S / c m降 3 4 0降9 8 9温度C2 9 . 53 8 . 85 4 . 4温度变化量C升 9 . 3升 1 5 . 6实验现象、数据：液体分层明显，油状液体在上层（ 图9 ）。加入乙醇之前温度缓慢上升、电导率缓慢下降，加入乙醇后温度剧烈上升、电导率剧烈下降（ 图 1 0 ） （ 表 1 ）。实验结论：加入乙醇之前加热使温度

11、缓慢上升，乙醇挥发使电导率下降。加入乙醇后，电导率大幅下降，结合液体分层现象得出乙醇与盐酸发生取代反应，溶液电导率下降主要是因为生成了难电离的氯乙烷，乙醇在该反应中脱羟基。实验评价：引导学生观察实验现象，结合实验数据推测可能的原因，再运用卤代燃的知识分析生成物，最后从结构变化的角度分析反应原理。使学生形成“ 结构决定性质”的观念，为接下来“ 性质决定用途”做铺垫。发展了 “ 证据推理与模型认知”的核心素养。3 、乙醇的消去反应功能与价值乙醇的消去反应是高中化学选择性必修三第三章第二节中的内容，教材利用该实验揭示了乙醇与浓硫酸不同温度下产物不同的结论，另外也加入了除杂知识点。发展了学生科学探究与

12、创新意识、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等核心素养。原理与拓展乙醇的消去反应原理：CH3cH20H喂竿YH2-CH2T+H2O乙醇的消去反应现象：反应混合液由无色逐渐变成黑色，酸性高锌酸钾和浪的四氯化碳溶液都会褪色。产物气体通入氢氧化钠溶液除杂后，酸性高锌酸钾和浪的四氯化碳溶液都会褪色可以说明反应生成了乙烯。实验改进方案综述教师演示无水乙醇在浓硫酸催化170。 （： 的反应，故意不用氢氧化钠溶液除杂，让学生发现问题提出改进思路。之后教师根据查阅的资料m设计创新实验，让学生解释创新实验装置的设计思路并分组实验。实验创新实验药品、仪器：无水乙醇、浓硫酸、酸性高锯酸钾溶液、浪的四氯化碳溶液、

13、沸石、圆底烧瓶、温度计、酒精灯、试管、铁架台等。实验步骤：在圆底烧瓶中加入无水乙醇和浓硫酸（ 体积比约1 :3 ）的混合液20ml、沸石。双孔橡胶塞中插入温度计和导管，按 如 （ 图11）连接仪器。加热达到17CTC时将气体分别通入到酸性高锌酸钾溶液和湿的四氯化碳溶液中，观察实验现象。图 11图 12实验现象： 圆底烧瓶中无色液体逐渐变黑（ 图 12） , 两种溶液都褪色。实验结论：学生思考得出该装置缺少除杂装置，不能得出有乙烯生成的结论。实验评价：因为该实验需要加热，实验耗时长，故先播放实验录像，让学生发现设计缺陷后，再让学生重新设计实验装置（ 图 13）。图 13图 14实验创新：乙醇与浓

14、硫酸的消去反应，要用到危险品浓硫酸、而且药品用量大、仪器多、操作复杂，不适合学生分组实验。用脱硫煤代替浓硫酸做催化剂，不仅减少了危险品的使用，也减少了干扰实验现象的杂质从而可以简化装置和操作。实验步骤：按 （ 图 14） 组装实验仪器，在试管中加入酒精棉球于管底,距离酒精棉球1 -2cm处再加入包有脱硫煤的棉球，对准酒精棉球加热并将生成的气体通入滨的四氯化碳溶液中观察实验现象。实验评价：改进后的实验避免了危险品的使用，同时也避免了二氧化硫的来源，挥发的乙醇不能使浪的四氯化碳溶液褪色，因此也可以简化除杂装置和乙烯的检测装置。试剂用量少、装置简单，适合分组实验，学生们在实践中体会创新的快乐，神奇的

15、化学变化激起了他们强烈的科学探究热情和学习化学的兴趣。脱硫煤的使用开阔了学生的视野，符合绿色化学的要求； 在实验过程中培养学生小组合作的意识， 引导学生学会知识迁移，能够进行实验探究，落 实 “ 科学探究与创新意识”的核心素养。第二 课 时 “ 初识苯酚”4、苯酚的酸性探究功能与价值苯酚的酸性是高中化学选择性必修三第三章第二节中的内容，教材利用实验探究让学生认识苯酚的酸性强弱，还培养了学生观察、描述、分析、归纳总结实验现象的能力，发展了学生科学探究与创新意识、宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等核心素养。原理与拓展二氧化碳与苯酚钠溶液反应原理：课本设计实验中微溶的苯酚可以完全溶解在氢氧化钠

16、溶液中，之后加入盐酸至过量，溶液又变浑浊。该实验说明苯酚具有酸性，且酸性弱于盐酸。那么苯酚的酸性弱到什么程度呢？和碳酸、碳酸氢根离子比谁强呢？实验改进方案综述课本设计的实验药品种类少，不能完全展现苯酚弱酸性，我们加做了苯酚与碳酸钠溶液的反应和二氧化碳通入苯酚钠溶液中的反应，并且利用电导率传感器进一步探究苯酚的弱酸性。实验创新环 节 1 : 用 p H 试纸、紫色石蕊试剂检验0 . I mo L / L 苯酚溶液的酸性情况。实验药品、仪器：p H 试纸、紫色石蕊试剂、0 . I mo L / L 苯酚溶液、试管。图 1 6图 1 5实验现象、结论：实验测得苯酚溶液的p H 约为6 , 说明苯酚具

17、有酸性，但苯酚却不能使紫色石蕊溶液变红。环节二：由学生设计比较碳酸和苯酚酸性强弱的装置并验证。实验药品、仪器：C O ? 、苯酚钠溶液、注射器、试管等。实验步骤：学生根据“ 强酸制弱酸”原理利用仿真实验室，设计实验装 置 （ 图 1 7 ）。教师用注射器将预先收集到的C O 2 注入苯酚钠溶液中。实验现象、结论：溶液变浑浊（ 图 1 8 ）,则说明苯酚酸性弱于碳酸。图 1 7图 1 8环节三：利用P H 值传感器探究碳酸钠溶液与苯酚的反应。实验药品、仪器：P H 传感器、恒压滴液漏斗、三颈烧瓶、I mo l/ L 的苯酚溶液、I mo l/ L 的碳酸钠溶液等。实验步骤：将 1 0 0 mL

18、lmo l/ L 的苯酚溶液加入到三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中插入P H 传感器， 在恒压滴液漏斗中加入1 0 0 mL lmo l/ L 的碳酸钠溶液，组装仪器（ 图 1 9 ）,打开磁力搅拌器和恒压滴液漏斗测定反应过程中p H值的变化情况。图 1 9 图2 0实验现象、数据和结论：溶液逐渐变澄清，最终 1 1 为 9 . 9 （ 图2 0 ）。碳酸钠是强碱弱酸盐， 分步水解， 以第一步为主， 若碳酸钠与苯酚不反应，混合后体积加倍，浓度减半，水解生成的碳酸根离子浓度与溶液中的氢氧根离子浓度近似相等, 根据平衡常数表达式，根据一 ） =J Q X 0 . 5 L 0 1 0- 2mo l/ L 2

19、 , c （ H+） 1 . 0 X 1 0- 1 2mo l/ L , p H = 1 2o 若发生反应，生成碳酸氢钠， 则为碳酸氢根水解， 同理可得c(OH ) = VKh2XO. 5 1 . OX 10-4mol/L3,c(H+) 1 .0 X 1 010mol/L, pH=10o这与我们实验测得的结果几乎一致，可见碳酸钠与苯酚发生了反应， 生成苯酚钠与碳酸氢钠。 向苯酚钠溶液中通C02,无论CO2是否过量，只生成NaHCOs。实验评价：由第一步实验可知苯酚是弱酸，引导学生根据“ 强酸制弱酸”的原理借助其他实验方法比较碳酸与苯酚的酸性强弱。再通过数字化实验仪器得出数据，通过计算得出CO2

20、通入苯酚钠溶液中只能生成NaHCO3,从而使学生对苯酚的弱酸性产生深入的认识。5、苯酚的浪代反应功能与价值苯酚的浪代反应是高中化学选择性必修三第三章第二节中的内容，教材利用该实验让学生认识了苯酚的浪代反应现象，并且让学生了解反应原理和应用。除此之外还培养了学生实验操作能力，发展了学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等核心素养。原理与拓展苯酚的澳代反应原理：OH6 -2 ,4 ,6 一三溟苯酚该反应可用于苯酚的鉴别，但是该反应现象不能解释反应类型是取代还是加成。实验改进方案综述OHY+ 3HBr利用电导率传感器探究该反应过程中电导率的数据变化，解释该反应是取代反应还是加成反应。 以蒸储水做

21、对比实验， 浓滨水加入苯酚溶液后，除了有宏观现象外，根据电导率数据变化解释反应类型。实验创新利用电导率传感器分别检测浓澳水加入到苯酚稀溶液和蒸储水中电导率的数据变化。实验药品、仪器：电导率传感器、浓澳水、苯酚稀溶液、蒸储水、三颈烧瓶、恒压滴液漏斗等。实验步骤：分别在两只三颈烧瓶中加入苯酚稀溶液和蒸储水，分别在两只三颈烧瓶中加入一个电导率传感器，在恒压滴液漏斗中加入等浓度、等体积的浓溪水后按（ 图21）组装好仪器， 打开磁力搅拌器和数据采集器，然后同时打开两侧的恒压滴液漏斗，观察现象和数据变化。实验现象、数据：苯酚溶液中有少量白色沉淀生成，苯酚溶液滴入浸水后导电率增幅较大；蒸储水中得到黄色溶液，

22、蒸储水中滴入浓滨水后电导率增加不明显（ 图22）。图21图22实验结论：分别加入浓浸水后苯酚溶液中导电率增加程度远大于蒸储水，说明苯酚和澳水之间发生的化学反应中生成可溶性的电解质，从而得出苯酚和浓浸水发生化学反应的类型是取代反应，而不是加成反应。实验评价：先让学生观察宏观现象提出反应是取代反应还是加成反应的问题， 再根据电导率的变化得出该反应是取代反应的结论。 将宏观表征、与曲线表征结合起来，带领学生从微观表征分析反应原理，最终得出符号表征。第三课时“ 探秘醇酚”6、镁条分别与水、乙醇、苯酚溶液的反应。功能与价值经过前两个课时的学习，学生已经掌握了醇和酚的性质，本课时通过分组实验整体探究水、

23、乙醇和苯酚性质的递变规律， 体会醇类和酚类结构、性质的变化规律。发展学生科学探究与创新意识、宏观辨识与微观探析核心素养。原理与拓展反应原理包括水与镁的反应、 水和苯酚反应。学生通过比较反应现象带领学生体会水、乙醇和苯酚性质差异和递变规律，从而体会有机物分子中基团相互影响。实验改进方案综述在必修中学生学习过镁与水的反应，通过设计镁分别与水、乙醇、苯酚反应实验，将前两个课时中醇和酚的性质进行联系和对比，让学生体会醇酚性质递变规律。实验创新实验步骤：分别在三只试管中加入3ml水、乙醇、苯酚溶液，分别加入镁条观察现象，加热后观察现象。之后加入酚醐观察现象。环节一：知识回顾水+ 镁条 乙醇+ 镁条 苯酚

24、水溶液+ 镁条n , 布温下无 米温下无 n常温下有 明 显 现 象 ，i / /明 显 现 象 ， / / % 海 生 成 ，U1J 加热后有 U/J 加热无明 U /J加 热 后 反与洵生成 显现象 应更剧烈图23实验现象、 结论：实验现象如（ 图23）所示， 苯酚与镁条反应最剧烈，其次是水，乙醇与镁条在常温和加热条件下均无明显现象。烷煌基具有推电子作用使0-H键极性减弱，苯环有吸电子作用使0 T键极性增强，从而造成三者不同的实验现象。设计思路：通过设计对比实验，让学生发现不同物质中即使有相同的官能团，性质也会有差异。使学生们明白官能团与周围基团相互影响共同决定物质的性质。实验评价：该实验

25、操作简单，现象明显，学生获取实验现象的同时能够从三种物质的结构上深入剖析原因，发现物质的性质是由官能团与周围结构相互影响共同决定的。五、实验创新效果评价1 . 在日常教学中，适当加入数字化实验有利于突破教学重难点。由于乙醇与钠的反应比较缓慢，如果借助于酸碱指示剂来反应溶液PH值变化会等较长时间，会耽误宝贵的课堂教学时间，另外通过观察钠的状态变化来分析钠与乙醇反应的能量变化也不容易，上面这些情况会破坏课堂的完整性。利用pH传感器、温度传感器进行数字化实验，把现象不明显的化学反应或者耗时比较长的化学反应以数字曲线的形式显示出来，不仅有利于学生直观地观察实验现象，还有利于学生分析处理实验结果。本实验

26、中学生通过观察溶液的pH值不断变大很快得出钠与乙醇反应也有碱性物质生成的结论，进而预测：钠与乙醇的反应本质上也是和乙醇中的氢原子反应，与钠与水的反应在本质上有相似之处。实验过程中虽然不能看到钠熔成小亮球，但是通过温度传感器还是能够反应出该反应放热。通过温度传感器、电导率传感器可以测定整个反应过程的连续变化曲线，有利于捕捉中间突变过程，连续的数据曲线也有利于学生掌握反应机理。学生通过将宏观实验现象和电导率数据曲线结合，得出乙醇反应和浓盐酸反应是羟基被氯原子取代的结论，包括在第二课时探究苯酚与浓溪水的反应原理时，电导率传感器的实验数据也能帮助学生判断苯酚与浓溪水的反应是取代反应，不是加成反应。学生

27、通过微观模型结合宏观现象和曲线表征，对新旧知识进行对比、迁移，最终理解掌握新的知识点。2 . 通过实验创新，提高实验可操作性，为学生实验创造机会。高中化学实验中有一些是耗时长，操作难，有污染，有危险的。平时我们要多收集资料，多开动脑筋对常见实验进行合理改进，降低实验难度，提高实验安全性，为学生实验创造机会。和教师演示实验相比，学生亲手做实验获取的知识要牢固深刻许多，因此在这方面我们还要积极探索。3 .根据单元知识体系整体设计单元实验，形成单元实验体系。我们在进行单元教学时，不能各个课时的实验各自为战，要根据单元各个课时的知识要点及其联系整体设计实验，让各个课时的实验相互联系起来，形成逻辑关系，让这些实验在帮助突破各个课时重难点的同时还要形成系统，与单元系统性知识相辅相成。这样不仅可以帮助学生理解和掌握单元知识原理，而且能将各个课时的问题情境联系起来，充分调动学生们学习化学的积极性，激发学生对实验探究活动兴趣，提高学生的实验操作能力，培养学生的科学探究能力与创新意识，真正落实在课堂教学中发展学生的化学学科核心素养。参考文献1 喻诚搏，吴莹. 对乙醇消去制备乙烯实验的再改进J . 中学化学，2 0 1 7 年( 6 ) : 4 02 王晶，郑长龙. 2 0 1 9版人教版高中化学选择性必修一：5 83 王晶，郑长龙. 2 0 1 9版人教版高中化学选择性必修一：5 9