3.2.2苯酚的弱酸性探究 教学设计 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

中小学实验教学说课大赛 说课稿 课题：《苯酚弱酸性实验的改进与创新》 姓名： 学校： 教材：人教版（2019）《高中化学选择性必修 3》第三章第二节醇酚 指导教师： 苯酚弱酸性实验的改进与创新 1 功能与价值： 苯酚是酚类化合物中最典型的一元酚。教材在编排上通 过实验和分析实验结果归纳苯酚的化学性质。苯酚的弱酸性 是教学重点之一。通过苯酚化学性质的学习，能够进一步强 化学生对有机化合物分子内基团相互作用的认识，这也是苯 酚这一内容的重要教学价值之一，还可以进一步拓展学生对 物质酸性强弱比较方法知识的掌握。 新课标人教版（2019）、鲁科版和苏教版《高中化学选 择性必修 3》关于酚的教学都将苯酚的酸性作为重要教学内 容，区别是：人教版和苏教版提供了部分实验设计方案，鲁 科版只提供了实验用品并无实验方案。三套教材都需要教师 适当的改进和补充实验进行教学。 2 原理与拓展 人教版（2019）《高中化学选择性必修 3》酚的教学中实验 3-4 通过向苯酚浊液中滴加氢氧化钠溶液至澄清再滴加稀盐酸，溶液变浑浊，说明苯酚具有酸性且酸性比盐酸弱。原理是： 对于苯酚的酸性弱于碳酸，人教版教材酚教学内容只做了一个简单的描述：如果向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化 碳气体，可以看到溶液又变浑浊。这是因为苯酚钠在碳酸的作用下又生成苯酚，这说明苯酚的酸性比碳酸的弱。原理是： 综上所述，我们得出，酸性：HCl＞H2CO3＞＞HCO3－ 关于苯酚钠溶液浓度多大才能得到明显乳白色浑浊的 实验效果。龚秋纹和刘怀乐在《苯酚性质实验教学中的几个 问题》认为苯酚钠溶液中通入 CO2 或加 H+将溶液酸化,一定会 出现浑浊存在误区，即：析出沉淀与实验事实不相符合。无 论苯酚钠溶液的浓度有多么大,通入过量 CO2 或用强酸酸化, 都不可能有苯酚晶体析出。李颖等在《苯酚教学中的几个问 题》中指出：只有当常温下苯酚的含量大于它的溶解度即浑 浊的苯酚溶液与碱形成的澄清苯酚钠溶液中通入过量 CO2(或 滴入稀盐酸、硫酸)才会有可以观察到的苯酚析出,重显白色 浑浊。但鉴于苯酚容易吸水而熔点大幅度降低(由 43。降到 4.3。),因此要想从苯酚钠溶液中通 CO2(或加酸)直接得到苯 酚的晶体,实际是不可能的。 关于学生存在的的酸性究竟弱到什么程度和为什么 酸性＞HCO3－酸性这两个疑惑，教材并未提供实验设计进行详细说明。彭威等阐述，苯酚的酸性（pKa=9.95）虽弱于碳 酸（pKa1=6.38，pKa2=10.25），但还是强于碳酸氢根离子。 张红军在《苯酚钠溶液中通入 CO2 后生成 NaHCO3 是 CO2 过量 造成的吗》中通过 H2CO3、苯酚、HCO3-三者的电离常数说明产物是 HCO3-。 3 实验改进与综述 陈波等利用等浓度弱酸盐溶液的 pH 判断弱酸根离子的水解程度，进而证明对应弱酸酸性强弱。 徐文菊等利用电导率传感器测 0.1mol·L-1 盐酸、醋酸、苯酚溶液、乙醇溶液的电导率比较酸性强弱。 李金辉用酸式滴定管量取苯酚溶液，逐滴滴入碳酸钠溶液中至过量,采用 pH 传感器测量反应 pH 变化,判断反应终点进而判断产物种类。 4 实验创新 4.1 实验创新目标 1.提供使用低浓度苯酚或苯酚钠溶液进行苯酚酸性强弱的实验设计 2.解决学生关于苯酚酸性强弱具体程度的疑惑的实验 设计 3.解决学生关于苯酚与碳酸氢根的酸性强弱的疑惑的实验设计 4.2 传统实验创新 人教版课本已经安排了以下实验，但实际实验中受到温 度和浓度的影响不易得到乳白色的浑浊。 课本实验 实际效果 因此，在以上实验的基础上进行一下的实验创新。 实验用品：苯酚钠、浓盐酸、二氧化碳气体、浓溴水、 蒸馏水、试管等。 实验步骤：①配置 0.2mol/L 的苯酚钠溶液；②各取 5ml 于 2 只试管中；③一支直接滴加浓溴水，另一支通入二氧化 碳气体（滴加少许浓盐酸）后滴加浓溴水；④观察现象。 实验现象：如下图，通入二氧化碳气体（滴加少许浓盐 酸）后滴加浓溴水的试管中出现大量的浑浊。直接滴加浓溴 水的也出现少许浑浊（苯酚钠水解产生苯酚）。 实验评价：该实验对比性强，低浓度的溶液也可以完成 明显的实验现象，而且可以确定有苯酚生成。 4.3 数字化实验 4.3.1 苯酚与碳酸酸性强弱程度对比实验 利用 pH 传感器测量饱和二氧化碳水溶液和苯酚溶液的 pH 实验用品：饱和二氧化碳水溶液、饱和苯酚水溶液、pH和温度传感器、电脑等。 实验步骤：①连接数据采集器、pH 和温度传感器、电脑；②分别测量相同温度下的饱和二氧化碳水溶液、饱和苯酚水溶液的 pH；③记录数据和图像；④还原实验仪器。 （饱和苯酚溶液 PH=6.03） （饱和二氧化碳溶液 PH=3.83） 实验现象：饱和苯酚溶液 pH=6.03 左右，饱和二氧化碳 溶液 pH