“苯与溴取代反应” 的探究式教学实录.docVIP

“苯与溴取代反应”的探究式教学实录 梁杏娟1，徐同云2，王美华3 （1，3．台州市路桥中学 浙江台州 318050 2．路桥区教育局教研室，浙江台州 318050） 摘要：通过苯与溴取代反应的探究式教学，引导学生学会思考问题，学会选择，学会分析，在体验与合作中激发兴趣、培养能力。 关键词: 苯与溴取代反应；探究式教学设计；教学实录；中学化学教学 1 设计构想 通过高中《化学》必修2的学习，学生已经知道苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间独特的键，知道苯由于没有碳碳双键，不能与溴水发生加成反应。苯与溴取代反应的内容处于选修模块，选修的学习要体现对必修内容的螺旋式上升，是对必修内容的深华和拓展。通过本部分内容的学习让学生知道苯可与液溴在催化剂作用下发生取代反应，进一步理解苯分子中碳碳键的独特性。引导学生像科学家一样探究反应类型，在装置的优化中学会选择、学会探究，体验科学探究的艰辛和乐趣。 2 教学过程 师：在苯中加入溴水有什么现象呢？ 分组实验：在盛有2mL苯的试管中加入1mL溴水，振荡后静置。 现象：液体分层，上层橙红色，下层淡黄色。 师：以上现象说明苯具有哪些性质？ 生归纳：苯的物理性质：难溶于水，密度比水小，易溶解Br2。化学性质：不与溴水反应。 师：从苯不与溴水反应，可以说明什么？ 生：说明苯分子中没有碳碳双键。 师：如果把溴水换成液溴，苯与液溴能否反应？ 生1：应该也不反应吧！你看试管中上层液体就是苯和液溴的混合物，它们没有反应。 生2：应该会反应吧，书本上就有这个方程式。 师：究竟能不能反应，发生什么反应？我们可通过实验来证明。从生1的观察来看，苯与液溴的混合液在常温下确实看不出什么现象。看不出现象的可能原因有多种，一是确实不会反应，二是反应太慢，三是有些反应本身就没有明显现象的变化。如果是反应太慢，我们可采取哪些措施使该反应速率加快？ 生：加热、加催化剂。 分组探究：取苯与溴水混合的上层液于另一试管中加热。（为减少污染，在试管口放一团浸有NaOH溶液的棉花） 现象：液体沸腾，试管中充满红棕色气体。 师：能否根据此现象说明反应发生了？ 生：不能说明，溴易挥发，温度升高，即使没有反应，也会有此现象。 师：科学家通过多次的尝试发现铁可作为苯与液溴反应的催化剂。 分组实验：在苯与液溴的混合物中加入一些铁粉。（为减少污染，在试管口放一团浸有NaOH溶液的棉花） 现象：反应液呈沸腾状，试管中充满红棕色气体。 生：根据此现象说明苯能与液溴在铁作催化剂下发生反应。并且该反应是一个放热反应，放出的热量使反应液沸腾，溴挥发。 师：请写出苯与液溴可能的反应方程式。 生交流讨论后汇报： （1） （2） （3） （4） （5） （6）…… 师：如果从反应类型看，以上反应可分为哪些类型？ 生：（1）（2）（3）是取代反应，（4）（5）是加成反应。 师：如何设计实验证明该反应是取代反应还是加成反应？ 讨论分析：如果是加成反应，则无HBr生成，如果是取代反应，则有HBr生成。 师：已知： 试剂 苯 溴 溴苯 溴化氢 沸点 80.1℃ 58.8 ℃ 156.4 ℃ -86.9 ℃ 在水中溶解性 难溶 能溶 难溶 极易溶 在苯中溶解性 易溶 易溶 难溶 如何设计实验证明有没有HBr生成。 （生交流讨论） 交流设计的装置图： （比较多的同学画出了书本的实验装置图，如装置5） 师：请同学们评价一下各装置的优缺点。 生：由于HBr极易溶于水，装置1把导管插入水溶液中可能会发生倒吸，装置2和装置3的导管不够长，有可能会使溴和苯随HBr一起挥发出来。装置4采用了长导管，可起到冷凝回流溴和苯的作用，但和装置5比，装置5的冷凝回流效果更好，并且干燥管中的碱石灰还可起到吸收尾气的作用。 师：采用装置5，冷凝管中冷凝水应如何流？为什么？ 生：从下往上流，可使Br2和苯及时冷凝回流。 （按装置5演示实验） 现象：三颈烧瓶中反应液沸腾，充满红棕色气体，锥形瓶中出现白雾，取锥形瓶中溶液滴加硝酸银溶液出现淡黄色沉淀，滴加紫色石蕊试液溶液变红色。 结论：苯与溴反应产生了HBr，说明该反应是取代反应。 师：如何除去三颈烧瓶中未反应的Br2？ 生：通过滴液漏斗滴加NaOH溶液。 演示：通过滴液漏斗滴加NaOH溶液。 现象：产生红褐色沉淀和褐色液体。 师：请写出产生红褐色沉淀的方程式 生：FeBr3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaBr 师：由于苯环结构的稳定性，苯与溴反应产生的主要是一溴代苯。写出把苯和液溴的混合液滴入铁粉中发生的化学方程式。 生：2Fe+3Br2=2FeBr3 师：纯净的溴苯是无色的液体，呈褐色是因为溶有Br2，如何除去溴苯中的溴？ 生：把褐色液体倒入NaOH溶液后再分液，下层液体即为溴苯。 师：如果某同学按装置