高中变压器教案

发表时间：2020-11-02

第四节、变压器。

一名优秀的教师在教学方面无论做什么事都有计划和准备，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师有计划有步骤有质量的完成教学任务。关于好的教案要怎么样去写呢？急您所急，小编为朋友们了收集和编辑了“第四节、变压器”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

第四节、变压器
教学目标：
1、了解变压器的构造，知道变压器为什么能够改变交流的电压。
2、由实验探究总结变压器原、副线圈的电压与两个线圈匝数的关系。
3、了解几种常见的变压器类型及其应用。
4、体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力。
教学过程：
说明：电从发电机发出后，需要输送到几千千米之外，发电站要把电压升高后才向远方输电，而家里使用的电压是220V，地铁机车的电压是750V……远距离送过来的电压太高，不能直接使用，要在变电站把电压降低才能送给用户
说明：因此在输电过程中，各种变压器发挥着极其重要的作用。变压器是电气化社会不可或缺的重要设备。我们身边有形形色色的变压器
一、变压器的结构
说明：变压器是由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成的。变压器的一个线圈跟前一级电路连接，叫做原线圈，也叫初级线圈．另一个线圈跟下一级电路连接，叫做副线圈，也叫次级线圈
二、变压器为什么能改变电压
演示实验
实验仪器：变压器、学生电源、灯泡
实验过程：
①一个线圈连接学生电源的交流输出端，另一个线圈连接小灯泡的两端，闭合学生电源的开关，会看到小灯泡发光
②改变学生电源的电压，重复以上实验
③原线圈与副线圈对调，重复以上实验
④换用其他线圈，重复以上实验
实验现象：小灯泡发光，改变学生电源的电压，灯泡的亮度发生变化，原线圈与副线圈对调，灯泡的亮度发生变化
问：小灯泡没有直接跟电源连接，为什么能发光？（变压器的原理是电磁感应定律，原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化。副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势。线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势。因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高）
问：电压之比和匝数之比有何关系？（U1：U2＝n1:n2)
问：电流之比和匝数之比有何关系？（I1：I2＝n2;n1）WWW.jab88.COM

第四节、变压器
板书设计
1、升压、降压需要变压器
一、变压器的结构
1、变压器是由铁芯和绕在铁芯上的线圈组成的。
2、原线圈（初级线圈）：变压器跟前一级电路连接的一个线圈
副线圈（次级线圈）：跟下一级电路连接的另一个线圈
二、变压器为什么能改变电压
1、变压器原理：电磁感应定律
原线圈中通过电流时，铁芯中产生磁场，由于交变电流的大小和方向都在不断变化，铁芯中磁场的强弱和方向也都在不断变化。副线圈与原线圈是套在同一个铁芯上的，通过副线圈的磁场也在不断变化，于是就在副线圈内产生了感应电动势。线圈的各匝导线之间是相互串联的，每匝的感应电动势加在一起，就是整个线圈的感应电动势。因此，在同一个铁芯上，哪个线圈的匝数多，哪个线圈的电压就高
2、电压之比和匝数之比的关系：U1：U2＝n1:n2
电流之比和匝数之比的关系：I1：I2＝n2:n1

相关知识

变压器教案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课，有效的提高课堂的教学效率。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？以下是小编为大家精心整理的“变压器教案”，欢迎大家与身边的朋友分享吧！

选修3-2第五章第4节《变压器》教学设计
一、本节教材分析
变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交流电不可缺少的装置.在讲解变压器的原理时，要积极引导学生从电磁感应的角度说明：原线圈上加交流电压产生交流电流，铁芯中产生交变磁通量，副线圈中产生交变电动势，副线圈相当于交流电源对外界负载供电.要向学生强调，从能量转换的角度看，变压器是把电能通过磁场能转换成电能的装置，经过转换后一般电压、电流都发生了变化.有的学生认为变压器铁芯是带电的.针对这种错误认识，可让学生根据电磁感应原理，经过独立思考了解到变压器铁芯并不带电，铁芯内部有磁场（铁芯外部磁场很弱）.
变压器在生产和生活中有十分广泛的应用.课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识.
二、教学目标
1、知识目标
（1）知道变压器的构造.
（2）理解互感现象，理解变压器的工作原理.
（3）理解理想变压器原、副线圈中电压与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.
（4）理解理想变压器原、副线圈中电流与匝数的关系，能应用它分析解决有关问题.
（5）知道课本中介绍的几种常见的变压器.
2、能力目标
（1）用电磁感应去理解变压的工作原理，培养学生综合应用所学知识的能力.
（2）讲解理想变压器使学生了解建立物理模型的意义.（抓主要因素，忽略次要因素，排除无关因素）
3、情感态度与价值观
（1）使学生体会到能量守恒定律是普遍适用的.
（2）培养学生实事求是的科学态度.
三、教学重点、难点
重点：变压器工作原理及工作规律．
难点：1.理解副线圈两端的电压为交变电压．
2.推导变压器原副线圈电流与匝数关系．
3.掌握公式中各物理量所表示对象的含义．
四、学情分析：学生已经掌握了电磁感应现象的大致规律，了解了电感现象，为本节的学习打下了理论基础。可自行预习课本，了解相关原理。同时变压器的作用神奇，变压装置在生活中很常见，应激发学生学习主动性，利用课余时间，带着自己的问题，搜集资料了解变压器
五、教学方法
实验探究、演绎推理、学案导学
六、课前准备
可拆变压器、交流电压表、交流电流表、灯泡、自耦变压器、调压器、导线等.
七、课时安排
1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
［师］在实际应用中，常常需要改变交流的电压.大型发电机发出的交流，电压有几万伏，而远距离输电却需要高达几十万伏的电压.各种用电设备所需的电压也各不相同.电灯、电饭煲、洗衣机等家用电器需要220V的电压，机床上的照明灯需要36V的安全电压.一般半导体收音机的电源电压不超过10V，而电视机显像管却需要10000V以上的高电压.交流便于改变电压，以适应各种不同需要.变压器就是改变交流电压的设备.这节课我们学习变压器的有关知识.
（三）合作探究、精讲点拨。
1.变压器原理
［师］出示可拆变压器，引导学生观察，变压器主要由哪几部分构成？
［生］变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.一个线圈跟电源连接，叫原线圈（初级线圈），另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（次级线圈）.两个线圈都是绝缘导线绕制成的.铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成.
［师］画出变压器的结构示意图和符号，如下图所示：
［演示］将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？
［生］电压表有示数且示数不同.
［师］变压器原、副线圈的电路并不相同，副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考.
［生］在原线圈上加交变电压U1，原线圈中就有交变电流，它在铁芯中产生交变的磁通量.这个交变磁通量既穿过原线圈，也穿过副线圈，在原、副线圈中都要引起感应电动势.如副线圈是闭合的，在副线圈中就产生交变电流，它也在铁芯中产生交变的磁通量，在原、副线圈中同样引起感应电动势.副线圈两端的电压就是这样产生的.
［师］物理上把原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象，叫做互感现象.互感现象是变压器工作的基础.
［生］变压器的铁芯起什么作用？
［师］如果无铁芯，并排放置的原副线圈也发生互感现象，但原副线圈所激发的交变磁场的磁感线只有一小部分穿过对方，漏失的磁感线不会在原副线圈中传送电能.如有铁芯，由于磁化，绝大部分磁感线集中在铁芯内部，大大提高了变压器的效率.
［生］原副线圈中，感应电动势大小跟什么有关系？
［师］与线圈中磁通量变化率及线圈匝数成正比.
师生共同活动：
实验探究得出理想变压器得变比关系
推导理想变压器的变压比公式.
设原线圈的匝数为N1，副线圈的匝数为N2，穿过铁芯的磁通量为Φ，则原副线圈中产生的感应电动势分别为
E1=N1
E2=N2
在忽略漏磁的情况下，ΔΦ1=ΔΦ2，由此可得
在忽略线圈电阻的情况下，原线圈两端的电压U1与感应电动势E1相等，则有U1=E1；副线圈两端的电压U2与感应电动势E2相等，则有U2=E2.于是得到
［师］请同学们阅读教材，回答下列问题：
（1）什么叫理想变压器？
（2）什么叫升压变压器？
（3）什么叫降压变压器？
（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？
［生1］忽略原、副线圈的电阻和各种电磁能量损失的变压器，叫做理想变压器.
［生2］当N2＞N1时，U2＞U1，这样的变压器叫升压变压器.
［生3］当N2＜N1时，U2＜U1，这样的变压器叫降压变压器.
［生4］电视机里的变压器将220V电压升高到10000V以上属升压变压器；复读机的变压器将220V电压降到6V，属于降压变压器.
［师］理想变压器原线圈的输入功率与副线圈的输出功率有什么关系？
［生］P出=P入
［师］若理想变压器只有一个副线圈，则原副线圈中的电流I1与I2有什么关系？
［生］据P出=U2I2，P入=U1I1及P出=P入得：
U2I2=U1I1
则：
［师］绕制原副线圈的导线粗细一样吗？
［生］粗细不一样.高压线圈匝数多而通过的电流小，用较细的导线；低压线圈匝数少而通过的电流大，用较粗的导线.
2.几种常见的变压器
［师］变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：
（1）自耦变压器有何特点？
（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？
（3）互感器分为哪几类？
（4）电压互感器的作用是什么？
（5）电流互感器的作用是什么？
［生1］自耦变压器只有一个线圈，滑动头位置变化时，输出电压会连续发生变化.
［生2］若把整个线圈作副线圈，线圈的一部分作原线圈，为升压变压器；若把线圈的一部分作副线圈，整个线圈作原线圈，为降压变压器.
［生3］互感器分为两类，即电压互感器和电流互感器.
［生4］电压互感器用来把高电压变成低电压.它的原线圈并联在高压电路中，副线圈上接入交流电压表，根据电压表测得的电压U2和变压比，就可以算出高压电路中的电压.
［生5］电流互感器用来把大电流变成小电流.它的原线圈串联在被测电路中，副线圈上接入交流电流表.根据电流表测得的电流I2和变流比，可以算出被测电路中的电流.
（四）反思总结，当堂检测。
本节课主要学习了以下内容：
1.变压器主要由铁芯和线圈组成.
2.变压器可改变交变电的电压和电流，利用了原副线圈的互感现象.
3.理想变压器：忽略一切电磁损耗，有
P输出=P输入
4.日常生活和生产中使用各种类型的变压器，但它们遵循同样的原理.
（五）发导学案、布置预习。
九、板书设计
十、教学反思
回顾变压器这节课，收获颇多，有很多成功的地方，和可以总结的经验，也一些不足之处。
收获：通过此次上课，更加深入的了解了新课改新教材的新，教学目标，方法，都有很大的变化，在准备的过程中逐步的提高了对新教材本质的把握，用新的方法来组织教学，取得了意想不到的良好效果。比如在研究变压器的工作原理我采用了给动画配说解说词的方式，在我的引导下，学生自己给动画配说了解说词，通过学生对动画的理解，解说的过程，加深了对变压器工作原理的理解，达到了探究的目的，提高了学生的学习兴趣，丰富了课堂的教学方法和手段。
此外，通过这次上课，让我在课堂的安排上更加条理清楚，符合学生的认知水平和规律，让学生在接受知识时水到渠成，由以前的给于式教学转变为启发式教学，让学生主动地去研究，提高学生的学习动机，各环节的过渡自然，层层深入，逐步递进，学习有层次感。这次上课使我更加注重基本功的培养，让我的基本功又有了一次更高的提升，也让我懂得了基本功在教学中的重要性，受益匪浅。
不足：下面说说本节课上存在的不满意的地方。用新课改的教学模式和素质教育的要求来衡量这节课，本节课存在着一个师生互动较少的问题，还是教师占主导的地位，启发学生不够，学生的讨论还应该在增加一些，教师要学会放手，要有能放能收，收放自如的能力。比如在研究变压器的电学量之间关系的时候，应该多给学生一些时间，让学生在充分的谈论下自己得出结论，让学生自己得出的结论印象最深刻。而此环节处理的过于简单，教师说的太多，给学生的时间过少，需要改进。
还有本节课的课程安排有些紧张，给人一种时间短，知识范围过大的感觉，有些地方用时过多，介绍性的知识可以布置为作业或是课后研究，使课堂教学的效率更高，重点更加突出。还有在课堂教学中的语言运用要更加科学规范严谨，语速要稍微慢些，教学节奏要急缓适当，让学生在学习知识时更加轻松自如。
十一、学案设计(见下页)

变压器学案

一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为高中教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，减轻高中教师们在教学时的教学压力。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？下面是小编精心为您整理的“变压器学案”，供大家参考，希望能帮助到有需要的朋友。

选修3-2第五章第4节《变压器》学案
课前预习学案
一、预习目标
预习变压器的工作原理以及变压变流的规律和功率关系。
二、预习内容
1、变压器的原理
是变压器的工作基础。由于互感现象，使得穿过原副线圈的相同。根据E=得，原、副线圈产生感应电动势E与匝数n成。
2、理想变压器的变压、变流规律和功率关系：
⑴、变压规律：
⑵、变流规律：
⑶、功率关系：
3、变压器有二个副线圈的情况
⑴、电压与匝数间关系：
①、②、③、
⑵、电流与匝数间关系：
⑶、功率关系：
4、简述理想变压器各种物理量的决定关系。

三、提出疑惑
同学们，通过你们的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案

一、学习目标：
1、理解变压器的工作原理；
2、掌握理想变压器原、副线圈中电压、电流与匝数的关系及功率关系；

二、学习过程
1.变压器原理
出示可拆变压器，请同学们观察，变压器主要由哪几部分构成？
回答：
将原线圈接照明电源，交流电压表接到不同的副线圈上，观察交流电压表是否有示数？
回答：
副线圈两端的交流电压是如何产生的？请同学们从电磁感应的角度去思考
回答：
变压器的铁芯起什么作用？
回答：

2.实验探究得出理想变压器得变比关系，推导理想变压器的变压比公式.
推到过程：

3.请同学们阅读教材，回答下列问题：
（1）什么叫理想变压器？
（2）什么叫升压变压器？
（3）什么叫降压变压器？
（4）电视机里的变压器和复读机里的变压器各属于哪一类变压器？
4.几种常见的变压器
变压器的种类很多，请同学们阅读教材，了解几种常见的变压器，并回答下列问题：
（1）自耦变压器有何特点？
（2）自耦变压器如何作升压变压器？又如何作降压变压器？
（3）互感器分为哪几类？
（4）电压互感器的作用是什么？
（5）电流互感器的作用是什么？
（三）反思总结：

（四）当堂检测
1.关于只有一只副线圈的理想变压器，下列说法中正确的是
A.输出功率由输入功率的大小而决定
B.输入功率的大小由输出功率的大小而决定
C.输出端负载越大原线圈中的电流越小
D.输出端负载电阻的阻值越大输入功率越大

2.如图所示，左右两个电路中，当a、b两端和e、f两端分别接220V的交变电压时，测得c、d两端和g、h两端的电压均为110V．若分别在c、d两端和g、h两端加上110V交变电压，则a、b两端和e、f两端测得的电压将分别是
A.220V，220VB.220V，110V
C.110V，110VD.220V，0V

3.如图所示，理想变压器的副线圈上通过电阻为R的输电线后接有两只相同的白炽灯泡L1、L2．开始时，电键S断开．现将S接通，下列说法中错误的是
A.副线圈两端M、N间的电压将减小
B.副线圈输电线上的电压降将增大
C.灯泡L1的亮度将减小
D.通过原线圈的电流将增大

4.如图所示，理想变压器的原线圈匝数为n1=1000匝，副线圈匝数为n2=200匝，交变电源的电动势e=311sin314tV，电阻R=88Ω，电流表和电压表对电路的影响忽略不计．下列结论正确的是
A.电流表A1的示数为0.10A
B.电压表V1的示数为311V
C.电流表A1的示数为0.75A
D.电压表V2的示数为62.2V
课后练习与提高
1.如图所示，理想变压器给负载R供电．保持输入的交变电压不变，各交流电表对电路的影响不计．当负载电阻的滑动触头向下移动时，图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是
A.V1和V2不变，A1增大，A2减小，P增大
B.V1和V2不变，A1和A2增大，P增大
C.V1和V2不变，A1和A2减小，P减小
D.V1不变，V2增大，A1减小，A2增大，P减小

2.如图所示，理想变压器输入的交变电压为U1，原线圈中的电流为I1．下列说法中正确的是
A.保持U1及R不变，将K由a改接到b时，I1将减小
B.保持U1及R不变，将K由b改接到a时，R的功率将增大
C.保持U1及K不变，将R增大时，I1将增大
D.K不变，U1增大，I1将增大

3.钳形电流表的外形和结构如图（a）所示。图（a）中电流表的读数为1.2A。图（b）中用同一电缆线绕了3匝，则
A.这种电流表能测直流电流，图（b）的读数为2.4A
B.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为0.4A
C.这种电流表能测交流电流，图（b）的读数为3.6A
D.这种电流表既能测直流电流，又能测交流电流，图（b）的读数为3.6A

4.如图所示，理想变压器初级线圈接交变电压u，次级线圈a仅有1匝，外电路是一匝同样材料，同样大小的线圈b，且a的横截面积是b的2倍．此时测得次级线圈和外电路连接处两点间的电压为3.2V．若将a、b线圈的位置对调后，再测次级线圈和外电路连接处两点间的电压将是多少伏？
当堂检测参考答案：1.B2.B3.A4.A
课后练习与提高答案：1.B2.D3.C4.1.6V

、
预习内容答案：1电磁感应定律nΔψ/Δt正比
2．U1:U2=N1:N2I1:I2=N2:N1P1=P2
3.

物理教案变压器

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让上课时的教学氛围非常活跃，帮助教师提前熟悉所教学的内容。那么一篇好的教案要怎么才能写好呢？下面是小编精心收集整理，为您带来的《物理教案变压器》，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

教学目标

一、知识目标
1、知道变压器的构造．知道变压器是用来改变交流电压的装置．
2、理解互感现象，理解变压器的工作原理．
3、掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题．
4、理解理想变压器的原、副线圈中电压、电流与匝数的关系，能应用它分析解决基本问题．
5、理解变压器的输入功率等于输出功率．能用变压器的功率关系解决简单的变压器的电流关系问题．
6、理解在远距离输电时，利用变压器可以大大降低传输线路的电能消耗的原因．
7、知道课本中介绍的几种常见的变压器．

二、能力目标
1、通过观察演示实验，培养学生物理观察能力和正确读数的习惯．
2、从变压器工作规律得出过程中培养学生处理实验数据及总结概括能力．
3、从理想变压器概念引入使学生了解物理模型建立的基础和建立的意义．

三、情感目标
1、通过原副线圈的匝数与绕线线径关系中体会物理学中的和谐、统一美．
2、让学生充分体会能量守恒定律的普遍性及辩证统一思想．
3、培养学生尊重事实，实事求是的科学精神和科学态度．

教学建议

教材分析及相应的教法建议

1、在学习本章之前，首先应明确的是，变压器是用来改变交变电流电压的．变压器不能改变恒定电流的电压．互感现象是变压器工作的基础．让学生在学习电磁感应的基础上理解互感现象．这里的关键是明白原线圈和副线圈有共同的铁芯，穿过它们的磁通量和磁通量的变化时刻都是相同的．因而，其中的感应电动势之比只与匝数有关．这样原、副线圈的匝数不同，就可以改变电压了．

2、在分析变压器的原理时，课本中提到了“次级线圈对于负载来讲，相当于一个交流电源”；一般情况下，忽略变压器的磁漏，认为穿过原线圈每一匝的磁通量与穿过副线圈的磁通量总是相等的．这两个条件，都是“理想”变压器的工作原理的内容．利用课本中的这些内容，教师在课堂上，首先可以帮助学生分析变压器原理，原线圈上加上交变流电后，铁心中产生交变磁通量；在副线圈中产生交变电动势，则副线圈相当于交流电源对外供电．在这个过程中，如果从能量角度分析，可以看成是电能（原线圈中的交变电流）转换成磁场能（铁心中的变化磁场），磁场能又转换成电能（副线圈对外输出电流）．所以，变压器是一个传递能量的装置．如果不计它的损失，则变压器在工作中只传递能量不消耗能量．

要使学生明白，理想变压器是忽略了变压器中的能量损耗，它的输出功率与输入功率相等，这样才得出原、副线圈的电压、电流与匝数的关系式．在解决有两个副线圈的变压器的问题时，这一点尤其重要．当然，在初学时，有两个副线圈的变压器的问题，不做统一要求，不必急于去分析这类问题．对于学有余力的学生，可引导他们进行分析讨论．

3、学生对变压器原理和变压器中原、副线圈的电压、电流的关系常有一些似是而非的模糊认识，引导学生认真讨论章后习题，对学生澄清认识会有所帮助．

4、变压器的电压公式是直接给出的．课本中利用原、副线圈的匝数关系，说明了什么是升压变压器和什么是降压变压器，这也是为了帮助学生能记住电压关系公式．利用变压器的输出功率和输人功率相等的关系，得到了．建议教师做好用输出负载调节输入功率的演示实验．引导学生注意观察，当负载端接入的灯泡逐渐增多时，原、副线圈上的电压基本上不发生变化，原线圈中的电流逐渐增大，副线圈中的电流也逐渐增大．

5、介绍几种常见的变压器，是让学生能见到真实的变压器的外型和了解变压器的实际构造．教师应当尽可能多地找一些变压器的给学生看一看．变压器在生产和生活中有十分广泛的应用．课本中介绍了一些，教学中可根据实际情况向学生进行介绍，或看挂图、照片、实物，或参观，以开阔学生眼界，增加实际知识

6、电能的输送，定性地说明了在远距离输送电能时，采用变压器进行高压输电可以大大减少输电线路上的电能损失．这里重点描述了输电线上的电流大小与造成的电热损失的关系，教师应帮助学生分析，理解采用高压输电的必要性．

教学重点、难点、疑点及解决办法

1、重点：变压器工作原理及工作规律．

2、难点：

（l）理解副线圈两端的电压为交变电压．

（2）推导变压器原副线圈电流与匝数关系．

（3）掌握公式中各物理量所表示对象的含义．

3、疑点：变压器铁心是否带电即如何将电能从原线圈传输出到副线圈．

4、解决办法：

（l）通过演示实验来研究变压器工作规律使学生能在实验基础上建立规律．

（2）通过理想化模型建立及理论推导得出通过原副线圈电流与匝数间的关系．

（3）通过运用变压器工作规律的公式来解题使学生从实践中理解公式各物理量的含义．

第四节苯酚

●教学目标
1.使学生了解苯酚的物理性质、化学性质及用途；
2.通过实验，培养学生动手能力、观察能力及分析问题的能力；
3.通过“结构决定性质”的分析，对学生进行辩证唯物主义教育。
●教学重点
苯酚的化学性质。
●教学难点
酚和醇性质的差别。
●课时安排
一课时
●教学方法
1.采用边讲边实验，并适时启发、诱导的方法使学生了解苯酚的重要物理性质和化学性质。
2.通过苯酚和乙醇的性质比较，让学生分析讨论，得出酚羟基和醇羟基的区别，从而突破难点。
●教学用具
投影仪、苯酚的比例模型
苯酚、水、浓溴水、NaOH溶液(5%)、FeCl3溶液、试管、酒精灯、胶头滴管
●教学过程
［师］比较两种水解产物，它们有何关系？组成和结构上有什么相同和不同之处？
［学生讨论后回答］
1.它们互为同分异构体。
2.结构上的相同点：都含有苯环和羟基。
3.不同点：前者羟基连在苯环的侧链上，后者羟基直接连在苯环上。
［师］它们的官能团都是羟基，那么它们是不是都属于醇类？
［生］不是。前者属于醇类，后者属于酚类。
［师］什么叫酚？
［学生回答，教师板书］
酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物。

［讲述］酚分子中的苯环，可以是单环，也可以是稠环，如也属于酚。

“酚”是一类烃的含氧衍生物的总称，但通常又把酚类中最简单的一种——苯酚简称为酚。我们这节课通过苯酚的性质，来了解酚类和醇类这两种具有相同官能团的物质性质上的异同。
［板书］第四节苯酚
［师］展示苯酚分子的比例模型。让学生写出苯酚的结构式、结构简式、分子式。
［学生活动，教师巡视并指正错误］
［板书］
一、苯酚的分子结构
［师］苯分子中的所有原子都在同一平面内，苯酚中的所有原子是否也都在同一平面内？
［生］观察苯酚分子的比例模型后回答。苯酚中六个碳原子及苯环上的五个氢原子和氧原子在同一平面内，而羟基上的氢原子与其他原子不在同一平面上。
［师］下面我们来学习苯酚的物理性质。
［板书］二、苯酚的物理性质
［师］展示少量苯酚晶体，使学生观察，并总结苯酚的颜色、状态、气味。
［生甲］苯酚是无色的晶体，具有特殊气味。
［生乙］和医院的气味差不多。
［师］对。但医院给医疗器械和环境消毒不是用苯酚，而是用甲基苯酚，俗称来苏水。苯酚也具有较强的杀菌消毒能力，因此可以把苯酚掺入肥皂中制成药皂来治疗一些皮肤病，那么苯酚的溶解性如何呢？下面同学们自己动手做一下苯酚的溶解性实验。
［学生实验］取少量苯酚晶体，放入一试管中，加入少量水(1～2mL)，振荡，观察溶液浑浊情况；加热，再观察。
注意：做完该实验后，溶液不要倒掉，留后面做实验用。
［师］通过以上实验，并结合教材163页相关内容，请同学们叙述苯酚的重要物理性质。
［生］无色晶体，有特殊气味，熔点43℃，常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时，则能与水混溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂，有毒。
［师］展示一些长时间露置在空气中的苯酚晶体，让学生观察其颜色。
［生］粉红色。
［问］为什么苯酚由无色变为粉红色？
［生］苯酚部分被氧化为红色物质。
［追问］应如何保存苯酚？
［生］隔绝空气，密封保存。
［师］苯酚有毒性，在使用时不小心沾到皮肤上，应怎样处理？
［生］立即用酒精洗涤。
［师］—OH是醇的官能团，也是酚的官能团，那么—OH决定了醇类具有哪些化学性质？
［生］与Na反应产生H2；发生消去反应；羟基的取代反应、催化氧化等。
［师］那么酚类与醇类性质上有什么相似和不同之处呢？下面我们学习苯酚的化学性质。
［板书］三、苯酚的化学性质
［演示］将做苯酚溶解性实验用过的试管中的苯酚的悬浊液，逐滴滴入5%的NaOH溶液。
［现象］滴入5%的NaOH溶液后，浑浊的液体变为澄清透明的液体。
［结论］在水溶液中，苯酚易与NaOH反应，苯酚有酸性。
［板书］1.酸性
(1)和NaOH反应
［师］在这个反应中，反应的实质是酚羟基的氢跟NaOH的OH－结合成水，发生了酸碱中和反应，故在这个反应中，苯酚显示了酸性，所以苯酚俗称石炭酸。
［学生实验］将上述澄清的溶液分为两份，向其中一份中加入醋酸，另一份中通入CO2气体。
［现象］均出现浑浊。
［结论］加入醋酸或通入CO2后，易溶的苯酚钠又变成了溶解度不大的苯酚。根据强酸制弱酸的反应原理，说明苯酚的酸性比碳酸和醋酸的酸性均弱，也是一种弱酸。酸性强弱顺序为CH3COOH＞H2CO3＞。
［讲述］苯酚的酸性虽然比H2CO3弱，但比HCO酸性强，因此在苯酚钠溶液中通入
CO2,只能生成苯酚和NaHCO3,而不能生成苯酚和Na2CO3，因为+Na2CO3
+NaHCO3，与Na2CO3不能共存。
［提问］苯酚钠溶液显什么性？为什么？
［生］应该显碱性，因为苯酚钠是强碱弱酸盐，水解显碱性。
［师］对。苯酚酸性极弱，它不能使石蕊甲基橙等指示剂变色。那么苯酚能不能和钠反应呢？若能反应，则反应速率与C2H5OH、水相比如何？
［生］由于苯酚显弱酸性，肯定也与Na反应生成H2，比乙醇、水与Na的反应速率均快，因为乙醇、水都显中性。
［板书］(2)和Na反应
［师］通过上述内容可分析得出：虽然苯酚和乙醇的官能团都是羟基，但苯酚分子中的O—H键比乙醇分子中的O—H键易断裂。这是什么原因造成的？
［生］结构决定性质，官能团相同，烃基不同，只能是烃基苯环对羟基影响的结果。
［师］由于苯环的影响，使苯酚分子中的O—H键比乙醇分子中的O—H键易断裂。那么，—OH对苯环是否有影响呢？
［板书］2.苯环上的取代反应
［学生实验］在盛有少量苯酚溶液的试管中，滴入过量的浓溴水。
［现象］立即有白色沉淀生成。
［结论］在溶液里，苯酚易与溴发生化学反应。
［师］说明：
①苯酚与溴反应生成的白色沉淀是三溴苯酚。
②本实验成功的关键是Br2要过量。若C6H5OH过量，生成的三溴苯酚会溶于C6H5OH溶液中。
③C6H5OH与Br2的反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。这说明，有机化学反应也能快速、定量进行，无副反应。
［问］该反应属于什么反应类型？
［生］取代反应。
［师］和前边学过的苯分子中苯环上的氢原子被溴原子取代相比，苯酚中苯环上的氢原子更容易被取代，这是因为—OH对苯环的影响使苯酚中—OH邻、对位上的H原子变得更活泼了。另外，苯酚还有一些不同于乙醇的性质。
［板书］3.显色反应
［演示］向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液，振荡。
［现象］溶液立即变为紫色。
［结论］在溶液中，苯酚与FeCl3反应，生成紫色、易溶于水的物质。
［板书］苯酚遇FeCl3溶液显紫色
［师］此反应操作简便，现象明显，常用于苯酚的定性检验。
［讨论］根据苯酚的结构和在空气中变色的性质，你认为苯酚还可能发生哪些反应？
［学生讨论后得出结论］
1.由苯酚在空气中变色可知苯酚极易被氧化，所以苯酚可以使酸性KMnO4褪色。
2.因为苯酚中含有苯环，所以苯酚可以和H2发生加成反应，和HNO3发生硝化反应。
［师］很正确。通过这节课的学习，我们了解了苯酚的一些性质与乙醇相比既有相似之处，又有不同之处，现总结如下：
［投影］
苯酚与乙醇性质的比较
苯酚()
乙醇(CH3CH2—OH)
水溶性常温下溶解度不大，65℃以上与水以任意比互溶与水以任意比互溶
电离出H＋的能力比水强、溶液呈酸性比水弱、溶液呈中性
化学性质性质活泼、能发生置换反应、中和反应、显色反应、苯环上的取代反应、常温下的缓慢氧化、燃烧等。性质较稳定，能发生置换反应、消去反应、羟基的取代反应等，在点燃或有催化剂时可被O2氧化
［师］从醇和酚性质的比较可知，烃的衍生物的性质不仅取决于官能团，也受烃基的影响。官能团不是决定物质性质的唯一因素。
苯酚是一种重要的化工原料，请同学们课后看书或到图书馆查阅资料，总结出苯酚的重要用途。
［作业布置］P165一、二、三、四
●板书设计
酚：羟基跟苯环上的碳原子直接相连的化合物。
第四节苯酚
一、苯酚的分子结构
二、苯酚的物理性质
三、苯酚的化学性质
1.酸性
(1)和NaOH反应
(2)和Na反应
2.苯环上的取代反应
3.显色反应
苯酚遇FeCl3溶液显紫色
●教学说明
苯酚是芳香烃的衍生物，本节安排在乙醇和醇类之后，便于对比乙醇和苯酚的性质，了解衍生物不仅决定官能团，而且也受烃基的影响。在教学过程中要充分体现官能团与烃基相互影响，便于学生从结构入手分析推导化学性质。
●参考练习
1.由羟基与下列某官能团相互结合所构成的化合物中，属于酚类的是
答案：BD
2.有关苯酚性质，下列说法错误的是
A.与苯相似，也能发生硝化反应
B.与乙醇相同，羟基中H原子可以被金属取代，但不与NaOH溶液发生中和反应
C.往苯酚钠溶液中通入CO2可生成苯酚和碳酸氢钠
D.易溶于乙醚中
答案：B
3.下列各对物质互为同系物的是
答案：B