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1、 第 1 页最简单的有机化合物甲烷教学设计一、课题最简单的有机化合物甲烷（第一课时）二、教材分析最简单的有机化合物-甲烷选自人教版化学必修 2第三章第一节。高中化学课程标准对本节课的内容标准要求是：了解甲烷的主要性质。这是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构性质。有机化学是一个庞大复杂的知识体系，而必修课程是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程，其目的是提高学生未来发展所需的科学素养，为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。故而必修模块的教材不能完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系，而应该关注学生的认知结构。本节以最简单的有机物甲烷为切入点，从学生已有的生活背景知识出发，介
2、绍甲烷的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用，建立有机物“结构- 性质- 用途”的认识关系。本节课敲开了有机化学的大门，是学生学习化学的一个崭新的篇章。三、学情分析1. 知识基础:学生在初中阶段已经知道甲烷是天然气的主要成分，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物，但不能从结构角度认识其性质；掌握了物质结构和化学键理论，具备学习本节内容的理论基础。2. 认知方式缺乏对知识进行主动探究和建构的能力。3. 学习风格 喜欢从熟悉事物入手学习新知识，对图片、实物、模型感兴趣，喜欢自己动手实践。四、教学目标1. 知识与技能能举例说出自然界中甲烷的存在及储量情况；能解释甲烷的物理化学性质；能说明甲
3、烷的结构特点、电子式、结构式；通过探究甲烷的性质锻炼实验操作能力。2. 过程与方法通过合作讨论、实验探究，构建科学的逻辑思维方法；通过探究甲烷的稳定性获得交流合作能力；初步学会根据实验现象得出可能的规律的能力。3. 情感态度与价值观感受有机化合物的重要性；经历实验探究的过程，体验化学是一门以实验为基础的科学; 通过对甲烷的结构和性质的探索，体会学习化学的乐趣； 第 2 页形成可持续发展的能源观、环保观。五、教学重难点教学重点: 甲烷的结构特点、甲烷的化学性质。教学难点: 甲烷分子的空间结构、甲烷和氯气取代反应的机理。六、课型新授课七、教学方法教法：演示和展示法、讨论法；学法：合作学习、探究学习
4、。八、教学用品黑板、甲烷分子的球棍模型和比例模型、多媒体演示文稿、橡皮泥、火柴棍、实验用具等九、教学过程教师活动 学生活动 设计意图教学情境建构讲述同学们，我们在初中学习过，化合物可以分为两大类：无机化合物和有机化合物。有机化合物是指除碳的氧化物及碳酸盐之外的绝大多数含碳化合物，简称为有机物。ppt 展示有机物种类繁多的主要原因。生活中形形色色的有机物图片。讲述有机物种类繁多，其中只含有 C、H 两种元素的有机物叫做烃。今天我们就一起来探究烃类中的最简单的有机物甲烷。ppt 展示西气东输工程、天然气炉灶图片、甲烷的存在和用途，配合讲解回顾已有的有机物相关知识；聆听；浏览图片；产生学习兴趣；进入
5、学习状态。让学生感受有机化合物的重要性；使学生能举例说出自然界中甲烷的存在及储量情况；促进学生形成可持续发展的能源观、环保观。讨论与探究讲解从甲烷的分子式 CH4，我们来看它的电子式。碳原子最外层的 4 个电子分别与4 个氢原子组成 4 个共用电探究活动已知: 实验测得甲烷分子中 4 个 C H 键完全相同，每相邻的两个 C H 键之间的键角、键长、 第 3 页子对，形成共价键。用短线来表示一对共用电子，成为了结构式。提出问题结构式仅用来表示分子中原子的连结顺序，不能表示分子中原子在空间的分布。我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的结构是什么样的呢? 请同学来总结你们小组讨论的结果，并
6、展示你们的作品。键能都相等。且测得以 2个氯原子替换甲烷中的 2个氢原子，所得的二氯代甲烷只有一种构型。活动“ 同学们利用手中的橡皮泥、火柴棒，制作出你们小组认为甲烷分子可能的空间构型。尝试制作二氯代甲烷分子的构型。甲烷空间结构展示甲烷分子的球棍模型和比例模型。结构式只能表示分子内各原子的成键情况。球棍模型能表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型。比例模型能表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的相对位置。总结经过科学实验证明甲烷分子的结构是对称的正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4 个氢原子分别位于正四面体的 4 个顶点上，四个 C H 键强度相同。根据甲烷分子模型结合实践活动，说
7、出甲烷分子的结构特点。阅读材料 知识拓展：在甲烷分子里，虽然 C H 键都是极性键，但 CH4 分子是一种高度对称的正四面体结构，四个 C H 键的极性相互抵消，整个分子没有极性，所以甲烷是非极性分子。能说明甲烷的结构特点、电子式、结构式；通过合作讨论探究甲烷的分子结构，构建科学的逻辑思维方法；体会学习化学的乐趣；实验探究甲烷的性帮助指导学生完成实验。对学生的实验结论加以总结。引导探究实验一探究甲烷的物理性质。学生实验: 观察集气瓶中的甲烷气体并闻气味; 将集气瓶倒置于水槽中，观察现象。总结出甲烷的物理性质; 根据物理性质推测出甲烷的收集方法。能解释甲烷的物理化学性质；通过探究甲烷的 第 4
8、页质 结构决定性质，通过刚才的学习我们知道，甲烷分子是一种对称的正四面体结构，请猜想甲烷的结构是否稳定? 试说明你推测的理由。帮助指导学生完成实验。演示实验三甲烷与氧气的反应。点燃甲烷。过渡大家看到，甲烷与氧气反应要点燃，那么与比 O2 氧化能力更强的 Cl2反应时是怎样的呢?播放视频甲烷与氯气的反应。提问看完了这段视频，同学们再来总结一下，你看到了什么实验现象?结论甲烷与氯气发生了化学反应; 生成氯化氢极举手回答甲烷的结构很稳定。可能原因是: 第一，天然气在地壳中贮藏比较丰富; 第二，天然气能长途输送。探究实验二将 CH4 分别通入酸性 KMnO4、溴水、含酚酞的 NaOH 溶液、含石蕊的
9、H2SO4 溶液中。汇报上述实验结果; 根据实验现象推测出甲烷的化学性质。( 结论) 在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应，也证明了上面的猜想是正确的。描述甲烷燃烧时的现象(火焰为淡蓝色) 并写出甲烷燃烧的化学方程式。氯气的黄绿色逐渐消失，瓶壁上有无色油状液滴生成，水面上升、试管中有白雾产生，石蕊变红。性质锻炼实验操作能力；通过探究甲烷的稳定性获得交流合作能力；经历实验探究的过程，体验化学是一门以实验为基础的科学; 通过探索，体会学习化学的乐趣；初步学会根据实验现象得出可能的规律的能力。 第 5 页易溶于水，气体总体积减少，导致试管内压强减少，氯化氢溶于
10、空气中的水蒸气形成白色酸雾，氯化氢溶于水显酸性; 碳氢键断裂、氯氯键断裂。甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。强调CH4 的四种氯的取代产物都不溶于水。在常温下，CH3Cl 是气体，其他三种都是液体，CHCl3 和 CCl4 是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。教师书写甲烷一氯取代反应方程式，学生上黑板仿写一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式。知识拓展ppt 展示可燃冰未来的新能源。观看图片和资料，体会可燃冰的价值。促进学生形成可持续发展的能源观、环保观。十、板书设计3.1.1 最简单的有机化合物甲烷一、甲烷的结构电子式结构式空间结构：正四面体二、甲烷的性质1. 物理性质俗名沼气，无色无味气体，密度小于空气，极难溶于水2. 化学性质比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。（1） 氧化反应（2） 取代反应CH4+Cl2 CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HClhvhv
