甲烷教学设计

教学基本信息 课题 最简单的有机化合物——甲烷第一课时 学科 相关 领域 教材 组别 化学 学段： 高一化学必修2第三章第一节 年级 高一 高一化学必修2 书名：必修2 出版社：人民教育出版社 高中 课时 一课时 教学设计参与人员 姓名 设计者 朱学海 学科 课题 化学 年级 高一 单位 满洲里市第七中学 满洲里市第七中学教案 授课人 朱学海 时间 年 月 日 最简单的有机化合物——甲烷第一课时 根据心理学研究表明：高一学生处在求知欲强、好胜心强、兴趣广泛；思维比较活跃 但认识不深刻的阶段，因此在备课时因注意学生的思维特点。 通过翻阅初中教材，学生已经学习了甲烷是一种化石燃料，知道了甲烷的一些基本性 质。甲烷这一节是在初中的基础上进行知识的延伸，结合初中学生所学过的知识，本 节教学的设计，在学生初中知识的基础上，逐渐进行深入；同时，考虑到学生前面已学情分经具有了一些有关物质结构的概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质析 的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习有机化学的基础。 1

知识目标： 1. 掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构 2. 掌握甲烷的物理性质、化学性质，理解取代反应的含义 能力目标： 1.在甲烷分子结构的探究过程中，学习准确观察模型、利用模型帮助思维的方法 2.学会由事物现象能够分析出事物的本质及其变化规律，进一步培养学生学会运用知识解决问题的能力 3.通过化学实验，规范学生操作，提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的分析能力。 教学目标（知识目标 4.通过有关实验，提高从化学实验探究化学本质的能力。 能力目标、过程与方过程方法： 法、情感态度与价值1、从观察实验现象入手，培养学生的观察分析能力，启发学生分析产生观）： 现象的因果关系和本质联系，从而使学生了解学习和研究化学问题的一般方法和思维过程并提高研究性学习的能力 2.在探究甲烷结构的过程中，提高空间思维的能力； 3.初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。 4.培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生设计实验、观察现象，根据实验现象得出可能的规律的能力。 情感态度与价值观： 1.通过学生已有知识顺利进行初、高中知识的自然衔接，消除学生对高中有机化学的不适应心理，并利用有机化学的入门学习，激发学生学习有机化学的兴趣； 2.培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神； 3.渗透实事求是和透过现象看本质的辩证唯物主义思想。。 教学重点： 1.甲烷的结构特点和甲烷的化学性质 教学重点和难点 2.甲烷的取代反应 教学难点：取代反应的反应机理 教学方法 教具和教学手段演示实验器材、多媒体设备） 教学过程 教师活动 学生活动 （教学内容、提问、多媒体的使用、（学生讨论、学生回答问题、演示实验） 学生思维等） 学生观察，加强对天然气的认［引入］多媒体展示我国天然气资识。 源，“西气东送”工程及可燃冰图片。 2

讲演结合 多媒体演示 讲授法 实验探究法 硬质试管 铁架台带铁夹 饱和食盐水 储气瓶 黑色纸套 多媒体教学设备 设计意图 （体现以学生为中心的设计意图） 从自然界和日常生活中与人类相关的有机化合物入手，激发学生的学习兴趣。 提出问题：天然气的主要成分是什么？ [过渡]甲烷在我们的生活中有很重要的意义。那它究竟是什么呢？为何有如此大的魅力？带着疑题，进入我们这节课的学习。 [板书]最简单的有机物——甲烷 [提问]结合我们以前学过内容，大家能否写出甲烷的化学式、电子式？ [讲述] 在我们以后的学习中，常用一根短线来代替一对共用电子对，从电子式便得到结构式，请同学们写出甲烷的结构式。 [板书] 一、甲烷的分子结构： 分子式CH4 电子式： 结构式： 甲烷 学生带着问题进入新课学习 引出本节内容明确本节学习目标。 引发学生学习新内容的兴趣。 考察学生对化学键的掌握情况。 教师根据学生书写情况进行点评，复习旧知识为结构式的引入打下基础。 了解学生对结构式的理解掌握情况。培养学生的思维能力，引导其通过思考解决问题。 基础知识的记忆 找同学在黑板写甲烷的化学式和电子式。其他同学在下面练习 根据教师的提示，引发思路 找同学在黑板写甲烷的结构式。其他同学下面练习 学生做笔记 3

[引入] 实验已经测得甲烷分子中4个C—H键完全相同，每相邻的两个C—H键之间的长度和强度相同，夹角相等 [探究活动]甲烷的空间构型 请同学们利用手中的硬纸板、橡皮泥、牙签等，结合我们所讲过的知识，制作出你们认为甲烷可能的空间构形。 以小组为单位讨论、并搭出甲烷的可能球棍模型、比例模型等。 讨论结果：可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构 。 观察，对比自己制作的模型 学习观察甲烷的颜色、状态、闻气味的方法 讨论并总结 4

引导学生应用几何知识分析物质空间结构，培养学生的推理能力、空间想象能力。培养学生合作意识。 层层推进，得出探究结果。 [实物展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型 [讲述]C位于正四面体的中心，4个H分别位于正四面体的4个顶点上。 [引入]结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？ 板 书： 二、甲烷的性质 1.甲烷的物理性质 [引入]沼气（主要成分是甲烷）有什么物理性质？ [实物展示]取一瓶纯净甲烷的气体，指导学生观察气体的颜色、形态，及闻气体气味的方法 [教师活动]根据讨论总结并给予适当纠正，得出甲烷的物理性质：无色、无味的气体、难溶于水、密度比空气小 通过甲烷构型的探究，培养学生探究思维的能力，归纳总结的能力。 顺应学生学习有机物的基本思路：结构决定性质 培养学生综合归纳、分析的能力 [板书]无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。 [引入]由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析，你能否预测甲烷的化学性质呢？ [板书]二、甲烷的化学性质 [探究问题]将甲烷气体通入盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中，观察紫色高锰酸钾溶液是否褪色？ [替代]（动画模拟）甲烷通过高锰酸钾酸性溶液的动画。 [讲述] 高锰酸钾酸性溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。由此可以推出甲烷具有稳定性，也就是甲烷的化学性质比较稳定。这是什么原因呢？你能从结构上予以解释吗？ [板书]1.稳定性 [归纳]通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。 [提问]是否甲烷与其他物质在任何条件下都不发生化学反应呢？ [问题探究] 甲烷的化学式是CH4 能否通过设计实验来证明它的组成中含有碳和氢两种元素？ [评价反馈] 从方案的安全性、便捷性、可操作性等方面考虑引导学生设计最佳方案。 [实验] 点燃甲烷，燃烧，观察火焰颜色。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，请同学们注意观察烧杯壁和石灰水的变化。 [板书]2.氧化反应 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 学生思考 学生观察 联系刚刚学过的内容，思考回答：甲烷为正四面体结构，比较稳定 学生阅读教材回答 学生回答 学生分组讨论形成实验方案 学生作答 5

进步加深对结构决定性质这一规律的理解 从观察实验现象入手通过实验培养学生的观察分析能力，提高研究性学习的能力 培养学生阅读及自学能力 培养学生的合作意识和 知识应用能力 培养学生培养学生知识应用能力 我们这个地区是矿区为什么在井下严禁吸烟呢？吸烟容易引发瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失.请你分析,在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸?对此应该采取哪些安全措施?” [过度]甲烷除具有可燃性外，还有哪些化学性质？ [学生实验]P61 “科学探究” 甲烷与氯气的反应 [教师活动]观察现象，并组织讨论： 1、你从实验中得到哪些信息？ 2、从所得信息中你能获得哪些启示？ 学生讨论后教师归纳给出实验方案：点燃甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察 学生观察总结 结合甲烷的可燃性利用P61 培养分析、解决实际问题“资料卡片”回答：在甲烷的的迁移应用能力。 爆炸极限内（5%--15.4% ）；煤矿内通风良好，定期的检查甲烷的含量。 提出问题，引发思考，激 倾听、思考 发兴趣 认真观察实验现象，并以小组通过学生自我实验和讨为单位进行讨论，得出一些有论，培养学生的观察实验关实验的信息，再进行交流。 现象，分析并解释实验现 象以及归纳信息的能力。 [小结]1.试管内气体色变浅：说明氯气参加了反应，导致混合气体的黄绿色变浅； （2）水上升：说明反应后气体体积的减少而使水位上升； （3）出油滴：说明反应后有难溶于水的有机物生成； [板书]甲烷的取代反应 提高学生观察实验、分析 认真听讲，积极思考，并记现象、归纳结论的能力，好笔记。 培养分析、推理和综合能 力。 6

CH4 + Cl2 光照 CH3Cl + HCl [强调]有机化学反应方程式必须用“→”连接，一般不用“=”。 [讲述]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。 [板书]取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。 学生听讲，理解 教师提问 仿照生成一律甲烷的化学方程式尝试写出一律甲烷与氯气进行进一步反应的化学方程式 CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2 + HCl CH2Cl2+Cl2 光照 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2光照 CCl4 + HCl 学生书写练习 教师指导 形象生动的多媒体动画演示，帮助学生理解 考察学生对取代反应的理解能力 【作业】 课本P65 1、3、4、6、9、10题 思考独立完成 总结 巩固课堂知识，及时反馈。 小结]今天我们认识了最简单的有机物——甲烷，同学们重点掌握甲烷的分子组成与结构，还有它的化学性质，尤其是取代反应。

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明确本节课的重、难点

板书设计：

最简单的有机化合物——甲烷 一、甲烷的分子结构

分子式：CH4 电子式： 结构式：

二、甲烷的物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。 三、甲烷的化学性质： 1.稳定性

2、甲烷氧化反应 CH4+2O2 点燃 CO2+ 2H2O 3、甲烷的取代反应

取代反应：有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应 CH4+Cl2光照

CH3Cl +HCl CH3Cl+Cl2 光照 CH2Cl2 + HCl

光照

CH2Cl2+Cl2 光照 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 课后反思：

《最简单的有机化合物—甲烷》第一课时内容，本节课是有机物的开端，以最简单的物质引领学生进入有机化学的世界。在引入课题时，用了《西气东输工程》以及可燃冰等图片资料，使学生感到有机化学就在他们的实际生活中，体会到学习有机化学的重要意义，从而引起学生的学习兴趣。

研究甲烷结构时，学生之间相互讨论，相互评价学生制作的甲烷模型，课堂气氛轻松活泼，学习效果较好；当讲述甲烷的氧化反应时，应结合资料卡片，解释煤矿的矿井发生瓦斯爆炸的原因，使学生了解甲烷的爆炸极限，并回归课本甲烷点燃前必须检验其纯度。

本节课的另一个教学重点就是甲烷和氯气的取代反应，由于甲烷和氯气的取代反应现象不是很明显，我采用了对比实验的做法，通过两组对比实验现象的观察，得出结论，让学生明白反应条件对有机化学反应的重要性。通过实验现象使学生能够分析出甲烷可以和氯气反应，并理解甲烷和氯气发生反应的原理，从而引出取代反应的定义。

最后的作业目的是检查学生的掌握情况，从而检验学生的听课效果并在以后的讲课时针对学生的薄弱环节，进行有针对性的训练。

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