完整版教学设计甲烷

2020-03-02 18:35:03 来源：范文大全收藏下载本文

《最简单的有机化合物—甲烷》

一、教材分析

1、地位

《甲烷》内容选择于人教版高一化学（必修2）第三章第一节，这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容，有机化学是化学学科的重要分支，烃是一切有机物的主体，而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子，学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解，因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

2、教学目标

（1）了解甲烷的电子式、结构式的写法，并掌握甲烷分子的正四面体结构及其对性质的影响。

（2）掌握甲烷的重要化学性质，着重强调取代反应。

（3）通过对物质立体构形的理解使学生逐渐培养形象思维的能力，培养学生关心社会环境、能源等问题的意识。

3、教学重点、难点

重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。

难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和取代反应。

二、学生分析

关于甲烷，学生在初中化学中已经学习了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。教材在介绍这些知识时，非常注重与学生已有知识的联系，采取各种不同的方式引导学生积极地思维，帮助学生进行理解。另外，结构式只表示出了甲烷分子中各原子的结构方式，而不能真实地反映出甲烷分子的立体结构，学生将会产生甲烷分子是平面型分子的错误认识。而对分子的立体结构的认识有直接影响着学生对有机分子结构的了解，并最终影响他们对有机物分子化学性质的了解和学习。因此，要培养学生的空间思维能力，让学生在三维空间中对有机物分子有个真正的了解，并在此基础上学习其化学性质。

三、教学方法和学习方法

1、以学生为主体的引导探索法

使学生在教师指导下，不仅注意观察，同时还启发了学生积极思维，运用已学过的知识与技能，去探索新的概念和规律，培养了学生良好的科学态度。

2、多媒体教学法

由于甲烷分子的正四体结构和甲烷的取代反应机理很抽象，对初学有机物的学生来说很难理解，是本节课的难点。故用计算机的多媒体动画进行直观分析，辅以直观教具（模型、折纸）克服了理解上的抽象性，化解了难点。实验录像的播放有助于全体学生观看到实验现象。

3、本节课教给学生一种思考问题的方法，通过创设问题、讨论问题、从而解决问题，加深学生对教学内容的理解，更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。

四、教学设计［板书］有机物：绝大多数的含碳化合物。烃：只含有碳、氢两种元素的有机物。

［过渡］本章我们主要学习和讨论几种有代表性的烃的基本性质，同时还将介绍一些石油和煤的有关知识。在烃的大家族中组成最简单的要数甲烷了，所以我们就先从甲烷开始学起。

1．引入

通过一段生活甲烷燃烧的图片以及一段瓦斯爆炸的录像引入，从日常实际生活出发，使学生初步了解有机物，复习通过燃烧产物来确定所含元素的实验，进入最简单的烃——甲烷的学习

2．探索甲烷的结构

[课堂探究练习1] 已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。

【课堂活动】

［师］初中化学曾对甲烷作过简单的介绍，现在请同学们回忆一下已学过的甲烷的性质有哪些？

［生］回忆，讨论并集体回答：甲烷是一种无色、无味，难溶于水，比空气轻，能燃烧的气体，天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。［师］除了可燃烧之外，其余就是甲烷主要的物理性质。那么甲烷的分子式和电子式怎么样写呢？(向甲烷的分子结构过渡) ［生］一位同学在黑板上板演，其余同学在下边练习。甲烷的分子式：CH4

电子式：［师］如果将甲烷电子式中每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子？

［生］在练习本上比画，并得出结果

［师］这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。那么上述结构式是不是就表明甲烷分子的真实构型就是这样以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形呢？

［模型展示］甲烷分子的球棍模型和比例模型

［生］相互传看两种模型，观察、体会、理解碳原子与氢原子的相对位置关系，并明确甲烷分子的真实构型为：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。

［师］由此可见甲烷是极性分子还是非极性分子？［生］非极性分子。

［师］所以甲烷极难溶于水就是非常自然的事情了，这体现了什么样的规律？

［生］相似相溶原理。

［师］看来甲烷的结构式并不能代表其真实构型，我们称其为平面结构式，但为了简便其见，一般只写有机物的平面结构式。

【由于学生在有关物质结构方面知识的局限性，因此在学习甲烷分子的结构时，首先在课前布置学生认真预习教材，并要求学生做实践活动，即自己动手制作甲烷分子的结构模型，然后课堂上再拿出甲烷分子的球棍模型和比例模型，介绍甲烷分子的立体结构。使学生在对比之中，对甲烷的正四面体结构有一个比较清楚的认识。】通过展示甲烷分子的球棍模型和比例模型，分析甲烷分子的结构特点，使学生加深对甲烷结构的感性认识；

【过渡】物质的结构决定物质的性质，以上我们了解了甲烷的分子结构，下面我们再来看看甲烷有哪些重要的化学性质。

3．实验探究化学性质

在学生解甲烷物理性质的基础上，将重点放在甲烷的化学性质上。回应前面所讲的“结构决定性质”，接着引导学生通过结构理解甲烷的有关化学性质：

1甲烷的可燃性决定了它有什么用途呢？有什么优点呢？写反应方程式，并让学生思考矿井生产为了避免瓦斯爆炸应该采取的安全措施是什么？介绍新农村沼气池情况。

［师］作为一种可燃性的气体，请大家回忆甲烷在空气中燃烧有何现象？在点燃时应注意什么问题？

［生］回忆并回答：火焰明亮并呈蓝色，并有水滴和能使澄清石灰水变浑浊的CO2生成。点燃甲烷时一定要检验纯度，否则会发生爆炸。［师］从燃烧生成二氧化碳和水的结果可以得到什么启示？［生］可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素。

［板书］1.甲烷的氧化反应 CH4+2O2 → CO2+2H2O ［师］请大家留意我所写的化学方程式与以前大家所知道的在形式上有何不同？为什么会有这样的区别？

［生］观察、思考，并自学教材中的相关注解后回答：方程式的中间用的是“ ”(箭头)而不是“ ”(等号)，这主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生。

2、加成反应：在两只试管中同时滴加3ml 2%溴水，通入甲烷，观察溶液是否褪色。

［师］我们知道酸性KMnO4具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原而褪色，那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢？我们通过下面的实验来验证。

3、氧化反应：在两只试管中分别滴3ml稀酸性高钾锰酸溶液，通入甲烷，观察溶液是否褪色。

甲烷通入溴水中甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中关键操作：

因为要观察的是颜色变化，所以可以用对照法进行观察；溴水具有挥发性，所以通入时间不能太长，防止被气流带走，导致实验结果受影响。

［生］观察、记录、思考实验现象：经过一段时间后，酸性KMnO4溶液的颜色无任何变化，即不褪色。［问］通过刚才的实验可以得出什么样的结论？［生］甲烷气体不能被酸性KMnO4溶液氧化。

［师］在通常条件下，甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应，而且与强酸、强碱也不反应，所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的，在一定条件下也可以与一些物质如Cl2发生某些反应。

取代反应

［演示实验]教师与两名学生助手共同完成。

取一支100 ml的大量筒，通过排饱和食盐水，生甲负责收集20 ml 的甲烷气，生乙负责收集80 ml的Cl2，然后用220 V、250 W的高压汞灯为光源，在距装置10 cm～15 cm处照射。

［生］观察记录现象：量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失，几分钟之后，量筒内壁出现了油状液滴，量筒内水面上升。

［设疑］分析上述实验中所观察到的现象，从中可以得到哪些实验的信息？

［生］分析思考后回答：上述实验现象说明在光照条件下，CH4与Cl2发生了化学反应，生成了易溶于水的气体和难溶于水的油状物质。

［师］评价、肯定回答结果，下面将Cl2和甲烷的反应过程视频，以帮助大家理解该反应的基本机理。［视频动画效果显示］甲烷与氯气的反应过程

［说明］在反应中CH4分子里的1个H原子被Cl2分子里的1个Cl原子所代替，但是反应并没有停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(又叫氯仿)和四氯甲烷(又叫四氯化碳)，反应如下：

(CH3Cl分子里1个氢原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

(CH2Cl2分子里1个H原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

(CHCl3分子里的1个氢原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

［生］观察、理解甲烷和氯气反应过程。

［师］在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取代，生成四种取代产物。这就是甲烷的另一重要化学性质——取代反应。［师］要注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射，否则会因为发生如下剧烈的反应：CH4+2Cl2 → C+4HCl而爆炸，再则CH4和Cl2的体积比应以1∶4为宜，无论是CH4还是Cl2过量，都会导致实验现象不明显。

思考讨论：

(1)CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl

3、CCl

4、Cl

2、HCl等七种物质，哪些是有机物？

(2)从CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl3和CCl4的分子组成上，分析说明CH4与Cl2的化学反应具有什么特点？

［思路分析］(1)在本题中指出的七种物质中，CH

4、CH3Cl、CH2Cl