最简单的有机化合物——甲烷教学设计

2020-03-02 11:49:23 来源：范文大全收藏下载本文

最简单的有机化合物——甲烷

【教学目标】

知识与技能

1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。 2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验结论，了解取代反应。 3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

过程与方法

1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。

3.培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并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.通过甲烷的分子结构的探究，解析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。

2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。

3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程，对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育；通过动手实验，使其体会理论上的理解和亲手实验的不同，而且实验不总是每次都能成功，解析教训、总结经验，培养学生科学研究的态度，认真仔细、实事求是的作风。 【教学重点】甲烷的结构和化学性质。 【教学难点】甲烷的取代反应。

1 【教学方法】讲授法,讨论法,科学探究,实验法【学习方法】小组合作学习,实验探究法,模拟.抽象法【教具准备】多媒体、各种素材、纸板、剪刀【教学过程】

[导入新课]

有机化合物与人类的关系密切，对人们的衣食住行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术领域都起着重要的作用。那么，什么是有机物？它们的组成元素是什么呢？ [板书]：

定义：大部分含有碳元素的化合物为有机物。

（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）组成元素：碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。

[讲述]仅含碳和氢两种元素的有机物，称为碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃，今天我们就先来学习甲烷。 [板书]：

一、甲烷的分子结构

[讲述] 大家都知道甲烷的分子式为CH4，那么甲烷的电子式怎样书写呢？ [学生] 一位同学板演，其他的同学在下面练习。 [投影展示]：

甲烷的电子式：

[思考] 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢？

[学生] 在练习本上画，得出结果.

结构式：

HH|C|HH[过渡]这种用短线表示一对共用电子的式子叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗？

[探究问题1]甲烷分子的空间构型可能有哪几种情况？（学生小组讨论）

2 [学生交流讨论] 讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。

[设疑] 究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？ [学生实践]用球棍模型组装甲烷的分子模型。（实物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：

[学生] 相互传看两种模型，观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。

[讲述] 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，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（键角是109°28′）。这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，其立体结构式可用下图表示，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构式。

[过渡] 一般来说，结构决定性质，那么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 [自主探究]甲烷有什么物理性质

(让学生阅读教材P61完成导学案上相应的内容) [学生] 阅读教材P61并填空

[投影展示]甲烷,俗名为沼气,坑气,是没有颜色、没有气味的气体，密度是0.717

3 g/L(标准状况)，极难溶于水。它是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分。 [过渡]甲烷除了具有物理性质之外，还具有化学性质，那么它又具有哪些化学性质呢？

[板书]：2.甲烷的化学性质：

[过渡]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.但在特定的条件下,甲烷也会发生某些反应.(1) 甲烷的氧化反应

（复习）点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色，放出热量。 [板书]：

CH4+2O2CO2+2H2O

[设疑] 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同？是什么原因呢？

[学生思考回答]化学方程式中间用（箭头）而不是用（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。 [学生]阅读P61资料卡片,回答点燃甲烷之前应注意什么? [过渡] 除了与氧气反应，甲烷还能否与其他物质发生反应？ [板书]：(2) 甲烷的取代反应

[科学探究] 甲烷与氯气的反应(P61).播放实验视频,观察发生的现象。（学生观看完后，由现象讨论得出结论）

[现象]没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略微变浅。（色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红）

[结论] 说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。

（动画模拟）学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画

上述反应没有到此终止，CH3Cl与Cl2继续依次反应。

[探究问题2] CH4与Cl2反应后，产物有几种？哪些是有机物？哪种产物最多？ [学生交流讨论] 五种,一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳等4种是有机物;HCl 最多

[讲解,点拨] 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，其中,四种有机物,量最多的是氯化氢。我们称这种反应为取代反应。那么，什么是取代反应呢？（学生很有兴趣地大胆猜测、估计，试探说出取代反应的含义） [板书]：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

[思考并练习] 让学生写出CH4和Cl2反应的化学方程式 [用途]

①燃烧放热，做气体燃料

②甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂

5 ③天然气的应用，西气东输工程沼气池的应用

④热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油漆等

[课堂小结]

本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的化学性质：氧化反应、取代反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相连的观点。 [当堂检测] 1.下列反应属于取代反应的是（）

A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr

B、Zn+H2SO4 =

ZnSO4+H

2C、CH4+2O2 →

CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O