第三章第一节 最简单的有机物——甲烷教学设计

必修2 第三章 有机化学

第一节《最简单的有机化合物——甲烷》

广雅中学 陈雪莲

一、教材分析

关于甲烷这部分内容教材的呈现顺序是用途——结构——性质，即教材首先介绍了甲烷的分布和重要的用途，然后从结构的视角介绍了甲烷的正四面体结构，并给出了球棍模型和比例模型，接下来开始介绍甲烷的物理性质和化学性质。其重点是甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。甲烷是结构最简单的有机物，是烃的典型代表物。甲烷的学习是高中学生较为系统地学习有机物的开始。因此，本课题的教学价值在于：一是以甲烷的结构特点的学习帮助学生初步体会对有机物组成、碳的成键特点和有机物立体结构模型的认识; 二是以甲烷的取代反应为载体初步体会有机物的性质; 三是从甲烷这个最简单的有机物入手可以类推烷烃的结构和性质，初步体会从结构角度学习有机物性质的学习模式。基于上述分析，本课题在注重传授知识的同时，要注意培养学生正确学习有机化学知识的思路与方法。

二、教学目标

1．知识与技能：

（1）会写甲烷的分子式、结构式，知道甲烷的结构特点，初步了解饱和碳原子的成键特点。 （2）知道甲烷的物理性质、化学性质

（3）理解取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。

（4）了解烷烃的组成、结构和通式，初步了解碳链的结构，运用烷烃的通式熟练写出各种烷烃的分子式；类推烷烃的物理性质和化学性质，认识烷烃的化学稳定性。

（5）知道同系物、同分异构体的概念，知道烷烃同系物的习惯命名法，了解丁烷的同分异构体，能根据结构式判断同分异构体和同系物。 2．过程与方法：

（1）通过书写甲烷的分子式、电子式、结构式，初步认识到有机物结构式的“三重表征”。 （2）通过“实践活动”（可制作模型或使用球棍模型）、阅读和分析球棍模型、比例模型，了解甲烷的空间构型，进一步明确甲烷结构式的含义，初步认识饱和碳原子的成键特点。初步体会有机物分子结构的特点及其性质的影响。

（3）通过观看取代反应的模拟动画或使用模型模拟取代反应的过程，从键的层面认识甲烷的取代反应。

（4）通过分析表3-1，归纳出烷烃的习惯命名法、结构简式的书写规则、物理性质（熔沸点、密度、状态）的规律性变化、同系物的概念、烷烃同系物的通式等。 3．情感态度与价值观：

（1）结合生活经验和化学实验，认识烷烃对人类生活的重要性。

1 （2）通过有机物结构和性质的学习，体会有机物研究的基本思路和方法，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。

三、教学重点和难点

1.教学重点

（1）甲烷的分子结构 （2）甲烷的取代反应 （3）同系物、同分异构体 2.教学难点

（1）甲烷的结构特点及立体结构模型的初步认识 （2）甲烷的取代反应条件及产物、断键、成键特点 （3）同系物和同分异构体概念辨析

四、教学过程

1.教学流程

引入（有机化合物梗概、学习有机化学的指导思想、烃的定义）→甲烷的存在和用途→甲烷的物理性质→甲烷的结构→甲烷的化学性质→归纳取代反应特点→讨论甲烷的“功与过” 2.教学过程

环节1：初识有机物

【教师】今天开始我们学习有机化合物。请阅读课本第58页，初步了解有机化合物在生产生活中的应用，认识什么叫有机化合物 【学生】总结有机化合物的应用 【教师】什么叫有机物？ 【学生】含碳的化合物

【教师】是否所有含碳的化合物都属于有机物？

【小结】有些物质虽然含有碳元素，如CO、CO

2、H2CO

3、CaCO3等，但性质与无机物接近，称为无机物。组成有机物的元素除碳外，通常还有什么元素？ 【学生】H、O、N、S。

【屏幕】组成有机物的元素除碳外，通常还有H、O、N、S、P、卤素等。

【教师】有机化合物对我们来说是一个新的学习模块，相比于之前的学习来说，有一个指导思想显得尤为关键，当然在元素化合物和元素周期律的学习中我们也反复强调过这个思想，即结构决定性质的思想。其次，在有机物参与的化学反应中，反应条件非常重要。 【过渡】今天我们要学习的一种有机物仅含碳和氢两种元素——烃，请注意它的书写和读音。烃是最简单的一类有机物，那么最简单的烃就是甲烷。

【随堂练】下列物质属于烃的是：H2S、C2H

2、CH3Cl、C2H5OH、CH

4、H

2、金刚石、

CH3COOH、CO

2、C2H4

2 环节2：温故知新——甲烷的结构

【教师】甲烷相信大家都不陌生，根据初中所学和生活经验，请大家谈谈对甲烷的认识。 【学生1】是天然气、沼气、油田和煤矿坑道气的主要成分。 【学生2】无色、无味。

【学生3】可以燃烧，完全燃烧生成二氧化碳和水。 【学生4】甲烷是一种非常清洁的能源。

【教师】从刚才大家的总结中，我们可以了解到甲烷在自然界的存在和应用，除了这些，甲烷还可作为家庭管道煤气的燃气，以及作为一些汽车例如出租车的燃料。 【图片】煤气炉燃烧图片，加气站图片。

【设问】它为什么现在倍受青睐呢？请回忆初中学习过的甲烷的性质。

【小结】单位质量的甲烷燃烧放出的热量比单位质量的煤和石油燃烧放出的热量都高，且燃烧产物无污染。所以甲烷是一种高效、清洁的能源。 【数据】1Kg甲烷完全燃烧放出5.56×104 KJ热量

1Kg 煤燃烧放出2.09 ×104 KJ热量 1Kg石油燃烧放出4.19×104 KJ热量

【教师】我们可以看出甲烷在生产生活中非常重要。下面我们就来进一步学习甲烷。学习甲烷先要学习甲烷的结构。大家能否写出甲烷的分子式、电子式和结构式？ 【学生】书写甲烷的分子式、电子式和结构式

【教师】分子式是将所含元素写出，在元素符号下方标明该元素原子的个数，电子式是将共用电子对情况和原子的其他最外层电子数标出，结构式是把电子式中每一对共用电子对用一条短线表示。甲烷的结构我们写在黑板上是平面的，真实的结构是不是平面的呢？ 【学生】不是，是正四面体。

【教师】我们在纸上或黑板上写出结构式看起来好像是平面的，实际上甲烷的结构是立体的。 【展示】动画演示甲烷的分子结构模型、甲烷分子的球棍模型和比例模型。

【教师】我们经常使用两种模型，一种是球棍模型，球代表原子，棍代表共价键。另一种模型叫做比例模型，中间的碳比氢原子要大一些，可以反映原子的大小关系。

【小结】甲烷分子形成了一个正四面体的立体结构。碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上，4个C-H键的键长和夹角相等，强度相同。 分子式

电子式

结构式

CH

4环节3：甲烷的性质

【教师】这里有一瓶甲烷，请大家观察并描述甲烷的物理性质。

3 【学生】常温下为无色气体，密度比空气小，难溶于水。 【教师】如何知道甲烷密度比空气小且难溶于水？

【学生】装甲烷的集气瓶口朝下放置可以知道甲烷密度比空气小，生活中使用的沼气从水中冒出可以推测它难溶于水。

【屏幕】1.物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。

【过渡】刚才我们认识了甲烷具有正四面体结构，我们以前是否接触过具有正四面体结构的物质？具有这种结构的物质性质一般有什么特点？ 【学生】金刚石，性质很稳定。

【教师】由于甲烷具有正四面体结构，所以，甲烷通常情况下性质比较稳定。稳定体现在哪些方面呢？请看实验。

【演示】将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中。

【小结】通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应

【转折】但是在特定条件下也会发生化学反应。例如，我们知道甲烷在点燃的条件下可以燃烧，请写出甲烷燃烧的化学方程式。

【教师】请对比书上的化学方程式，有什么不同点？ 【学生】书上没有用等号。

【讲解】有机物的反应由于比较复杂，副反应较多，因此在写方程式时一般写“→”，不写等号。

【屏幕】2.化学性质

点燃

（1）氧化反应CH4+2O2－→CO2+2H2O 【教师】下面我们重点要学习的是甲烷另一个大家不熟悉的性质，请大家先阅读课本P61的科学研究。 【学生阅读课本】

【教师】该实验我们采用观看视频的方式，不演示的原因有两个：一是该实验的时间比较长，大约需要10～15分钟的时间，且要用比较强的光来照射，二是该实验只能采用演示的方式，后面的同学很难观察到细微的现象。下面播放视频，请大家认真观看并做好记录。 【播放视频】取代反应的装置、通入混合气体。 【教师】暂停视频、提示观察：

1、想想为什么可以用排饱和食盐水的方法来收集甲烷氯气的混合气体？

【学生】甲烷难溶于水；氯气可溶于水，饱和食盐水中的c（Cl-）很大，可以降低氯气与水的反应程度以及减少氯气在水中的溶解度。

【教师】提示观察：

2、视频中甲烷和氯气的体积分别为20mL和80mL，课本是多少？从比例可以说明什么问题？

【学生】课本是一半一半。说明都可以反应。

4 【教师】由此我们可以看出气体的体积要求不是很严格，不同的比例都可以发生反应。 提示观察：混合气体的颜色。 【学生】黄绿色。

【继续播放视频】反应的现象（说明：该反应比较缓慢，视频是拉快了速度。）

【教师】整个实验过程看到了哪些现象，说明了什么问题？请一位同学完整地描述一下。 【学生】气体的颜色变浅，有油状的液滴，量筒内压强减小。 【教师】为什么出现这些现象？

【学生】氯气少了，气体参与了反应。有油状液滴说明产物有液体，不溶于水。 【教师】另外，课本第61页提到试管中有少量白雾。这里的白雾是什么？ 【学生】小液滴。

【教师】什么物质容易形成小液滴？ 【学生】易溶于水的物质——盐酸。

【教师】化学反应的本质是旧键断裂新键形成，那么该反应的一个产物是HCl,它是通过如何断键和成键而形成的？剩下的原子或原子团能相互结合，那除了HCl外还有什么生成物？ 【动画】模拟甲烷的取代反应过程。

【教师】在反应中，甲烷断开了C-H键，氯气断开了Cl-Cl，一个Cl原子替换了H原子的位置得到一氯甲烷，换下来的H原子和另一个Cl原子结合形成HCl。 【学生】观察动画写出甲烷与氯气反应的化学方程式。 【屏幕】（2）取代反应

【教师】这些反应的共同点是甲烷分子里的氢被氯原子所替换，这类反应叫做作取代反应。 【小结】取代反应的特点

实验条件：光照

反应物状态：气态

反应后产物是混合物

5

定量关系：1molCl2取代1molH 【教师】由此可以看到有机反应一般具有以下特点：需要一定的条件、反应速率慢、副反应多、反应程度小，一般为可逆反应。这正是有机化学方程式写箭头不写等号的原因。 【拓展思考】二氯甲烷有几种结构？结合球棍模型思考。 【学生讨论】一种……两种……。 【教师】为何认为是两种？

【学生代表】有两种，一种是两个氯原子相邻，第二种是两个氯原子是相对的。 【教师】你认为是两种，请你用台面的模型拼出两种一氯代物。 【有个别学生表示反对】是一种……一样的……。

【展示模型】甲烷的球棍模型，将两个氢原子替换为两个氯原子，上下左右转动模型。 【教师讲解】因为甲烷是正四面体结构，四个氢原子的地位是完全等同的，任意将其中两个氢原子替换为两个氯原子只能得到一种结构，不要被平时所书写的平面的结构所混淆，所以二氯甲烷只有一种结构。

6

第一节 最简单的有机物——甲烷教案

最简单的有机物—甲烷

化学微课教学设计必修二第三章第一节最简单的有机化合物甲烷(初步认识有机物的结构)

第一节 最简单的有机化合物——甲烷2

必修2第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物—甲烷知识点总结

最简单的有机化合物——甲烷教学设计

最简单的有机化合物——甲烷教学设计

最简单的有机化合物甲烷——教学设计

《最简单的有机化合物甲烷》教学设计

《最简单的有机化合物》__甲烷

《第三章第一节 最简单的有机物——甲烷教学设计.doc》

将本文的Word文档下载到电脑，方便收藏和打印

推荐度：

点击下载文档