高中化学 第三章 第一节 甲烷教学设计 新人教版必修2版高一必修2化学教案

《甲烷》学设计《最简单的有机化合物——甲烷》选自人教版高中化学必修第三第一节。一教学计路析、材析本节课的地位和作用：以典型有机物甲烷为切入点，从结构的角度适当加以深化，建立有机结—性质—用途”的认识关系生通过初中的化学学习经对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解本节课是学生在高中阶段首次接触有机物结构与性质方面的内容节的内容目的是使生从结构的角度认识甲烷的性质以的有机教学打下一个基础本节课的内容既有一的理性思维和空间想象又有实验的感性认识时入了一个新的反应类型——取代反应。教材重点：甲烷的结构和取代反应。教材难点：甲烷分子的空间构型和取代反应发生的实质。、情析所面向的学生是农村高中的平行班学生，学生在初中已经了解了甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气等的主要成分元周期律这一章中生已经有了一些有关物质结构的上位概念应在有机化合物的学习抓住结构与性质的关系学生头脑中逐步建立起有机物的立体结构模型，为学生以后进一步学习有机化学打好基础。二教方设、学标①通过情境教学，了解确定有机物分子式的研究思路；②通过理论假设、实物模型、动画展示，掌握甲烷的正四面体构型，能初步构建有机物的空间结构；③通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理会有机反应与无机反应的区别树实事求是的科学态度。、学法实验探究法；多媒体展示法等。、学程教学

教师活动

学生活动

设计意图环节

环节一顾旧知出新知断甲烷分子

【引导】同学们化学是一门实验性的学科，物质的发现和性质的研究都是通过一系列的科学实验和科学家们的探索研究找到了物质的本质和它们的规律。今天我们将展示一段化学物质研究的过程，请同学们一起来进行分析研究看你能否总结出它是什么物质，具有什么样的分子结构？【思考分析】某科学家团队对一种化合物A开展了一系列的实验后，他们得出物质是由C两元素构成的化合物继后的研究中他们发现1mol的A与O完燃烧后生成了1molCO和2molHO的量实结果请学们思考分析：

温故而知新，通过甲烷燃烧反应的旧知识，来解决新问题，发散学【思考生能生维，构的结论为：CH或知网络。CH学会利用生成物之间的比例关系，推断有机物分子式。你可否根据化学反应方程式中的物质的

【结论能的结

根据学生接受量关系，以及反应物与生成物的比原

果为：

新知的能力，子个数关系来确定A物的化学构成？这就是在初中我们就学过甲烷分子，其分子式为CH。【小结】根据有机化学反应的反应物与产物的物质的量的关系比例来推断有机物的化学式是有机化学家推断物质化学式的重要思维方法。今天我们来具体的研究甲烷的结构和性质。【板书】第一节《最单的有化合物》——甲烷甲烷的分子式：CH【过渡提问】同学们，你能否运用已经学过的化学键理论知识推断出甲烷的化学结构式呢？

（通生成的量来出有物中的原子个数比

本节课不宜过早提出最简式的区别。环节二猜，探究的4空间结

【提问我知道甲烷的分子式为CH那甲烷中一个C原与四个H原是处于什么样的排列状态呢？请同学们试着自己描述。【板书】甲烷的分子式、电子式、结构简式（从左至右【提问】根据甲烷的结构简式的描述中，我们可以看出四个H原围绕在一个子周围，处在同一平面上，请问真实的甲烷分子中，C、H原会处在同一个平上吗？

【猜想能结通猜想，果为：学逐步体猜想一面正方空间结构的

【讲授】自然界有一个基本的原则就是对称形构；——稳定的原则。也就是说自然界中能稳定猜二四面体存在的物质，一般来说它们都处于一种结构结对称的状态。对称——稳定——美观——持久，就如人体中四肢、五官的对称一样。甲烷分子也不例外同学们从对的角原子排斥最小的角度思考甲烷如排列才是对称的？【引导】以结构简式中C原在心，四个H原与之成键在外围进行分析1之间形成了稳定的化学键2从的原子结构出发围的个原子核外有着带负电的电子云，它们之间肯定存在一种排斥力。要使甲烷稳定这种排斥力一定要处于最小状态。请同学们思考：是甲烷处于平面正方形结构【答烷的空（键角90是四面体（10928’）四间构型为四面个氢原子的电子云之间负电荷排斥力最小？体构【板画、展示】板画正方形、正四面体图形，并展示正四面体的球棍模型。1．请察平面正方形和正四面体各自的夹角，哪种构型氢原子间排斥力大呢？2．甲烷的空间结构应该是什么型？【多媒体放映】多媒体放映甲烷的比例模型与球棍模型。【板书】甲烷的空间构型：正四面体结构。

念。发展学生的思维能力。通过引导、提问、板画、模型展示，让学生清晰地认知甲烷的空间构型，突破本课的难点。

44环节三实验探究的化学性

【提问】自主阅读课本61页，考：甲烷与氧气发生燃烧的氧化反应，那么甲烷会不会与高锰酸钾等强氧化剂反应呢？【演示实验】教师将甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液的试管中，让学生观察现象。【实验装置图】

【回答】可能的结果为：通过中介甲烷比较稳定与高锰钾等氧化剂反应。

通过引导、提问、自主阅读、实验验证的教学方法，让学生对甲烷与氧化剂的反应有了深刻的清晰【回答】可能的结果为：【板书】甲烷是比较稳定的，只与氧气发生甲不能使锰氧化反应，不与高锰酸钾等强氧化剂发生反酸溶液褪色。应。【引导通书中61页的读我可以知道甲烷会与氯气发生反应。仔细观察演示实验，思考以下问题。【演示实验】实验装置图：

的认知。通过教师演示实验，让学生逐一探索甲烷与氯气反应的化学变化的实质。实验操作：其中一支试管用预先准备好的黑色纸套套上，另一支试管放在光亮处。【提问】1.仔观察与记录试管中的实验现象？为什么会产生这样的现象？2.请测甲烷与氯气反应的产物应该有哪些，说出依据。【引导观察、思考】对观察不仔细、不全面的同学提出指导。

【观察记可能观察到于光亮处管中气体颜色逐渐变浅、对烷与氯试管中液面上升、的学反应试管有白产现象与实质

【板书甲与氯气反应实验现象色变浅、管壁有油滴有较为充分水上升、有白雾、出油滴。【讲述】纯净的氯气是黄绿色气体。而现在气体颜色变浅了，说明甲烷与氯气发生了化学反应。试管中液面上升、有白雾产生，在氯气的化学性质中，我们知道的液滴汇聚就会形成白雾。由此推出产物中可能有HC1生。试管壁有油滴生成，可能生成了不溶于水的有机物。【引导提问】甲烷与氯气反应生成的有机物可能由哪些元素组成？【讲述】根据科学家的实验结果验证，这些油滴是混合物，由一氯甲烷（CHCl氯甲烷（CHCl氯烷CHCl）和四氯甲烷（CCl）成生成一氯甲烷的化学反应可以写成：第一步：CH+ClCHCl+HC1【提问】请书写生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的化学反应。【板书】

生成。【思考然生成了HCl，Cl从CH中取了H原子，给出了Cl原子此成的油滴可能含有C、H、Cl中一种或几种元素。【思考画由反应物和Cl得到产物CHCl和HCl的过程，体验到“H”“Cl”的互换模仿得

的认知与理解。体验原子互换过程。为“取代反应”概念构建知识第二步：CH+2Cl第三步：CH+3Cl第四步：CH+4Cl

CHCl+2HC1CHCl+3HC1CCl+4HC1

到其他产物CHCl时经历的过程。【可能回答反应的点是烷

基础。“举一反三触类旁通步学会有机化学反应的书写规

迁移拓展

【问题】1根化学方程式你发现该反有什么特点？2否这类反应取一个名？能否用自己的话概括出其定义？【讲述】取代反应【板书】取代反应：这种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替代的反应。【问题】取代反应与置换反应是否一样？举例说明并填写下表。【板书】取代反应置反应实例定义反应物生成物反应中电子得失反应是否可逆【迁移拓展】我们已经知道甲烷与氯气发生取代反应可能会有CHCl和CCl多种氯代产物，那同学们可否应用开篇的物质的量关系的方法，对下列实验情况推知反

分子的四氢律。原子一地氯原子替代成四种不的氯代产物。“替换反应代反应、置换反应”等等可能的词语。让学生自己归纳总结甲烷与氯气反应的特点，清晰地认识取代反应的实质。与旧知的对比和梳理，构成【回答生可能知识网络。从甲与氯的物质量的例通过知识迁入手是从甲烷拓，让学与氯氢的质充分地认知的量的比例入手，掌甲烷与应生成的氯代产物呢？1如知1mol甲烷与1.5mol氯完全发生反应，则可能生成的氯代产物有哪些？2如知1mol甲烷与氯气完发生反应，生成了2.5mol氯氢可能生成的氯代产物有哪些？【小结】我们可以从多种角度来分析，如：从甲烷与氯化氢的物质的量的比例入手；从甲烷与氯气的物质的量的比例入手，甲烷可以与多倍的氯气反应。、书计

来分析讨论。

气反应的化学实质，突破本课时的重难点。同时也让学生构建了学习有机化合物的思维模式，为以后的学习奠定基础。第节《最简的机合物—甲一、甲：分子式、电子式、结构简式；结构：正四面体二、甲烷的化学性质：

别别1、甲烷的氧化反应：+2O==CO+2HO422、甲烷很稳定：不与强氧化剂应，不与酸或碱反应。3、甲烷的取代反应：第一步：+Cl第二步：+2Cl第三步：+3Cl第四步：CHCl+4Cl

CHCl+HCCHCl+2HClCHCl+3HClCCl+4HCl三、取代反应与置换反应的区别：类取代反应实

置换反应区

别

例

CH+Cl

CHC