高中化学-甲烷教学设计学情分析教材分析课后反思

PAGE8PAGE鲁科版必修2第3章第1节认识有机化合物第一课时有机化合物的性质编制：教学背景分析教学内容：甲烷是高中有机化学的起始课，主要内容是其结构、性质和用途。其中甲烷的结构和取代反应及其特点都是重点。在学习甲烷结构时，学生第一次接触到了空间结构这一认识有机物分子结构的角度。而空间结构又是认识有机物分子结构的重要方面。所以需要通过甲烷的学习帮助学生建立起这一认识角度。同样，甲烷的氯代反应也是学生第一次接触到典型的有机反应。此反应很好地体现出有机反应的一般特点。学生学习甲烷的氯代反应，从分子结构上形成对氯代反应的认识。学生情况：在学习本课时，学生已经具备了基本原子结构、化学键的知识和研究物质的过程与方法的经验，思维具有定独立性和主动性。但还是以感性认识为主，理性认识还有待提高。教学方式：问题解决式、综合启发式【教学目标】知识与技能：能说出甲烷的空间结构特点；能从宏观、微观、符号三个水平描述甲烷的取代反应。过程与方法：通过甲烷稳定性与其分子结构关系的讨论，发展对结构与性质关系的认识。情感·态度·价值观：认同研究甲烷的分子结构和反应规律对指导其实际应用的意义。感受化学研究对人类生产生活的价值。重难点：甲烷的分子结构特点，及甲烷的化学性质【教学方法】1、生成教学法。提供分层次的问题与材料，并进行方法指导，学生通过自行分析发现知识、构建知识。使不同层次的学生均有发展。这是本节设计主要采用的教学方法。2、启发式教学。提供材料，学生自行发现问题，引发思考和讨论，并提出方案与设想。在产业转移对区域发展的影响中多有采用。【教具准备】多媒体课件【课时安排】1课时。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一提出问题：甲烷的应用价值【引入】从社会热点问题——可燃冰的开发利用引出，展示甲烷的应用价值——常见燃料和化工原料。【讲解】为了有效利用甲烷这种资源，人们研究甲烷的性质与反应规律，并应用规律控制变化实现有效利用。听讲，认同化学研究的意义分析甲烷的学科价值。感受化学研究对人类生产生活的价值环节二发展认识认识有机物分子结构的角度和研究有机物的方法任务1：认识甲烷分子结构【组织学生讨论】甲烷适合做燃料与它的哪些性质相关？【提出问题并引导学生思考】如何用分子结构解释甲烷稳定性？①学生写出甲烷的电子式和结构式并说明书写的理由②在①的基础上引导学生思考与稳定性相关的甲烷分子结构特点。【教师讲解】肯定学生的疑问。展示甲烷的比例模型和球棍模型。【提出任务】总结出甲烷的结构特点。【小结】肯定学生的总结，说明这些结构与甲烷稳定性的关系，发展学生的物质结构观。【讨论、回答】学生能够讨论分析出与甲烷的可燃性、稳定性等性质有关①学生通过书写电子式和结构式从原子结构角度认识碳原子与氢原子的连接方式。②学生能够进一步分析出甲烷分子稳定性可能与碳氢键的强弱有关。还有学生提出问题甲烷分子中碳氢原子的空间排列方式会不会影响其稳定性。观察体会甲烷的空间结构特点学生拼插甲烷的球棍模型并总结出其结构特点：（1）碳四价规则（2）碳氢键较强（3）正四面体结构认识甲烷的分子结构特点以及其与甲烷稳定性的关系。发展学生的物质结构观。任务2：认识甲烷与氯气的取代反应【过渡】甲烷能够作为化工原料生产四氯化碳。【演示实验】甲烷与氯气发生取代反应。【讲解】甲烷氯代反应过程中的四步反应及其特点。【提出任务】从化学键角度分析氯代反应过程中的断键与成键。【提出问题】通过观察此模拟过程，分析甲烷氯代反应过程中有机物分子结构变化的特点。【小结】总结甲烷氯代反应的特点，定义取代反应。学生观察实验，描述现象：量筒内液面上升；量筒中气体颜色变浅，并出现少量白雾；内壁出现油状液滴。初步认识甲烷的氯代反应，体会其过程的复杂性。学生能够运用结构式表达他们的观点。学生思考回答体会取代反应及其特点从宏观、微观和符号表达三个水平整体认识甲烷的氯代反应。分析氯代反应，形成对有机反应表现出的特点的认识；感受化学研究对人类生产生活的价值课堂巩固习题练习巩固学生解答，反馈学习情况学生自主完成，巩固知识板书设计鲁科版必修2第3章第1节认识有机化合物第一课时有机化合物的性质学案编制：【课前预习区】阅读教材58页至60页：什么是有机物？你知道在日常生活中涉及的哪些物质是有机化合物？他们有哪些共同的特点?2、有机物与无机物在性质上的区别：性质和反应有机物无机物溶解性（填易，不易）多数溶于水，溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂多数溶于水，溶于有机溶剂可燃性（填易，不易）多数燃烧多数燃烧是否电解质多数电解质多数电解质化学反应方程式反应一般比较、、有反应，一般用表示。一般比较，反应少，反应速率较，一般用表示。3、已知在标准状况下，甲烷的密度是0.717g/L,含碳75%，含氢25%（均为质量分数），利用这些数据，通过计算确定甲烷的分子组成。4、甲烷有哪些物理和化学性质？与以往你学习的无机化合物有什么明显的区别吗？【课堂互动区】【环节一】提出问题：甲烷的应用价值【引入】从社会热点问题——可燃冰的开发利用引出，展示甲烷的应用价值——常见燃料和化工原料。【环节二】发展认识：认识有机物分子结构的角度和研究有机物的方法任务1：认识甲烷与氯气的取代反应【过渡】甲烷能够作为化工原料生产四氯化碳。【演示实验】甲烷与氯气发生取代反应。（记录现象）【讲解】甲烷氯代反应过程中的四步反应及其特点。【提出任务】从化学键角度分析氯代反应过程中的断键与成键。【提出问题】通过观察此模拟过程，分析甲烷氯代反应过程中有机物分子结构变化的特点。【问题组3】为什么反应容器中液面上升?还有其他现象吗？（2）瓶中的溶液显酸性,你推测可能的产物是什么?（3）瓶壁上附着的油状液体又可能是什么?【小结】总结甲烷氯代反应的特点，定义取代反应。写出反应的化学方程式取代反应：取代反应（甲烷与氯气的反应）置换反应（锌与稀硫酸反应）生成物都是化合物生成物中一定有单质反应受温度、压强催化剂等外界条件的影响多数在水溶液中进行，遵循金属（或非金属）活动顺序反应逐渐进行，多数是可逆的反应多数为一步单向进行甲烷与氯气的取代反应有种产物，除HCl外，其它产物比较如下：名称分子式俗名状态水溶性用途一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯甲烷【迁移应用】1、1mol甲烷与1molCl2反应，生成物质中，哪种物质最多？2、若1molCH4中的H完全被取代，消耗Cl2_____mol，产生HCl_____mol。3、1mol甲烷与Cl2反应，若生成等量的四种有机物，需要多少物质的量的Cl2？任务2：认识甲烷分子结构【组织学生讨论】甲烷适合做燃料与它的哪些性质相关？【提出问题并引导学生思考】如何用分子结构解释甲烷稳定性？①学生写出甲烷的电子式和结构式并说明书写的理由②在①的基础上引导学生思考与稳定性相关的甲烷分子结构特点。【教师讲解】肯定学生的疑问。展示甲烷的比例模型和球棍模型。【提出任务】总结出甲烷的结构特点。【小结】肯定学生的总结，说明这些结构与甲烷稳定性的关系，发展学生的物质结构观。【问题组】1、点燃甲烷前应进行什么操作？2、怎样检验甲烷燃烧的产物？3、甲烷能否与酸性高锰酸钾溶液反应？甲烷能否与溴的四氯化碳溶液反应？【演示实验】点燃甲烷，观察实验，填写下表燃烧现象检验产物方法现象结论2.化学性质（1）可燃性化学方程式：【迁移应用】我国的许多煤矿都是瓦斯型煤矿，容易发生瓦斯爆炸事故，造成巨大的财产损失和人员伤亡。请你分析一下，在什么情况下容易发生瓦斯爆炸？对此应该采取哪些安全措施？【补充探究实验】[实验1]将甲烷气体通入酸性高锰酸钾溶液，现象：[实验2]气体通入含石蕊的NaOH溶液中，现象：[实验3]气体通入含石蕊的H2SO4溶液中，现象：【归纳小结】相对稳定性酸性高锰酸钾溶液氢氧化钠（石蕊试液）稀硫酸（石蕊试液）现象【拓展延伸】观察一段视频，了解丙烷（C3H8），分子结构、性质与甲烷类似，实践活动：请动手拼插丙烷（C3H8）的球棍模型并预测化学性质。①写出结构式②拼插球棍模型③预测化学性质【课堂小结】【学情分析】①能力水平：学生为省重点中学学生，思维活跃，学习能力较强，具有较好的互动合作、实验探究的学习能力。②知识储备：作为燃料的甲烷组成，可燃性在九年级第七单元《燃料及其利用》中已经出现，甲烷的成键特征及其电子式结构式在必修二第二章第一节《化学键与化学反应》已经学过，因此这些就是学习新课前学生知识的先行储备。③认知瓶颈：而其余的知识就是本节课的新知识，但依然没有离开结构决定性质，性质决定用途这条规律，只不过学生由于立体几何知识了解较少，对于甲烷等烷烃分子的空间立体构型理解有一定的难度。对于甲烷发生取代反应的特点，由于知识比较抽象，思维上也会存在一定的障碍。而这里正需要我们老师抽丝剥茧，详细分析，为学生搭建合适的脚手架，让自主完成知识的建构。为激发学生学习兴趣，让学生轻轻松松接受有机化学知识，在课堂上就能消化知识。【效果分析】本节内容贴近生活联系生命，通俗易懂，实验探究到位。亮点就是引导学生通过生动的具有时代感的材料去理解抽象的理论知识，让学生在积极思考与讨论中，自主探索、领会道理，增强参与能力。在本课的教学过程中，通过合作探究法、集体讨论法、实验探究法，体现了新课改精神和要求。整节课采用新的教学理念进行设计，突出重点，突破难点，提高学生分析问题、解决问题的能力，做到知行统一，学以致用。本节课的重点甲烷的结构和甲烷的性质都是由老师提出了问题，然后学生的观点发生碰撞，然后师生一起分析提升，老师再帮助学生拓展视野，以促成学生认识的转变和产生情感的共鸣，最终促进学生科学素养的发展。教材分析【教材的地位与作用】《甲烷》选自鲁教版普通高中课程标准实验教科书必修二第三章第一节。有机化学是化学学科的重要分支，有机化学的基础知识是高中化学课的重要内容之一，要求学生简要而系统的掌握有机化学的基础知识。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，学生对他的理解直接影响到今后对各种有机化合物的理解，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作用。教材内容主要分为两个部分具体呈现课标的要求：第一部分是介绍甲烷的组成、成键特征和立体构型；第三部分介绍甲烷的稳定性、可燃性和取代反应。我们可以看到这三部分知识的内在联系是：第一，甲烷的组成使它具有可燃性，从而成为一种重要的燃料；第二，它的立体构型解释了它的稳定性，因此在通常情况下可以稳定存在；第三，甲烷的成键特征解释了它的取代反应，并使其成为一种重要的化工原料。通过以上分析可以看出教材就是要引导学生在回忆旧知的基础上，深刻体会结构决定性质，性质决定用途的自然科学思想。【评测练习】1.下列有关甲烷的说法中错误的是()A．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B．天然气的主要成分是甲烷C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是()A．氯气B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液3．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（）A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl4．1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？

(

)

A.

4

mol

B.

8

mol

C.

2

mol

D.

6

mol

5．将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶，用玻璃片盖好瓶口后，分别作如下处理。写出实验现象：

(1)置于黑暗中：________________。

(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁：__________________。

(3)放在有光线的房间里：__________________________________，甲烷和氯气发生的一系列反应都是____________(填反应类型)，请写出甲烷和氯气反应生成四氯化碳的化学方程式：_____________________________。(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应，生成的有机物中常用作溶剂的_________，可用作灭火剂的是___________，氯仿的化学式是___________。参照此类反应，试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸汽反应的化学方程式。【课后反思】一、教学目标明确恰当，重点难点突出有效地突出了：甲烷的分子结构和甲烷的取代反应两个重点，同时采用了由学生用气球制作的甲烷模型，多媒体课件演示和展示球棍模型、比例模型等多种方法有效地突破了甲烷的空间结构这一难点。二、学案编写严谨详实，充分体现了知识的发生发展过程，符合学生的认知规律，所选例题和练习难度适中，具有典型性和代表性。三、教学思路清晰，同时学生活动设计充分有效教学素材和资料的准备充分丰富，特别是甲烷与氯气光照条件下的反应视频和实验现象的分析以及该取代反应机理的模型展示说明非常好，对学生理解该反应的原理起到了很大的帮助作用，强化了学习效果。运用身边的气球使甲烷结构的形象化，充分的分析了甲烷的结构特点，结构决定性质，便于学生掌握有机物的结构与性质之间的关系，从而为以后的有机化学教学打下来坚实的基础。主题呼应好，主线清晰明了。有“生命由什么物质合成”问题引入，又通过分析、探讨、归纳、实验录像等形式进行问题的解决，最后又响应前面的问题，并且进行了问题的延伸和深度的理解。本节课的教学从学生已有的知识理论基础、方法能力基础和生活背景知识出发，探究甲烷的结构、性质以及应用。通过互动交流、实验探究等多种教学方法，将结构决定性质形象化，性质决定用途具体化，大大提高了课堂的有效性，在潜移默化中使学生的科学素养得到提升。课标分析【课标要求】会写甲烷的分子式、结构式、电子式，知道甲烷的结构特点。2．知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，会写化学方程式。

3．知道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，类推烷烃的主要性质（物理性质和化学性质）。

5．知道同系物、同分异构体的概念，能根据结构式或结构简式判断它们是否为同分异构体和同系物。【课标解读】新课程标准要求高中化学课程要在九年义务教育的基础上，尊重和促进