甲烷教学设计

《最简朴的有机物——甲烷》教学设计湛江开发区第一中学赖玉梅一、设计思想本节课的教材根据是苏教版高一年级必修2模块中的《天然气的运用——甲烷》。本节课遵照新课改的理念，引导学生结合生活实例体会甲烷对人类生活的影响，采用“搜集有关材料—分析构造—试验操作—分析讨论—得出结论”的学习措施，在试验探究中学习甲烷的构造和化学性质。在学习过程中让学生“动手做、动眼看、动脑思、动口议”，手、眼、脑、口多种感官同步并用，使学生在“做化学”中“学化学”，深切体会知识的形成过程，真正理解和掌握知识，从而到达很好的教学效果。二、教材分析甲烷是学生进入高中有机化学部分学习的大门,同步本节内容也是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和某些重要用途的基础上，深入从甲烷的分子构造角度来认识甲烷的化学性质,很好地体现了初高中教材的自然衔接。这样编排符合学生的认知规律，从学生心理原因考虑，更易接受和认识，并且有助于激发学生的学习爱好和积极性。必修模块的有机化学内容，教材起点低，强调知识与应用的融合。因此，在教学设计时要关注学生生活经验，将学习内容结合生活中的实际问题创设情境，要以激发和培养学生学习有机化学的爱好为主，不盲目拓展加深。逐渐引领学生在循序渐进的学习中建立有机物“构造—性质—用途”的认识关系，为后续的有机化学奠定良好的基础。三、学情分析学生在初中化学中已经理解了甲烷的物理性质、燃烧反应和某些重要的用途，因此在简介这些知识时，要关注与已经有知识的联络，从不一样的角度引导学生积极地思索，协助学生理解掌握。学生在必修2专题1的学习中已经掌握了化学键与物质构造理论的基本知识，可以在老师指导下，写出甲烷的电子式和构造式。但学生的空间想象思维还相对较差，并且对比较抽象的原子构造和化学键知识理解不够透彻，因此要让学生在三维空间中对有机物分子真正理解，进而学习其化学性质，最终掌握有机化合物的学习措施。四、教学目的（一）、知识与技能：1、理解甲烷在自然界中的存在和用途。2、认识甲烷的正四面体构造。3、理解甲烷的物理性质和化学性质。4、理解取代反应的概念。（二）、过程与措施：1、通过动手做模型，写电子式、构造式、化学方程式，探究试验，积极地融入课堂，参与学习过程。2、通过比较模型、观测甲烷发生取代反应的动画和试验，增强对抽象知识的理解。3、在重点掌握甲烷化学性质的过程中，建立有机物“构造―性质―用途”的关系，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思绪和措施。4、通过观测记录试验现象和总结试验结论来提高科学试验的观测能力、思维能力。（三）、情感态度价值观：1、通过学生自己动手做模型，动手做试验，让他们真正感受其中的快乐，从而其激发浓厚的学习爱好以及探索新知的愿望。2、培养学生严谨、有序地分析问题、处理问题的科学态度及科学措施。3、培养其环境保护意识及关怀能源、社会问题的意识。五、教学重点难点：教学重点：甲烷分子的空间立体构造、重要的化学性质教学难点：甲烷分子的空间立体构造、甲烷的取代反应六、教学方略与手段“以问题为索引，学生为主体”的学习小组探究，并与试验探究、多媒体有机的结合，营造出师生互动友好的课堂。1.采用直观道具和多媒体，激发爱好，层层推进。2.创设问题情境，吸引学生故意注意。3.通过演示试验组织学生进行试验探究、分析、归纳、对比、演绎。七、课前准备学生准备分组调查生活中的灶具和燃气热水器所使用的燃气种类。理解我国的天然气资源，“西气东输”工程及其意义。教师准备研究课标规定制作教案、学案、课件（3）准备试验所需仪器和试剂八、教学过程教师活动学生活动设计意图引题多媒体展示：“西气东输路线图”，简介神奇的可燃冰。观看，加深对天然气的认识创设教学情境，吸引学生的注意力。引入：从查找资料的过程中，大家都对天然气有了一定的理解，它的重要成分就是甲烷，想理解其中的秘密吗?那么请大家跟我一起进入甲烷的学习。倾听并联络已经有知识明确重要学习内容。板书：最简朴的有机物——甲烷甲烷的物理性质及其在自然界中的存在物理性质展示：装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少许水)。观测颜色、状态、思索溶解性。请一学生闻气味充足调动学生学习的积极性，让学生感到成功的喜悦，激发学生学习的积极性。提问：1、通过观测，甲烷的物理性质均有哪些？2、结合甲烷的物理性质，应怎样搜集甲烷？交流小结板书：1、物理性质：无色、无味、密度比空气小，很难溶于水。做笔记存在讲述：植物在隔绝空气状况下分解可以产生甲烷，在油田和煤矿附近往往有天然气，它们都是“清洁”的燃料，无毒并且热能高。诸多都市由烧煤改烧天然气后，酸雨的危害明显减弱。懂得沼气、坑气、天然气的重要成分均是甲烷对学生进行环境保护教育。板书：2、存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等探究甲烷的构成及立体构型构成探究练习：试验已证明甲烷仅由碳、氢两种元素构成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推导出甲烷的化学式。小组交流讨论，计算写出甲烷化学式使学生初步学会确定气态烃分子式的计算措施，培养学生计算过程的逻辑思维能力训练。反馈：纠正化学式构型探究过渡：理解了化学式之后，怎样书写甲烷的电子式和构造式？请一名同学上黑板写。联络已经有的价键理论和构造理论书写。巩固已经有知识，为学习立体构型做铺垫。评价：给出对的的成果校正设疑：从构造式中，我们能发现甲烷的成键有什么特点呢？思索，也许答案:碳为中心，与四个氢原子位于四角，与其形成共价键，键长相等引导学生分析甲烷的构造。引导：下面，请开动脑筋，把手中的纸团、橡皮泥、小番茄、牙签等，制作出你们认为甲烷也许的空间构形。思索、设计甲烷构型，并动手搭建也许的设计方案：1、四边形模型2、四面体模型用身边的物品就可以做试验，能激发学生积极参与的爱好，培养发明思维能力。展示：挑出几种有代表性的模型向学生展示。观测、比较过渡：同学们的想象力非常丰富，但以上只是我们对甲烷构造提出的设想，真正的甲烷的构造应当是哪种，我们还需要更多的理论或试验数据支持。倾听，思索培养学生科学的严谨性。讲述：科学家通过测定，得到了甲烷的多种参数：键长：1.09×10-10键角：109键能：413KJ/mol提问：根据这些参数，同学们可以否认你们的哪些构象呢？深入思索，讨论、判断引导学生形成层层深入的思维构造，处理问题。多媒体展示：甲烷的球棍与比例模型认真观测，与自己所搭模型对比通过甲烷构型的探究，培养学生探究思维的能力，归纳总结的能力。讲述：分子构造特点：正四面体型构造，呈高度对称状，并且C—H键比较牢固。练习：请同学们用手中的球棍模型练习组装出甲烷的构造，认真体会甲烷的空间构型。动手组装、体会加深学生对甲烷空间构造的理解和记忆。板书：三、分子式、电子式、构造式以及甲烷的构造特点、成键特点领悟，记忆，整顿笔记为学生深入学习打下基础。过渡：我们已经充足认识了甲烷的构造特点，大家都懂得内因决定外因，构造决定性质，下面我们将深入学习甲烷的性质。倾听，思索引导学生学习有机物的基本思绪：构造决定性质。甲烷的化学性质探究稳定性设计试验方案讲述：下面，我们将做两个试验，请大家仔细观测现象。边引导边演示：甲烷通入酸性高锰酸钾和溴水观测现象并讨论分析原因，得出结论：一般状况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。突出甲烷化学性质的相对稳定性。同步为下一节课与乙烯的化学性质对比埋下伏笔，有助于学生更形象地理解乙烯和甲烷的性质差异原因在于分子构造不一样。过渡：不过，在特定条件下，甲烷也可以与某些物质发生反应，甚至爆炸。倾听，思索引出新问题，激发学生求知欲。探究可燃性提出问题讲述：大家通过调查都已经懂得甲烷是燃气的重要成分，可以燃烧，那么怎样确定燃烧产物呢？倾听，思索激发学生思索、辩论、研究问题的求知欲，试验技能的深入提高。设计试验方案引导：你能否通过设计试验来验证呢？（分组进行设计试验方案）思索，小组讨论试验方案交流：小组交流方案交流得到也许的方案：1、点燃纯净甲烷气体，将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水，观测现象。2、点燃纯净的甲烷，将燃烧产物依次通过浓硫酸和澄清的石灰水，观测现象3、点燃纯净的甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观测；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观测。培养学生的团结协作意识。评价反馈：从方案的安全性、简便性、可行性等方面考虑引导学生选出最佳方案。培养学生多角度、综合分析问题的能力。试验探究指导试验：请2名学生代表上讲台演示设计试验方案3。观测并记录试验现象从理论到实践，大大激发了学生学习的积极性，深切体会化学是一门以试验为基础的学科。同步巩固学生已经有的知识，提高学生动手能力。归纳：书写反应化学方程式CH4+2O2点燃CO2+2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+H2O迁移拓展设疑：怎样鉴别甲烷、一氧化碳、氢气三种无色气体？联络甲烷燃烧产物的鉴定，进行分析，得出对的措施让学生学会举一反三，运用已经有知识迁移应用。拓展:甲烷与氧气反应,也就是天然气和沼气燃烧的道理所在。但和氢气同样,它也要验纯,当甲烷与空气混合到一定比例时就会发生爆炸,这也就是多种矿难中最重要的一点——“瓦斯”爆炸,大家看一下瓦斯爆炸导致的危害（图片)。领悟安全的重要性对学生进行安全教育，培养学生的安全意识。与氯气的反应提出新问题过渡：除了可以进行燃烧之外，甲烷还具有什么其他性质呢？请看大屏幕。思索引出与氯气的反应试验探究多媒体展示：播放甲烷与氯气反应视频。观看视频，记录试验现象借助多媒体直观展示试验，便于学生观测。指导观测：观测试验现象，分析可以得出哪些与试验有关的信息？分析颜色变浅：阐明氯气参与了反应水位上升：阐明气体体积减小有油滴出现：阐明新的有机化合物的生成训练学生观测、分析、归纳总结能力。探究取代反应设疑：化学反应的实质是旧键的断裂，新键的形成，那么甲烷与氯气的反应是怎样进行的，这些反应是属于什么类型的反应？思索，讨论指导学生思索的方向。多媒体展示：播放甲烷与氯气反应FLASH动画，引导学生观测构造的变化，写出化学方程式.观看动画，分析思索方程式给学生一种直观的感觉，提醒其写出方程式。板书：光光CH4+Cl2CH3Cl+HCl光光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2CCl4+HCl对比，纠正自己的方程式让学生对甲烷与氯气反应的机理充足理解。过渡：根据甲烷的反应基理，总结取代反应的概念。思索，概括让学生透过现象看本质。小结：取代反应与置换反应的区别于联络归纳、比较让学生深入理解取代反应，学会联络与比较的分析措施。巩固：学生拿着球棍模型，一边嘴里念着反应机理，一边将甲烷与氯气反应过程用模型来演示出来。动脑、动口、动手通过动手模拟，让抽象的反应详细化；手、眼、脑、口多种感官同步并用，使学生在“做化学”中“学化学”，真正经历化学知识的形式和运用过程。知识拓展甲烷以及氯代物的性质和应用联络生活常识，阅读书本，看老师的展示锻炼学生学习的整体性、持续性；并渗透环境保护、能源问题，使学生关注社会。多媒体展示：PPT展示甲烷的热解反应观看，并分析也许的产物及反应类型展示甲烷的另一反应类型，使学生对甲烷的认识更全面。课堂小结 课堂总结习题巩固：完毕练习巩固知识提问：你从这节课的学习中有什么收获？认真思索培养及时总结，使知识条理化的学习习惯。多媒体展示：整体知识框架及教学重点，学习措施。记忆，整顿笔记建立学习有机化和物的系统学习措施。课堂习题：1、下列有关甲烷物理性质的论述对的的是（）A、甲烷是一种黄绿色气体B、甲烷是一种有臭味的气体C、搜集甲烷时常用排水法，是由于甲烷的密度与空气的密度相近。D、甲烷能用排水法搜集是由于甲烷难溶于水2、为验证CH4分子中含C、H两种元素，可将其燃烧产物通过：a.浓硫酸；b.澄清石灰水；c.无水硫酸铜。对的的次序是（）A.a、b、cB.b、cC.b、c、aD.c、b3、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充足反应，得到的产物物质的量最多的是（）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、4、下列反应不属于取代反应的是（）A、CH4+Br2→CH3Br+HBrB、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2C、CH4+2O2→CO2+2H2OD、CHCl3+HF→CHFCl2+HCl板书设计第一节最简朴的有机化合物——甲烷一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在1.物理性质：无色、无味、密度比空气小，很难溶于水。2.存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等二、甲烷的分子构成和构造化学式：CH4电子式：构造式：空间构造：对称的正四面体构造构形特点：4个C-H键是等价的三、甲烷的化学性质1.稳定性2.可燃性CH4+2O2CO2+2H2O3.取代反应：有机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。一氯取代：光光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光光CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光光CHCl3+Cl2CCl4+HCl4.热分解：

CH4