2024-2025学年新教材高中化学 专题8 有机化合物的获得与应用 第1单元 第1课时 天然气的利用 甲烷教案 苏教版必修2

2024-2025学年新教材高中化学专题8有机化合物的获得与应用第1单元第1课时天然气的利用甲烷教案苏教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：天然气的利用——甲烷

2.教学年级和班级：高中二年级，化学班

3.授课时间：2024-2025学年，第1学期

4.教学时数：45分钟，第1课时

【教学目标】

1.让学生了解天然气的组成及甲烷的重要性。

2.掌握甲烷的化学性质，了解其在能源领域的应用。

3.培养学生的实验操作能力，提高分析问题和解决问题的能力。

【教学内容】

1.天然气的组成及其在我国能源结构中的地位。

2.甲烷的化学性质，包括稳定性、可燃性等。

3.甲烷的制备方法及其在能源、化工等领域的应用。

4.实验操作：甲烷的制备与检验。

【教学过程】

1.导入：通过图片和数据，介绍天然气的组成及其在我国能源结构中的地位，引出甲烷的重要性。

2.基本概念：讲解甲烷的化学性质，如稳定性、可燃性等。

3.应用领域：介绍甲烷在能源、化工等领域的应用，如燃料、化工原料等。

4.实验操作：

a.演示甲烷的制备方法。

b.学生分组实验，操作甲烷的制备与检验。

5.总结与作业：

a.归纳本节课的重点内容。

b.布置相关练习，巩固所学知识。

【教学评价】

1.课堂问答：检查学生对甲烷的化学性质、应用领域的掌握程度。

2.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力及对实验结果的分析能力。

3.课后作业：检验学生对本节课知识点的掌握情况。核心素养目标1.科学探究：培养学生通过实验方法，掌握甲烷的化学性质，提高观察、分析和解决问题的能力。

2.实践与创新：通过甲烷制备与检验的实验操作，激发学生的创新意识，培养动手实践能力。

3.科学态度：引导学生树立科学的态度，认识天然气资源的重要性，关注能源的合理利用与可持续发展。

4.科学素养：使学生了解有机化合物在生活和生产中的应用，提高对化学学科的认识，培养科学素养。

5.团队合作：分组实验中，培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。重点难点及解决办法重点：

1.甲烷的化学性质及在能源领域的应用。

2.甲烷的实验室制备方法及检验。

难点：

1.甲烷稳定性的理解及其与其他有机化合物的比较。

2.实验操作中安全规范及实验现象的准确观察。

解决办法及突破策略：

1.通过多媒体演示和实物模型，直观展示甲烷的化学性质，结合生活实例加深理解。

2.设计对比实验，让学生通过观察不同有机化合物的反应，理解甲烷的稳定性特点。

3.在实验操作前，详细讲解安全规范，现场演示正确操作流程，确保学生掌握实验技能。

4.引导学生分组讨论实验现象，鼓励提问和分享观察结果，提高分析问题的能力。

5.对于实验难点，提供详细的实验步骤图解和操作提示，帮助学生克服操作障碍。教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都提前准备好《高中化学》苏教版必修2教材，特别是专题8“有机化合物的获得与应用”相关内容。

-教师准备教学参考资料，包括教案、教学大纲、课后习题等。

2.辅助材料：

-准备天然气、甲烷分子结构、甲烷燃烧反应等相关图片和图表，用于课堂展示。

-搜集和剪辑关于天然气开采、甲烷应用的视频资料，增强学生对天然气利用的直观认识。

-设计和打印实验步骤指导书，包含实验目的、原理、步骤和安全注意事项。

3.实验器材：

-提前检查并准备实验所需的器材，包括实验室用天然气气源、实验反应瓶、导管、集气瓶、火柴、酒精灯等。

-确保实验器材的数量充足，保证每组学生都能进行实验操作。

-检查实验器材的安全性，确保无损坏、无泄漏，避免实验过程中发生意外。

4.教室布置：

-在教室前方设置多媒体展示区，用于展示图片、视频和PPT等教学资源。

-根据实验需要，将教室划分为实验操作区、观察区和讨论区，确保实验操作的安全性。

-在实验操作区准备实验台和必要的防护设施，如实验桌垫、护目镜、手套等。

-在讨论区设置白板或挂图，供学生记录和展示实验结果。

5.其他准备：

-教师提前预习教学内容，确保对甲烷的性质、制备和应用等知识点的熟练掌握。

-准备课堂提问和讨论的话题，鼓励学生积极参与。

-制定实验操作流程和安全规范，确保学生在实验过程中的安全。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解甲烷的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。

设计预习问题，如“天然气为何重要？”和“甲烷在生活中的应用有哪些？”，激发学生思考，为课堂学习甲烷的性质和应用做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确本节课的教学目标和重点难点。

准备教学用具和多媒体资源，确保教学过程的顺利进行。

设计课堂互动环节，如小组讨论和实验操作，提高学生学习甲烷相关知识的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

提出问题：“天然气中的主要成分是什么？”和“甲烷燃烧时会发生什么反应？”，引发学生的好奇心和求知欲，引导学生进入甲烷学习状态。

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的有机化合物的概念，帮助学生建立知识之间的联系。

提出问题，检查学生对有机化合物定义和分类的掌握情况，为学习甲烷打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解甲烷的化学性质、制备方法和应用领域，结合实例帮助学生理解。

突出甲烷的稳定性和可燃性重点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕甲烷的性质和应用展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考甲烷在能源转换和化工生产中的应用。

技能训练：

设计实践活动，让学生在实践中体验甲烷的性质，提高实验操作能力。

在新课呈现结束后，对甲烷的性质、制备和应用进行梳理和总结。

强调重点和难点，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

布置与甲烷相关的随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对知识点的掌握情况。

鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决练习中的问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。

引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍甲烷在生物能源和环境保护中的作用，拓宽学生的知识视野。

引导学生关注天然气资源的合理利用和可持续发展的前沿动态。

情感升华：

结合甲烷的应用，引导学生思考化学与生活的联系，培养学生的社会责任感。

鼓励学生分享学习甲烷的心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的甲烷内容，强调其化学性质、制备方法和应用重点。

肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。知识点梳理1.天然气的组成与重要性

-天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷等轻烃组成。

-甲烷是天然气的主要成分，占总体积的70%-90%。

-天然气是一种清洁、高效的能源，对减少环境污染具有重要意义。

2.甲烷的化学性质

-甲烷是一种无色、无味的气体，化学式为CH4。

-甲烷在常温常压下非常稳定，不易发生化学反应。

-甲烷具有可燃性，燃烧产物为二氧化碳和水，热值高。

3.甲烷的制备方法

-实验室制备甲烷通常采用无水醋酸和碱石灰的混合物加热反应。

-工业上甲烷的获得主要来源于天然气、煤层气和生物发酵。

4.甲烷的应用领域

-甲烷是重要的燃料，广泛应用于家庭供暖、发电和工业生产。

-甲烷是化工原料，可用于合成氨、甲醇等化学品。

-甲烷在生物能源和环境保护领域也具有重要作用。

5.甲烷的实验室检验方法

-甲烷的实验室检验方法主要包括气体的收集、干燥和燃烧实验。

-燃烧实验中，甲烷气体在火焰上方产生蓝色火焰，燃烧产物为二氧化碳和水。

6.天然气资源的合理利用与可持续发展

-天然气资源的开发与利用应遵循节能减排、保护环境的原则。

-提高天然气资源利用效率，推广清洁能源技术，减少温室气体排放。

7.甲烷在能源转换和化工生产中的应用

-甲烷在能源转换方面，如燃气发电、燃气供暖等，具有高效、清洁的特点。

-在化工生产中，甲烷可用于合成氨、甲醇等基本化学品，为我国化工产业发展提供原料保障。

8.甲烷稳定性的影响因素

-甲烷的稳定性受温度、压力等条件影响，高温高压下容易发生分解反应。

-甲烷的稳定性还与其分子结构有关，甲烷分子中的碳-氢键具有很高的稳定性。

9.甲烷与其他有机化合物的性质比较

-与其他烷烃相比，甲烷的燃烧产物更为简单，环境污染小。

-甲烷在自然界中的分布广泛，是天然气、煤层气等的主要成分。典型例题讲解例题1：甲烷的实验室制备

题目：描述实验室中通过无水醋酸和碱石灰的混合物加热反应制备甲烷的实验步骤，并说明实验中需要注意的安全事项。

答案：

实验步骤：

1.将无水醋酸和碱石灰按一定比例混合，放入试管中。

2.加热试管，观察气体的产生。

3.收集产生的气体，并通过干燥剂除去水分。

4.对收集到的气体进行燃烧实验，观察火焰颜色和燃烧产物。

安全事项：

1.实验过程中需在通风柜中进行，避免气体泄漏。

2.加热过程中要注意火焰大小，避免过热引起爆炸。

3.收集气体时，要确保装置的气密性，防止气体泄漏。

例题2：甲烷的化学性质

题目：解释甲烷在常温常压下的稳定性和可燃性，并给出甲烷燃烧的化学方程式。

答案：

甲烷在常温常压下非常稳定，不易发生化学反应。甲烷具有可燃性，燃烧时与氧气反应，生成二氧化碳和水。

化学方程式：CH4+2O2→CO2+2H2O

例题3：甲烷的应用领域

题目：列举甲烷在能源、化工和环境保护领域的三个主要应用，并简要说明其作用。

答案：

1.能源领域：甲烷是重要的燃料，用于家庭供暖、发电和工业生产，具有高效、清洁的特点。

2.化工领域：甲烷是合成氨、甲醇等化学品的重要原料，为我国化工产业发展提供原料保障。

3.环境保护领域：甲烷可用于生物能源的生产，减少化石能源的使用，降低温室气体排放。

例题4：甲烷的实验室检验

题目：描述实验室中如何检验收集到的气体是否为甲烷，并说明检验方法的基本原理。

答案：

实验室中可通过以下步骤检验气体是否为甲烷：

1.收集待检测气体，并通过干燥剂除去水分。

2.将收集到的气体点燃，观察火焰颜色。

3.在火焰上方罩一干燥的烧杯，观察是否有水珠生成。

基本原理：甲烷燃烧时产生蓝色火焰，且燃烧产物为二氧化碳和水。通过观察火焰颜色和燃烧产物，可判断气体是否为甲烷。

例题5：天然气资源的合理利用与可持续发展

题目：简述天然气资源的合理利用与可持续发展的重要性，并提出三条具体措施。

答案：

天然气资源的合理利用与可持续发展具有重要意义，可以减少环境污染、降低能源消耗。

具体措施：

1.提高天然气资源利用效率，推广清洁能源技术。

2.优化天然气开采、运输和储存过程，降低能源损失。

3.鼓励研究和开发新型天然气利用技术，拓展天然气应用领域。板书设计1.天然气的组成与重要性

-天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷等轻烃组成。

-甲烷是天然气的主要成分，占总体积的70%-90%。

-天然气是一种清洁、高效的能源，对减少环境污染具有重要意义。

2.甲烷的化学性质

-甲烷是一种无色、无味的气体，化学式为CH4。

-甲烷在常温常压下非常稳定，不易发生化学反应。

-甲烷具有可燃性，燃烧产物为二氧化碳和水，热值高。

3.甲烷的制备方法

-实验室制备甲烷通常采用无水醋酸和碱石灰的混合物加热反应。

-工业上甲烷的获得主要来源于天然气、煤层气和生物发酵。

4.甲烷的应用领域

-甲烷是重要的燃料，广泛应用于家庭供暖、发电和工业生产。

-甲烷是化工原料，可用于合成氨、甲醇等化学品。

-甲烷在生物能源和环境保护领域也具有重要作用。

5.甲烷的实验室检验方法

-甲烷的实验室检验方法主要包括气体的收集、干燥和燃烧实验。

-燃烧实验中，甲烷气体在火焰上方产生蓝色火焰，燃烧产物为二氧化碳和水。

6.天然气资源的合理利用与可持续发展

-天然气资源的开发与利用应遵循节能减排、保护环境的原则。

-提高天然气资源利用效率，推广清洁能源技术，减少温室