甲烷说课教案

教师郑潇洁课题最简单的有机化合物——甲烷专业医学生物技术班级生技1班生技2班地点313、314课时2课型新授课教学目标知识目标了解甲烷的物理性质和用途；理解甲烷的空间正四面体结构和取代反应的原理；掌握甲烷的化学性质。能力目标进一步了解讨论分析、实验探究的基本研究方法；初步培养学生的空间想象能力；建立有机物“结构性质用途”的认知关系。情感态度价值观通过对甲烷燃料和能源危机的了解，感受化学与社会的联系，树立低碳理念,增强社会责任感；熟悉天然气的正确使用，培养安全意识。教学重点甲烷分子的空间结构和取代反应教学难点1.甲烷空间结构模型的建立；2.从化学键理论理解取代反应机理教学方法情境创设，多重演示、启发探究教学手段视频播放、动画演示、图片展示教学过程教学过程教师活动学生活动教学意图用时知识点1——甲烷的存在形式【图片展示】——生活中的甲烷：天然气、可燃冰、瓦斯、沼气【提出问题】这些物质之间有什么联系？【教师讲解】在上节课中我们已经学到了烃的概念，烃是只含有碳、氢元素的最简单的一类有机物，那么最简单的烃就是甲烷，甲烷是植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的，自然界中，天然气、沼气、有天气和坑道气的主要成分都是甲烷，为了合理利用和开发这些能源，我们有必要对甲烷的结构和性质进行了解。【板书】知识点2——甲烷的空间构型1、确定甲烷空间正四面体结构【知识迁移】学生自主学习并完成甲烷分子式、电子式和结构式的书写。【提出问题】确定有机物只掌握它们的分子组成是不够的，还要了解这些分子在空间的排列构型。那么甲烷分子中碳、氢原子在空间中是怎么分布的呢？【探究实验1】——模拟甲烷的空间分布学生利用橡皮泥、火柴棒自主拼插甲烷分子模型。给出一个信息：实验测得甲烷分子中4个C-H键长度和强度完全相同，且任意两个C-H键之间夹角相等。【教具展示】——甲烷的球棍模型和比例模型【板书】2、全方位感知正四面体由于有的学生对正四面体并没有一个清晰的概念，因此设计活动来帮助学生全方位感知正四面体结构。【小组活动】——纸折正四面体学生根据屏幕中展示的正四面体的折法，以小组为单位，互相合作，折出正四面体。然后将折出来的正四面体与球棍模型比较，明确甲烷的五个原子在正四面体上处于什么位置。【动画演示】——甲烷的空间正四面体分布【板书】知识点3——甲烷的物理性质理解甲烷的结构是为了更好的掌握甲烷的性质。【自主学习】通过实验室甲烷气体的展示，联系生活中见到的甲烷燃料，以及阅读相关材料，填写甲烷的物理性质的表格，并提问甲烷可用的收集方法有什么？【板书】知识点4——甲烷的化学性质稳定【创设情境】——“西气东输”向学生展示“西气东输”的图片和视频。【提出问题】西气东输中的气体是什么？西气为什么能安全输送到4000公里之外呢？【探究实验2】——验证甲烷的性质稳定将甲烷气体通入到硫酸酸化的高锰酸钾溶液和含有石蕊的氢氧化钠溶液。【板书】知识点5——氧化反应【创设情境】——煤矿瓦斯爆炸事件【提出问题】为什么会发生煤矿瓦斯爆炸事件？【教师讲解】纯净的甲烷能在空气中安静得燃烧，发出淡蓝色火焰，根据元素组成，可以推出反应产物为二氧化碳和水。但是当空气中的甲烷含量达到5%-15.4%时，便会发生爆炸。给我们的启示：a:作为学生，在实验室点燃甲烷之前应做什么？b:作为一名有安全意识的公民，使用天然气应该先开火还是先通气？c:如果你是一名煤矿的安全主管，那么应该采取哪些措施保障施工安全呢？【板书】知识点6——取代反应前面我们已经得出结论，甲烷的化学性质比较稳定，甲烷和氯气在自然条件下不会发生反应，但是在一些特定条件下，比如说光照，甲烷和氯气会发生怎样的反应呢?【视频展示】——甲烷和氯气在光照和遮光条件下反应从视频中可以看出：当反应结束以后，有光照的试管中，黄绿色消失，说明氯气反应完全，试管壁上附着油状液体，说明有有机物生成，而遮光的试管中还有黄绿色，说明氯气没有反应。那么这个反应是怎么发生的呢？【动画展示】——甲烷和氯气反应的成断键情况反应时：甲烷的一个C-H键断裂，氯气中两个氯原子之间的键断裂，脱落下来的氯原子和氢原子组合成氯化氢，氯原子取代了甲烷分子中氢原子的位置，生成一氯甲烷。同样的原理产物继续与氯气反应，直至反应结束。【小组讨论】小组讨论总结实验现象，写出氯气和甲烷分布反应的反应方程式。【板书】【创设情境】——“可燃冰”可燃冰是一种高效、清洁的新型能源，它的出现可以缓解日益严峻的能源危机，但是可燃冰的开采和利用仍需进一步探究此研发。【课堂小结】本节课主要学习的六个知识点，其中甲烷的正四面体结构和取代反应的机理是我们的重难点，需要同学们认真思考，课下多做练习巩固。【拓展延伸】建设生态新家园，假如你是一名记者，走访农户，了解安全开发沼气的方法，介绍给大家？回答：这些气体的主要成分都是甲烷思考：碳原子最外层有四个电子，最多可与四个氢原子成四个共价键分子式：CH4思考，有的猜想是平面正方形的，有的猜想是正四面体结构分布。拼插甲烷模型可能出现两种拼法：得出结论：甲烷的空间排列呈正四面体结构认真观察教具，得出结论：甲烷的空间构型呈正四面体结构。折正四面体，并与甲烷的球棍模型做比较回答甲烷的物理性质：颜色：无色气味：无味状态：气态密度：比空气小水溶性：极难溶于水可用排水法，向下排气法收集回答是甲烷气体，并且猜测：甲烷之所以能安全得输送到4000公里以外，可能是因为甲烷的性质很稳定。实验观察现象：溶液均不变色，说明甲烷既不与强氧化剂反应，又不是酸性气体，证明甲烷是一种稳定的气体。思考听讲我们在化学实验室点燃甲烷等可燃性气体时，应先检验甲烷的纯度。在家中使用天然气的时候，要注意先打火，再通气，以免甲烷泄露到空气中，达到临界点，发生爆炸。注重通风2.杜绝火源3.及时检查4.建立安全通道5.宣传教育6.安全培训。观察观看思考讨论实验现象：黄绿色逐渐消失，有油状液体生成，反应的方程式为：思考听讲记录从生活中的实例引入甲烷，使化学和生活紧密联系，激发学生的学习兴趣和对生活的热爱和探索。利用已学的知识指导学生推到出新的知识，实现知识的迁移。引导学生大胆猜想锻炼了学生的空间想象力和动手能力，鼓励学生勤于思考，大胆猜想，并积极得设计实验验证自己的猜想。甲烷的正四面体结构比较抽象，通过计算机的多媒体动画进行直观分析，辅以直观教具(模型、折纸)克服理解上的抽象性，突破难点。锻炼学生对简单知识进行自主建构，培养学生从感性认识上升到掌握物理性质学习的一般方法。通过提问，猜想，设计实验验证的过程，培养学生合理建构，主动探究的精神。提高安全意识，学会用辩证的观点看待化学物质给我们生活带来的利与弊。视频可以直观得观察到反应的条件和现象；动画可以生动得模拟出反应中化学键的断裂和生成，两种教学手段相辅相成，共同突破难点！锻炼学生从微观世界分析问题，透过现象看本质的能力！渗透情感态度价值观教育，倡导学生节约能源，保护环境。及时总结，理清思路理论联系实际，将所学知识进行运用并指导生活5min20min8min15min15min20min7min板书