《第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物-甲烷》教學(xué)設(shè)計(jì)(遼寧省市級(jí)優(yōu)課)-化學(xué)教案

人教版(必修2)第三章第一節(jié)最簡(jiǎn)單的有機(jī)物——甲烷教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析甲烷是新課程人教版高中化學(xué)必修2第三章《有機(jī)化合物》第一節(jié)內(nèi)容，是較為系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)物的開始，本章是從最簡(jiǎn)單的有機(jī)物——甲烷入手，便于學(xué)生從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)甲烷的性質(zhì)，類推烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，建立從結(jié)構(gòu)角度學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)模式，充分體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平提高的重要作用，以及對(duì)自然資源的合理開發(fā)、綜合應(yīng)用及可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。初中化學(xué)已經(jīng)初步介紹了甲烷的燃燒反應(yīng)和一些主要的用途，在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)之上再次螺旋上升式學(xué)習(xí)甲烷更能調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，再者高中化學(xué)必修二第一章也介紹了部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，這些都為學(xué)好本章做好了鋪墊。這一節(jié)是學(xué)生在中學(xué)階段第一次接觸有機(jī)物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有關(guān)內(nèi)容，有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的重要分支，烴是一切有機(jī)物的母體，而甲烷作為烷烴的第一個(gè)最簡(jiǎn)單的分子，學(xué)生對(duì)他的理解將直接影響到今后對(duì)各種有機(jī)物的理解，因此對(duì)幫助學(xué)生樹立正確學(xué)習(xí)有機(jī)物的學(xué)習(xí)方法有著重要的作用，在有機(jī)化合物的學(xué)習(xí)中占據(jù)著不可替代的重要地位，同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)有機(jī)選修模塊的學(xué)生打下最基本的基礎(chǔ)。二、學(xué)情分析在無機(jī)物的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)深切地認(rèn)識(shí)到“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)又能反映物質(zhì)的結(jié)構(gòu)”，這種思想自然而然地會(huì)遷移到有機(jī)物的學(xué)習(xí)上來，從無機(jī)到有機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)，從知識(shí)的學(xué)習(xí)模塊上來講好象是一種跳躍，但通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了甲烷的分子組成、部分物理性質(zhì)、燃燒反應(yīng)和一些主要用途，只是對(duì)甲烷的空間結(jié)構(gòu)和部分化學(xué)性質(zhì)不清楚。通過模型演示，自主搭建驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)探究等能夠引起學(xué)生強(qiáng)烈學(xué)習(xí)興趣的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的深入理解和探究。 三、教學(xué)目標(biāo)(一)、知識(shí)與技能目標(biāo)：1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。2、通過實(shí)踐活動(dòng)掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。3、了解甲烷的主要性質(zhì)。(二)、過程與方法目標(biāo)：1、通過實(shí)踐活動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?，逐步養(yǎng)成關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)的態(tài)度。2、通過體驗(yàn)由結(jié)構(gòu)推性質(zhì)和由性質(zhì)推結(jié)構(gòu)的過程與方法，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。(三)、情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過沼氣、天然氣在日常生活中利用情況的了解，感受到化學(xué)科學(xué)對(duì)生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。四、課型新授課五、課時(shí)第一課時(shí)六、教學(xué)重點(diǎn)1．甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．甲烷的化學(xué)性質(zhì)七、教學(xué)難點(diǎn)1．甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)2．甲烷的取代反應(yīng)八、教具球棍模型、相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置及其藥品。九、教學(xué)方法教法：導(dǎo)學(xué)法學(xué)法：合作學(xué)習(xí)法十、教學(xué)過程教學(xué)過程教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖圖片展示：1陜西瓦斯爆炸.2我國“西氣東輸線路圖”圖片，西氣東輸”就是將新疆等地的天然氣，通過管道東輸?shù)介L(zhǎng)江三角洲，珠三角等的一項(xiàng)巨大工程，“西氣東送”工程是我國開發(fā)西部的一項(xiàng)重大舉措。3可燃冰的發(fā)現(xiàn)和分布圖思考與交流：到目前，你對(duì)甲烷已經(jīng)有了哪些認(rèn)識(shí)？板書：最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷一、甲烷的存在及物理性質(zhì)1.甲烷的存在講述：甲烷是天然氣的主要成分，天然氣中甲烷所占的體積分?jǐn)?shù)一般為80%～97%。在我國的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”，甲烷還是沼氣、石油氣和煤礦坑道產(chǎn)生的氣體（坑道氣或瓦斯）的主要成分。2.物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，密度是0.717g/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極難溶于水。二、甲烷的結(jié)構(gòu)分子式：CH4電子式：結(jié)構(gòu)式：分組討論：甲烷的空間結(jié)構(gòu)實(shí)踐與交流：（1）甲烷（CH4）中C與4個(gè)H原子通過單鍵結(jié)合在一起，猜想甲烷的空間結(jié)構(gòu)，用牙簽和橡皮泥將你猜想的空間模型制作出來。（2）若用另外一種原子（用X表示）來替換你所搭建模型中的H原子，請(qǐng)分析：①若用1個(gè)X來替換，有幾種情況？②若用2個(gè)X來替換呢？（3）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)用2個(gè)X來替換甲烷中的H原子時(shí)只有1種情況，那么你認(rèn)為剛才大家制作的模型中哪一個(gè)更有道理？圖片展示：明確甲烷的空間構(gòu)型—正四面體4個(gè)H原子位于正四面體的頂點(diǎn)，C原子在正四面體的中心。實(shí)踐活動(dòng)：1.每四人用矩形硬紙板制作正四面體。2.每四人（一小盒分子球棍模型的相關(guān)零件）組拼裝甲烷分子球棍模型。小結(jié)并板書：甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角109°28′。甲烷的性質(zhì)和用途甲烷的化學(xué)性質(zhì)過渡：我們經(jīng)常聽說煤礦瓦斯爆炸，這說明甲烷具有可燃性。通常情況下，甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑等一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。一定條件下可以發(fā)生以下反應(yīng)。1甲烷的氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①甲烷氣體安靜地燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。②燒杯內(nèi)壁上有水生成。③澄清的石灰水變渾濁。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①甲烷在空氣中燃燒，生成二氧化碳和水。②從燃燒產(chǎn)物可證明甲烷中含有碳元素和氫元素。演示實(shí)驗(yàn)2：把甲烷通入盛有高錳酸鉀酸性溶液的試管中，觀察紫色的高錳酸鉀溶液是否褪色？分析：從實(shí)驗(yàn)中可知溶液顏色沒有變化，說明甲烷與高錳酸鉀不發(fā)生反應(yīng)。2取代反應(yīng)：演示實(shí)驗(yàn)3：取一個(gè)100mL的量筒，用排飽和食鹽水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。現(xiàn)象：量筒壁上出現(xiàn)油滴，量筒內(nèi)的液面上升，氣體顏色略微變淺。結(jié)論：甲烷分子里的氫原子是被氯原子逐步取代的，共生成五種物質(zhì)，四種取代產(chǎn)物。通過化學(xué)方程式表示出甲烷中的氫原子逐一被氯原子所取代的過程。實(shí)踐活動(dòng)：用不同于剛才的甲烷球棍模型中碳原子和氫原子顏色球形，制作4個(gè)氯分子的球棍模型，用球棍模型來演示上述化學(xué)方程式。有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。化學(xué)式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4氯仿溶解性常溫狀態(tài)氣用途取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動(dòng)順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行CH4CH4C＋2H2高溫四、甲烷的主要用途：天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源。此外，甲烷還是重要的化工原料。練習(xí)：1．在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)后，得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是A、CH3Cl

B、CH2Cl2C、CCl4

D、HCl2．在下列反應(yīng)中，光照對(duì)反應(yīng)幾乎沒有影響的是A、氯氣與氫氣反應(yīng)B、氯氣與甲烷反應(yīng)C、氧氣與甲烷反應(yīng)D、次氯酸的分解使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)對(duì)自然資源的合理開發(fā)利用的重要性。通過這一活動(dòng)，讓學(xué)生發(fā)散思維、暢所欲言，基本能說出甲烷的分子式、存在、部分物理性質(zhì)和用途。讓學(xué)生熟悉電子式，結(jié)構(gòu)等化學(xué)用語。讓學(xué)生猜想并動(dòng)手實(shí)踐，可以加深對(duì)甲烷空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。在（1）中學(xué)生大致會(huì)制作出空間正四面體型、平面正方形、四棱錐型等形狀，然后通過（2）和（3）的分析，最終發(fā)現(xiàn)只有正四面體型才能反映甲烷的真實(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過模型讓學(xué)生認(rèn)識(shí)甲烷的球棍模型和比例模型。通過再次動(dòng)手使學(xué)生深刻理解掌握甲烷的空間結(jié)構(gòu)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和動(dòng)手能力；滲透利用模型幫助思維，將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化的科學(xué)方法。常識(shí)介紹使學(xué)生能將甲烷的性質(zhì)與生活實(shí)際相聯(lián)系起來，同時(shí)滲透環(huán)保、能源問題，使學(xué)生關(guān)心社會(huì)關(guān)注能源與環(huán)境。給學(xué)生提供一種研究有機(jī)物組成的思路和方法。直觀的演示使學(xué)生對(duì)甲烷的性質(zhì)有深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也是為以后學(xué)習(xí)乙烯性質(zhì)作對(duì)比。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)取代反應(yīng),進(jìn)一步感受有機(jī)物種類繁多。通過這一活動(dòng)，讓學(xué)生養(yǎng)成善于透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看本質(zhì)的習(xí)慣，更好地認(rèn)識(shí)甲烷與氯氣的反應(yīng)，進(jìn)而較好地理解并掌握取代反應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比的思維方法，滲透對(duì)比的科學(xué)研究方法，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，升華學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。讓學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容十一、作業(yè)課本：p64-651、2、3（練習(xí)本）十二、板書設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷一、甲烷的存在及物理性質(zhì)1.甲烷的存在2.甲烷的物理性質(zhì)二、