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《最簡單的有機(jī)物-甲烷》教案設(shè)計(jì)
一、教學(xué)背景
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《甲烷》內(nèi)容選擇于人教版高一化學(xué)（必修2）第三章第一節(jié)， 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)物的主體，而甲烷作為烷烴的第一個(gè)最簡單的分子，學(xué)生對他的理解將直接影響到今后對各種有機(jī)物的理解，因此本節(jié)內(nèi)容對幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)有機(jī)物的學(xué)習(xí)方法有重要的作用。
�。ǘ⿲W(xué)情分析
初中化學(xué)就介紹了甲烷的燃燒反應(yīng)和一些主要的用途，高中化學(xué)必修2第二章也介紹了部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識，為學(xué)好本節(jié)內(nèi)容提供了前提條件。
本節(jié)課將主要介紹以甲烷為代表的烴的分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和主要用途，以及它們的性質(zhì)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，讓學(xué)生掌握好甲烷這一節(jié)的知識，能為學(xué)生學(xué)習(xí)烴及烴的衍生物等有機(jī)內(nèi)容奠定良好的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：
�。ㄒ唬┙虒W(xué)重點(diǎn)：甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征、主要化學(xué)性質(zhì)（燃燒反應(yīng)和取代反應(yīng)）；
�。ǘ┙虒W(xué)難點(diǎn)：取代反應(yīng)的概念和實(shí)質(zhì)。
三、教學(xué)用具：
甲烷的分子結(jié)構(gòu)模型（球棍模型和比例模型）；甲烷氯代反應(yīng)的試劑和儀器一套、高錳酸鉀溶液；多媒體教學(xué)設(shè)備
四、教學(xué)方法：
實(shí)驗(yàn)探究、多媒體輔助、討論、講解、練習(xí)
五、教學(xué)過程：
[投影]可燃冰、我國西氣東輸工程等圖片，并進(jìn)行如下講解。
[小結(jié)]天然氣是一種高效、低耗、潔凈的新能源。我國已探明儲(chǔ)量居世界第19位。天然氣水合物，也就是可燃冰，是一種很有前途的能源物質(zhì)。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，全球天然氣水合物的碳儲(chǔ)量是全球石油與天然氣儲(chǔ)量的兩倍。如果能開發(fā)利用，那將是人類莫大的福音。甲烷是天然氣，沼氣和煤礦坑道氣的主要成分。
但同時(shí)甲烷也是一種重要的溫室氣體。他的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20倍，且在大氣中的濃度呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。我們知道事物都是有兩面性的。想要很好的利用甲烷的優(yōu)勢為我們的生活服務(wù)，首先，就必須對甲烷有一個(gè)完整的認(rèn)識。
[揭題]板書：最簡單的有機(jī)化合物-甲烷
[板書]一、甲烷的分子組成和分子結(jié)構(gòu)
1、分子組成：CH4
[提問] 碳原子需要形成___對共用電子對才能達(dá)到八個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氫原子欲形成兩個(gè)
[
展示] 甲烷分子結(jié)構(gòu)模型：球棍模型、比例模型
[學(xué)生活動(dòng)]完成課本P60實(shí)踐活動(dòng)并小結(jié)甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
[板書]3、分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：正四面體型結(jié)構(gòu)，呈高度對稱狀，而且C—H鍵比較牢固。
[過渡]至此，我們對甲烷的結(jié)構(gòu)有了進(jìn)一步的認(rèn)識。甲烷的結(jié)構(gòu)決定了甲烷具有什么樣的性質(zhì)呢？這是本節(jié)課的重點(diǎn)。
[板書]二、甲烷的性質(zhì)
[展示]貯存甲烷氣體的裝置，并結(jié)合甲烷的式量，讓學(xué)生判斷甲烷的部分物理性質(zhì)。
1. 對于一種并不是很了解的化學(xué)物質(zhì)，我們研究它的化學(xué)性質(zhì)一般從哪些方面分析？
2. 甲烷能高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氧氣、氯氣等物質(zhì)反應(yīng)嗎？
3. 如何設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)？
[探究活動(dòng)]根據(jù)以上預(yù)測，分別設(shè)計(jì)甲烷能否與高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氧氣、氯氣反應(yīng)的探究性實(shí)驗(yàn)。
[學(xué)生活動(dòng)]小組討論后匯報(bào)討論結(jié)果
[演示實(shí)驗(yàn)]將氯氣通入高錳酸鉀溶液中
[設(shè)問]1.點(diǎn)燃甲烷前應(yīng)注意什么？
2.如何定性檢驗(yàn)甲烷的產(chǎn)物？ 點(diǎn)燃 [學(xué)生活動(dòng)]上臺(tái)板演：CH4 + 2O2→CO2+2H2O
[板書]2、化學(xué)性質(zhì)
�、偶淄檩^穩(wěn)定，不與水、高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液等物質(zhì)反應(yīng)。
�、萍淄榈难趸磻�(yīng)： CH4+ 2 O2點(diǎn)燃 →CO2+2H2O
[過渡]甲烷除了在點(diǎn)燃條件下跟氧氣反應(yīng)外，還會(huì)在光照情況下跟氯氣反應(yīng)。
[演示實(shí)驗(yàn)]甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，邊引導(dǎo)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，邊提示學(xué)生在觀察重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)思考產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。
[講授]取代反應(yīng)的概念及原理并引導(dǎo)學(xué)生分析概念部分的關(guān)鍵詞，
[投影]電腦模擬的甲烷的球棍模型和氯氣的取代反應(yīng)的動(dòng)畫
[板書]⑶取代反應(yīng)
取代反應(yīng)的概念：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所取代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。
光 氯氣與甲烷的取代反應(yīng)方程式CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl
[提問]CH4與Cl2反應(yīng)后產(chǎn)物有幾種？哪些是有機(jī)化合物？哪種產(chǎn)物最多？
[學(xué)生活動(dòng)]完成一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的方程式
[投影]隨堂鞏固練習(xí)
[投影]甲烷的三點(diǎn)利用及圖片
[課堂小結(jié)]甲烷的化學(xué)性質(zhì)通常情況下比較穩(wěn)定，但在一定條件下可以發(fā)生燃燒反應(yīng)、取代反應(yīng)和熱解反應(yīng)。它主要取決于甲烷穩(wěn)定的正四面體結(jié)構(gòu)。取代反應(yīng)是甲烷的特征反應(yīng)。 七、布置作業(yè)：
1、完成課本P65課后習(xí)題1、2、3、5、6
2、查閱資料，從反應(yīng)形式、反應(yīng)條件、反應(yīng)的方向和可逆性等幾個(gè)方面比較取代反應(yīng)和我們學(xué)習(xí)過的置換反應(yīng)有什么區(qū)別？
八、板書設(shè)計(jì)：
光
九、教學(xué)反思：
本節(jié)課的引入通過介紹我國實(shí)施的“西氣東輸”工程以激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，選材貼近學(xué)生生活實(shí)際和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)“有趣、實(shí)用”的思想情感，讓學(xué)生能以比較興奮高昂的情緒開始本節(jié)課的學(xué)習(xí)。
在介紹甲烷的分子結(jié)構(gòu)時(shí)，首先從甲烷分子的組成引入學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的回憶，然后再利用甲烷分子的球棍模型和比例模型，使學(xué)生在復(fù)習(xí)已有知識的基礎(chǔ)上，對甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)有一個(gè)比較清楚的認(rèn)識。在學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開始學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)，始終緊扣“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”這一條主線，幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的學(xué)習(xí)方法。
學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)時(shí)，利用學(xué)生探究活動(dòng)、演示實(shí)驗(yàn)以及多媒體投影等多種教學(xué)手段，把微觀抽象的內(nèi)容具體化形象化，既有利于學(xué)生的理解，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)取代反應(yīng)的實(shí)質(zhì)也有比較深刻的理解。在實(shí)際教學(xué)的過程中，甲烷的性質(zhì)的探究活動(dòng)這一塊要注意控制時(shí)間，否則很容易讓這一塊內(nèi)容占用了大部分時(shí)間，而沒有充分的時(shí)間來讓學(xué)生理解取代反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
本節(jié)課的學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的引導(dǎo)探究法，幫助學(xué)生運(yùn)用已學(xué)過的知識與技能，去探索新的概念和規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度。教給學(xué)生一種思考問題的方法，通過創(chuàng)設(shè)問題、討論問題、從而解決問題，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，更重要的是有利于培養(yǎng)和發(fā)展他們的思維能力。
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