《最簡單的有機物-甲烷》教案設計
一、教學背景
（一）教材分析
《甲烷》內容選擇于人教版高一化學（必修2）第三章第一節， 這一節是學生在中學階段第一次接觸有機物結構和性質的有關內容，有機化學是化學學科的重要分支，烴是一切有機物的主體，而甲烷作為烷烴的第一個最簡單的分子，學生對他的理解將直接影響到今后對各種有機物的理解，因此本節內容對幫助學生樹立正確的學習有機物的學習方法有重要的作用。
（二）學情分析
初中化學就介紹了甲烷的燃燒反應和一些主要的用途，高中化學必修2第二章也介紹了部分物質結構的知識，為學好本節內容提供了前提條件。
本節課將主要介紹以甲烷為代表的烴的分子結構、性質和主要用途，以及它們的性質與分子結構的關系，讓學生掌握好甲烷這一節的知識，能為學生學習烴及烴的衍生物等有機內容奠定良好的基礎。
二、教學重點難點：
（一）教學重點：甲烷的分子組成、結構特征、主要化學性質（燃燒反應和取代反應）；
（二）教學難點：取代反應的概念和實質。
三、教學用具：
甲烷的分子結構模型（球棍模型和比例模型）；甲烷氯代反應的試劑和儀器一套、高錳酸鉀溶液；多媒體教學設備
四、教學方法：
實驗探究、多媒體輔助、討論、講解、練習
五、教學過程：
[投影]可燃冰、我國西氣東輸工程等圖片，并進行如下講解。
[小結]天然氣是一種高效、低耗、潔凈的新能源。我國已探明儲量居世界第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。據科學家估計，全球天然氣水合物的碳儲量是全球石油與天然氣儲量的兩倍。如果能開發利用，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。
但同時甲烷也是一種重要的溫室氣體。他的溫室效應是二氧化碳的20倍，且在大氣中的濃度呈現出快速增長的趨勢。我們知道事物都是有兩面性的。想要很好的利用甲烷的優勢為我們的生活服務，首先，就必須對甲烷有一個完整的認識。
[揭題]板書：最簡單的有機化合物-甲烷
[板書]一、甲烷的分子組成和分子結構
1、分子組成：CH4
[提問] 碳原子需要形成___對共用電子對才能達到八個電子的穩定結構；氫原子欲形成兩個
[
展示] 甲烷分子結構模型：球棍模型、比例模型
[學生活動]完成課本P60實踐活動并小結甲烷分子的結構特點
[板書]3、分子結構特點：正四面體型結構，呈高度對稱狀，而且C—H鍵比較牢固。
[過渡]至此，我們對甲烷的結構有了進一步的認識。甲烷的結構決定了甲烷具有什么樣的性質呢？這是本節課的重點。
[板書]二、甲烷的性質
[展示]貯存甲烷氣體的裝置，并結合甲烷的式量，讓學生判斷甲烷的部分物理性質。
1. 對于一種并不是很了解的化學物質，我們研究它的化學性質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、氯氣等物質反應嗎？
3. 如何設計上述實驗？
[探究活動]根據以上預測，分別設計甲烷能否與高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氧氣、氯氣反應的探究性實驗。
[學生活動]小組討論后匯報討論結果
[演示實驗]將氯氣通入高錳酸鉀溶液中
[設問]1.點燃甲烷前應注意什么？
2.如何定性檢驗甲烷的產物？ 點燃 [學生活動]上臺板演：CH4 + 2O2→CO2+2H2O
[板書]2、化學性質
⑴甲烷較穩定，不與水、高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液等物質反應。
⑵甲烷的氧化反應： CH4+ 2 O2點燃 →CO2+2H2O
[過渡]甲烷除了在點燃條件下跟氧氣反應外，還會在光照情況下跟氯氣反應。
[演示實驗]甲烷與氯氣的取代反應，邊引導學生觀看實驗現象，邊提示學生在觀察重點實驗現象時思考產生這些現象的原因。
[講授]取代反應的概念及原理并引導學生分析概念部分的關鍵詞，
[投影]電腦模擬的甲烷的球棍模型和氯氣的取代反應的動畫
[板書]⑶取代反應
取代反應的概念：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所取代的反應叫取代反應。
光 氯氣與甲烷的取代反應方程式CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl
[提問]CH4與Cl2反應后產物有幾種？哪些是有機化合物？哪種產物最多？
[學生活動]完成一氯甲烷與氯氣進一步反應的方程式
[投影]隨堂鞏固練習
[投影]甲烷的三點利用及圖片
[課堂小結]甲烷的化學性質通常情況下比較穩定，但在一定條件下可以發生燃燒反應、取代反應和熱解反應。它主要取決于甲烷穩定的正四面體結構。取代反應是甲烷的特征反應。 七、布置作業：
1、完成課本P65課后習題1、2、3、5、6
2、查閱資料，從反應形式、反應條件、反應的方向和可逆性等幾個方面比較取代反應和我們學習過的置換反應有什么區別？
八、板書設計：
光
九、教學反思：
本節課的引入通過介紹我國實施的“西氣東輸”工程以激發學生的民族自豪感，選材貼近學生生活實際和國民經濟建設實際，激發學生學習有機化學的興趣，讓學生體驗到學習有機化學“有趣、實用”的思想情感，讓學生能以比較興奮高昂的情緒開始本節課的學習。
在介紹甲烷的分子結構時，首先從甲烷分子的組成引入學生對物質結構知識的回憶，然后再利用甲烷分子的球棍模型和比例模型，使學生在復習已有知識的基礎上，對甲烷的正四面體結構有一個比較清楚的認識。在學習結構的基礎上開始學習甲烷的性質，始終緊扣“結構決定性質，性質決定用途”這一條主線，幫助學生樹立正確的學習有機化合物的學習方法。
學習甲烷的性質時，利用學生探究活動、演示實驗以及多媒體投影等多種教學手段，把微觀抽象的內容具體化形象化，既有利于學生的理解，又激發了學生的學習興趣，對本節課的學習重點取代反應的實質也有比較深刻的理解。在實際教學的過程中，甲烷的性質的探究活動這一塊要注意控制時間，否則很容易讓這一塊內容占用了大部分時間，而沒有充分的時間來讓學生理解取代反應的實質。
本節課的學習，體現了以學生為主體的引導探究法，幫助學生運用已學過的知識與技能，去探索新的概念和規律，培養了學生良好的科學態度。教給學生一種思考問題的方法，通過創設問題、討論問題、從而解決問題，加深學生對教學內容的理解，更重要的是有利于培養和發展他們的思維能力。
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