(公開課)甲烷教學設計

主題：第三章第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷第一課時——甲烷的化學性化學組王英一、教學目標：知識與技能：了解甲烷在自然界中的存在和用途；認識甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)；了解甲烷的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。過程與方法：通過觀察甲烷分子的空間構(gòu)型模型、觀看甲烷發(fā)生取代反應的多媒體模擬反應歷程，增強學生對甲烷分子空間構(gòu)型這類抽象的知識的理解，提高空間思維能力；讓學生體會由結(jié)構(gòu)推性質(zhì)和由性質(zhì)推結(jié)構(gòu)的過程與方法，形成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。情感態(tài)度與價值觀：使學生初步掌握研究物質(zhì)的方法—結(jié)構(gòu)解析、推測物質(zhì)可能的性質(zhì)，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和積極的探索精神；與日常生活緊密結(jié)合，了解甲烷對于人類日常生活及身體健康的重要性，形成環(huán)保意識及關(guān)心能源、社會問題的意識。二、教學重點、難點：重點：甲烷的結(jié)構(gòu)特點和甲烷的化學性質(zhì)。難點:甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的取代反應教學方法：講授、討論、實驗探究、多媒體輔助、小組合作、類比等教學方法。教學用具：PPT課件，課本P61“科學探究”中的相關(guān)實驗儀器及藥品教學過程：環(huán)節(jié)一：導入新課（1分鐘）【新聞導入新課】有關(guān)2014年7月8日新疆“大黃山”瓦斯爆炸新聞導入課題?！具^渡】新聞中的“氣”指什么氣體？主要成分是什么？為了合理開發(fā)并利用這些新能源,我們今天要來研究天然氣的利用以及它的主要成分甲烷的性質(zhì).。【板書】§3-1最簡單的有機物——甲烷【介紹】本節(jié)課學習目標及本節(jié)課重難點。環(huán)節(jié)二：自主學習檢測【講】現(xiàn)在我們以抽簽題號答題方式進行。并講述答題規(guī)則?！菊n件】展示7個數(shù)字，讓點到名字的學生任意選擇題號準確答題。（4分鐘）甲烷的存在（C層次學生回答）2、甲烷的物理性質(zhì)3、甲烷的組成與結(jié)構(gòu)（C、B層次學生上黑板寫）化學式：____________電子式：____________結(jié)構(gòu)式：____________空間結(jié)構(gòu)：___________甲烷的穩(wěn)定性是一道空題，給學生驚喜，且能加上1分甲烷的氧化性取代反應概念的理解【學生板書】1.分子式：CH42.電子式：3.結(jié)構(gòu)式：CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）【評價】教師點評并用課件展示答案。環(huán)節(jié)三：重點、難點探究1、甲烷的分子構(gòu)型【過渡】能不能通過結(jié)構(gòu)式得出甲烷的分子構(gòu)型就是平面正方形呢？【合作探究1】探究問題：能不能通過結(jié)構(gòu)式得出甲烷的分子構(gòu)型就是平面正方形呢？為什么？如果不是，那甲烷分子中的原子在空間是如何分布的？要求：小組討論2分鐘，展示答案不超過2分鐘?！拘〗M討論】（2分鐘）【A層次學生展示答案】不能，如果是平面正方形結(jié)構(gòu)，C—H鍵之間的夾角是90°和180°，再有，甲烷分子中4個C—H鍵的長度和強度都是相等的，且每兩個C—H鍵之間的夾角，都是109°28′,也相等。不符合客觀事實。甲烷應該是正四面體結(jié)構(gòu)，其中碳原子位于正四面體的中心，四個氫原子分別位于正四面體的頂點。?！窘處燑c評】分析得很好，本組可以加上3分?！狙a充】這樣看來甲烷的結(jié)構(gòu)式并不能代表其真實的空間構(gòu)型，但是為了簡便起見，一般只寫有機物的平面結(jié)構(gòu)式。【展示】為了加深同學們理解和記憶，我們再一起來觀察甲烷分子的球棍模型和比例模型。（實物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：【動畫】演示甲烷正四面體結(jié)構(gòu)?！拘〗Y(jié)】甲烷的結(jié)構(gòu)特點：甲烷分子是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體結(jié)構(gòu)，其中四個C—H鍵的鍵長都是相等的、鍵角都是109°28′?！菊n件】展示甲烷的結(jié)構(gòu)特點。小試牛刀【課堂練習】能夠證明甲烷分子空間結(jié)構(gòu)為正四面體的事實是（D）甲烷的四個碳氫鍵的鍵能相等【過渡】甲烷除了能在點燃條件下與氧氣發(fā)生氧化反應外，還能在光照條件下，與氯氣發(fā)生反應。【板書】3.甲烷的取代反應【講】在看這個實驗視頻前，交給同學們兩個任務：一、觀察并描述實驗現(xiàn)象；二、思考產(chǎn)生現(xiàn)象的原因?！緦嶒炓曨l】甲烷和氯氣在光照條件下的取代反應?！久枋觥楷F(xiàn)象：氯氣的黃綠色逐漸變淺；量筒內(nèi)壁產(chǎn)生油狀液滴；量筒內(nèi)液面上升；量筒內(nèi)有少量白霧?！菊n件】展示實驗條件：光照；實驗現(xiàn)象：1.氯氣的黃綠色逐漸變淺；2.量筒內(nèi)壁產(chǎn)生油狀液滴；3.量筒內(nèi)液面上升；4量筒內(nèi)有少量白霧。【合作探究3】分析產(chǎn)生這些實驗現(xiàn)象的原因。（2分鐘）【展示答案】顏色變淺，說明CH4和Cl2的混合氣體在光照下發(fā)生了化學反應；量筒壁上出現(xiàn)油滴，說明反應中生成了新油狀物質(zhì)；試管內(nèi)液面上升，說明隨著反應的進行，試管內(nèi)的壓強在減小，即氣體總體積在減小；量筒內(nèi)有少量白霧，說明有HCl生成。【學生點評】說出該學生的觀點。【師點評】兩個小組同學都很認真，回答正確，給他們都加上3分。（動畫模擬）學生觀看甲烷與氯氣發(fā)生取代反應的教學動畫，教師一邊解釋反應原理?！局v】上述反應沒有到此終止，CH3Cl與Cl2繼續(xù)依次反應?，F(xiàn)在請同學們試寫出其余方程式。光照光照【學生板書】CH3Cl＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CCl4＋HCl【講】甲烷與氯氣的取代反應是一種連瑣反應，第一步反應一開始，后續(xù)反應立即進行，且前面的反應也沒有停止，那甲烷與氯氣的產(chǎn)物應該有幾種？哪一種物質(zhì)最多？【答】五種，生成了四種有機物，一種無機物氯化氫，氯化氫最多?！局v】這四種取代產(chǎn)物都難溶于水，常溫下，一氯甲烷是氣體，另外三種都是油狀液體?！具^渡】剛才我們用方程式分析了甲烷與氯氣的取代反應，再通過動畫來模擬這個反應，請同學們歸納取代反應的概念。【動畫演示】甲烷與氯氣的四步取代反應【學生】像這樣，有機物分子里的原子或原子團被其它原子或原子團替代的反應，被稱為——取代反應。。【課件】判斷下列反應屬于取代反應的是（）A．CH4eq\o(――→,\s\up14(高溫))C＋2H2B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2C．CH4＋2O2eq\o(――→,\s\up14(點燃))CO2＋2H2OD．CH4＋Cl2eq\o(――→,\s\up14(光))CH3Cl＋HCl【小結(jié)】從以上幾個取代反應，我們可以看出，取代反應的反應物可以有單質(zhì)，也可以沒有單質(zhì)，生成物一般沒有單質(zhì),而置換反應的反應物和生成物都有單質(zhì)，取代反應和置換反應是不同的?！緩娬{(diào)】甲烷發(fā)生取代反應常注意的問題?！菊n件】甲烷取代反應注意：反應條件是光照，暗處不發(fā)生反應，日光直射會爆炸；反應物是純鹵素；取代產(chǎn)物是4中鹵代物的混合物。【過渡】性質(zhì)決定用途，甲烷燃燒放出大量熱，可以做燃料，甲烷的取代反應有什么應用嗎?【講】反應生成的一氯甲烷可做局部麻醉劑，三氯甲烷，四氯甲烷都是重要的有機溶劑，四氯化碳還可做滅火劑。所以說甲烷是化工生產(chǎn)的重要原料。【合作探究4】學生總結(jié)本節(jié)主要內(nèi)容。【板書】四、用途1.清潔能源2.化工原料【講】甲烷的用途還不止這些，同學們有興趣的話，可以在網(wǎng)上收集整理甲烷的更多用途?！究偨Y(jié)】總結(jié)本節(jié)課所講的相關(guān)內(nèi)容?！静贾米鳂I(yè)】《化學固學案》P129相應習題?！景鍟O計】第一節(jié)：最簡單的有機化合物——甲烷甲烷的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)式：用短線來表示一對