第一单元 化石燃料与有机化合物课件配套优秀教案设计

《甲烷》教学设计

1、了解甲烷的分子组成和结构特点。

教学目标

2、了解甲烷的主要化学性质，认识取代反应。

3、了解甲烷的存在和甲烷的用途，引导学生关注人类面临的与化学相关的能源短缺等社会问题，培养学生的社会责任感。

教材分析

这是高中阶段初次学习有机化合物的性质，甲烷作为最简单的有机物，它的性质的学习对学生有机化合物的思维观念和有机化合物学习方法的形成具有重要的指导作用，因此本节内容有着极其重要的作用和地位。

甲烷是学生接触的第一个有机化合物性质的学习。在此之前，学生刚学习了有机物中碳原子的成键特点和有机物结构的表示方法，了解了单键碳的杂化形式和空间构型，能用电子式、结构学情分析

式、结构简式表示有机物，并能从化学键的角度解释有机反应的本质。但是由于学生第一次系统的学习有机化合物的性质，有机化合物学习的一般方法还没有建立。本节课的重点除了学习甲烷的性质，还要帮助学生构建有机化合物学习的一般方法。

教学重点：甲烷的化学性质

教学难点：取代反应

教学方法

教学进程

第一阶段：视频引入

实验探究、小组合作学习

教师行为

【图片】展示“西气东输”图片

【视频】可燃冰

学生活动

【倾听、观看】

评注

了解我国甲烷资源，感受甲烷的重要作用。

第二阶段：甲烷的存在及物理性质

第三阶段：甲烷的分子组成和结构

【指导】指导学生分析甲烷的组成和结构。

【展示】sp3杂化轨道模型。

【讲解】甲烷分子中4根C-H键的键长、键能均相同，键角109.28ˊ。

【生】甲烷具有可燃性，是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。

【复习整理】

学生结合选修3《物质结构和性质》所学内容，完成表格。

分子式

结构式

C原子杂化

电子式

总结甲烷的物理性质。

教师引导学生复习整理甲烷的组成和结构，学生搭建球棍模

型，加深对甲烷结构的认识。

坑道气等都含有丰富的甲烷。

质。

有经验，自主气、可燃冰、沼气、油田气、煤矿结合自己的生活经验，说一说甲烷的性频、讲解和已【介绍】甲烷资源分布广泛，天然【说一说】

学生结合视

结构简式

空间构型

【生】搭建甲烷球棍模型。

正是因为甲烷是高度对称的正四面体结构，所以通常情况下性质稳定，与强酸、强碱不反应。

【讲解】甲烷在特定的条件下可以发生反应，如甲烷具有可以燃烧做燃料。

【指导】指导学生书写方程式：条件、箭号。

【指导】指导学生计算方法。

【提问】甲烷燃烧反应属于什么反应类型？

【讲解】有机反应通常从有机物角度分析，甲烷被氧气氧化，发生氧第四阶段：甲烷的化学性质

【设疑】氯气也具有强氧化性，甲烷能和氯气反应吗？

【实验视频】甲烷和氯气在光照条件下反应。

【问1】量筒内出现白雾，说明反应生成什么？

【板演】用结构式表示反应。

【问2】CH3Cl和HCl均为气体，为何液面会上升？

【问3】量筒内壁出现无色油状液【追问】甲烷能被酸性KMnO4溶液氧化吗？

方案，完成实验。实验用品：吸有一定量甲烷的注射器（已用橡胶帽塞好）、酸性KMnO4溶液、点滴板。

【实验方案】

【实验结论】甲烷不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能使其褪色。

【生】观察实验现象。

【生】用球棍模型模拟反应过程，搭建产物，体会键的断裂与生成。

【生】HCl极易溶于水。

【生】没有。

应。

化反应，所以反应类型为氧化反

【生】氧化还原反应

【实验探究】根据实验用品设计实验操作

【板演】书写甲烷完全燃烧的化学方程式。

【交流讨论】根据热值数据，比较相同条件下等体积CH4、CO和H2完全燃烧放热情况。

物质

热值/KJ·g-1

CH4

56 CO 10 H2

143

通过比较完全燃烧放热多少，学生感受到甲烷是高效的燃料。

通过提出问题、设计实验、证实证伪、得出结论，体验科学探究过程。

滴，说明反应到此停止了吗？

【分析】氯原子逐步替代氢原子，生成一系列氯取代产物。

【讲解】取代反应

【图片】甲烷与氯气反应机理。

【交流讨论1】甲烷与Cl2或Br2在光照条件下发生取代反应，甲烷和氯水或溴水反应吗？

【分组实验】取一支吸有一定量甲烷的注射器，拔下橡胶帽，吸入少量溴水，塞上橡胶帽，振荡。

【交流讨论2】甲烷和氯气以物质的量1∶1混合，在光照条件下充分反应，得到的产物有哪些？其中哪种产物的物质的量最多？

【交流讨论3】甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体形结构，而不是正方形的平面结构，以下事实可作为论据的是（

）

A.CH3Cl只有一种结

通过一系列交流讨论，加深对取代反应的条件、特点、反应机理、反应产物等的理解。

通过分组实验、搭建球棍模型并展示交流，提高学生的分析问题、解决问题的能力，培养构

学生合作交流的品质。

B.CH2Cl2只有一种结构

C.CHCl3只有一种结构

【指导】指导学生搭建球棍模型。

D.CCl 4只有一种结构[来源:学,科,网Z

【讲解】甲烷在高温下发生分解反应。

课堂

小结

深印象。

板书

设计

1、

存在、物理性质

2、

分子组成和结构

甲

烷

有机物性质学习的一般方法

知识网络，加【课堂小结】

【归纳总结】本节课所学主要内容

使学生形成【小组活动】组装球棍模型，交流氯取代物的可能结构。

【交流讨论4】CHCl3和氟化氢气体可以反应制得制冷剂——氟利昂（有多种化合物，CHFCl2是其中的一种）：CHCl3+HF→CHFCl2+HCl，请说出该反应的反应类型。

分子式：CH4

电子式：

结构式：

3、

化学性质

（1）可燃性——氧化反应

（2）与Cl2在光照条件下反应——取代反应

（3）分解反应