第一单元 化石燃料与有机化合物教案2

《天然气的利用

甲烷》教学设计

河北省唐山市玉田县第一中学 刘萌萌

一、课标解读及教材分析

（一）《九年级义务教育化学新课程标准》：

1.列举生活中一些常见的有机物，能从组成上识别有机物和无机物，认识有机物对人类生活的重要性。

2. 了解使用天然气（或沼气）等燃料对环境的影响。

3.知道天然气是人类社会重要的自然资源，了解海洋中蕴藏着丰富的资源。

（二）《必修二》：

1.了解有机化合物中碳的成键特征。

2.认识化石燃料甲烷等综合利用的意义，了解甲烷的主要性质。

3.制作简单有机分子的结构模型。

（三）《选修5》：

1.知道常见有机化合物的结构，能正确地表示它们的结构。

2.以烷等为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。

从以上分析可以看出课标对甲烷知识的学习是循序渐进逐渐加深的。必修2第三章选择再次研究甲烷，主要是为了起到承前启后的作用，使学生能从立体结构的角度重新认识甲烷的性质，并类推包括烷烃在内的各种的有机物结构和性质，从而使学生建立从结构角度学习有机化学的新模式，深刻体会结构决定性质、性质决定用途的自然科学思想。

二、学情分析

（一）能力水平：学生为县级一中学生，思维活跃，学习能力较强，具有较好的互动合作、实验探究的学习能力。

（二）知识储备：作为燃料的甲烷组成，可燃性在九年级第七单元《燃料及其利用》中已经出现，甲烷的成键特征及其电子式结构式在必修二第一章第三节《化学键》已经学过，因此这些就是学习新课前学生知识的先行储备。

（三）认知瓶颈：学生由于立体几何知识了解较少，对于甲烷等烷烃分子的

1

空间立体构型理解有一定的难度。对于甲烷发生取代反应的特点，由于知识比较抽象，思维上也会存在一定的障碍。

三、教学目标

（1）知识与技能：

1.

了解甲烷的立体结构特点。

2、掌握甲烷的物理和化学性质由此确定教学重难点，

（2）过程与方法：

1．通过多媒体呈现图片，让学生感知甲烷在生活中的存在；通过播放实验视频，感知甲烷发生取代反应的现象。 2．通过Flash动画的演示，帮助学生深入理解甲烷的立体构型，以及取代反应断键和成键的本质

（3）情感态度与价值观 1．通过多媒体展示图片，让学生了解能源危机及可燃冰的利用瓶颈，感受化学与社会的联系，增强社会责任感。

三、教学重难点

教学重点：甲烷的结构特点和化学性质。

教学难点：甲烷分子的空间结构特点及取代反应。

四、教学方法：

（1）教学模式：信息加工、实验视频、教师启发

（2）教学策略：通过阅读图片、探究观察实验提取信息并将信息转化为知识。

五、教学过程

教学过程

教学环节

（一）环教师活动

学生活动

设计目的及软件

向学生展示两组图片：一组是学生据初三知识很快回答【PPT图片展示】

了第一个问题，而对第二节1—感家用燃料的变迁过程，一组是以上两个问题的个问题的讨论更为热烈。受甲烷的西气东输的路线图，提出两个讨论使学生完成有同学说甲烷在常温常压稳定性。

问题：（1）使用天然气作为燃

条件下是气态，这有利于

了学习新知识前

2

的热身，并使学生能以化学的专业视角解读生活甲烷的长距离运输；有同料，利用了甲烷的哪些性质？中的情境。

学说甲烷在通常情况下，（2）天然气通过几千公里的管道从西部运送到东部，体现不与自然界中的物质发生

反应，较好的稳定性也保【实验视频】通了天然气的哪些性质？

证了甲烷的长距离输送。

过稳定性的实验（3）让学生思考如何用实验

视频加以验证，有的学生说甲烷的碳为负验证甲烷在常温常压下的稳使学生对其稳定四价，可将制备的甲烷通定性呢？选择什么样的化学入强氧化剂酸性高锰酸钾性的感知更清晰试剂呢？

溶液中；有的同学建议还科学，也为后面

可用常见腐蚀性强的强下节课乙烯稳定

酸、强碱来试试。

性的讨论做铺垫。

首先让学生回忆旧知书写甲烷的分子式、电子式和结构式，提出问题：甲烷的四个碳氢键是以何种方式分布在碳原子周围空间的呢？

有同学认为是平面性，碳氢键之间的夹角为90°小组讨论，并用橡皮泥和火柴来搭建甲烷可能的空间构型。

设置矛盾冲突

，激发学生思维火花

,动手实践，真实再现科学推理和探究过程。

将四个相同大小的气球扎在立即明白了甲烷的四个碳

一起，它们自发的排列成正四氢键是以正四面体构型均面体的空间状态。

匀分布在碳原子周围空间

的，这样斥力最小，能量

环节2—

最低，最稳定。

解释甲烷通过化学史还原的稳定性

【讲解】荷兰化学家范霍夫提科学家对知识的出了甲烷的正四面体构型，才认知过程，让学解释了这些事实，而这也标志着立体化学的诞生。

生回归科学发现的真实情境。

3

让学生观看甲烷取代反应的学生观察并记录实验现【取代反应视实验视频提出问题：1.看到什么现象？2.为什么会有这些象，并写出甲烷和氯气的频】

现象？

反应的方程式，并进一步

引出有机化学的重要反应

类型——取代反应。

立即得到启发，甲烷的四

提出问题：甲烷与氯气是否只个碳氢键是等效的，根据

能生成一氯甲烷呢？

立体构型得到可能的产物

还有二氯甲烷、三氯甲烷、

四氯化碳。

以改进的课本实验为载体，通过多层面、多角度的探究情境，充分调动学生参与互动探究的主动性；通过对探究方案和具体操作的评价分析，提高了学生进行实验的综合

素养。

【取代反应原理有学生指出可以定量控制光照的距离、时间、强环节3—让学生从绿色化学工业化生度，有学生提出可将试管产的角度对本实验做出评价

换成塑料瓶导致在饱和食甲烷的取盐水中，可以看到瓶子变代反应。

瘪，瓶内液面上升，有学生考虑到氯气和氯化氢等

物质对环境的影响，提出可将反应装置改为注射器

用弹簧夹密闭，实验结束后通入碱液进行尾气处理

提出问题：甲烷与氯气取代反观看取代反应原理的视视频】

频，加深对取代反应的理应的机理是什么？

解和印象。

4

甲烷作为燃料和重要的工业原料占世界能源消耗总量的四分之一，同学们知道是含有大量甲烷的页岩气和海底可环节4—燃冰的具有良好开采利用的甲烷的开前景。页岩气的开采在我国已但海底可采利用。

进入工业运行阶段。燃冰的开发利用在世界范围内都仍处于研究阶段。同学们

根据所学知识谈一谈哪些问题成为制约可燃冰开发利用的瓶颈呢？

课堂小结

2分钟

有的同学说天然可燃冰，在低温高压的深海海底，且为固态，很难开采；可燃冰在海底的虽然储量很大，但分部不均，开采成本太高。有的同学说如果可燃冰的开采方式不当，甲烷会挥发，会引起严重的温室效应

【图片呈现】页岩气和海底可燃冰

让学生深刻感受化学在生活中的存在

学生小组讨论，做出总结：1.甲烷的物理性质和空间正四面体构型

2.甲烷的稳定性，可燃性，以及在光照条件下能发生取代反应

查阅相关资料，分组讨论，《可燃冰应用的前景》、《可燃冰的开采瓶颈》、《可燃冰开采方法》等为题，撰写调查报告，下节课汇报交流

最简单的有机化合物——甲烷

1. 甲烷的稳定性。

布置作业

板书

设计

2. 甲烷的立体构型。

3. 甲烷的取代反应。

4. 甲烷的开发利用。

结构→性质→用途

六、教学反思

本课是以知识逻辑线、认知发展线、情境素材线、学生活动线和驱动问题线展开的。通过互动交流、实验探究等多种教学方法，将结构决定性质形象化，性质决定用途具体化，大大提高了课堂的有效性，在潜移默化中使学生的科学素养得到提升。 在实际教学时还要牢记《学记》中的一句话：大学之法：禁于未发、当其可、不陵节而施、相观而善，站在21世纪的今天，此四者，教之所由兴也！

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