第一单元 化石燃料与有机化合物优质课教案推荐

高中化学必修二模块《天然气的利用 甲烷》教学设计

无锡市堰桥高级中学 黄澎清 一、设计思想

情境是一切认知和学习活动的基础。在认识甲烷的物理性质和化学性质时创设生活情境，在确定烃的分子式时创设问题情境，充分利用学生的好奇心和求知欲，设置容易引发学生认知冲突的学习情境，把学生引入问题求解的课堂教学中，激发学生的学习动机。

建构主义学习理论强调以学生为中心，学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者，因此，在教学中我注重用生活中常识让学生主动建构甲烷知识。在整个教学过程中教师起促进者、组织者、指导者和帮助者的作用，利用情境、实验、会话等学习环境要素，关注学生已有生活经验和知识背景，关注学生的实践活动和直接经验，关注学生的自主探索与合作交流，充分激发学生的学习主动性、积极性，最终达到使学生有效地实现对所学知识自主建构的目的。在实际的教学中，我注重学生通过自己的观察和思考得出烃的概念，利用学生已有的关于甲烷的生活经验得出甲烷的相关物理性质，并通过学生对模型的观察认识甲烷的结构，结构决定性质，学生在认识结构的基础上，进行假设、实验、验证、结论的科学研究方法形成甲烷的化学性质的知识建构，了解甲烷在生产、生活实践中的具体应用，认识“生活处处有化学”，增强学好化学的社会责任感。

二、教学背景分析

教材分析

本节内容选自苏教版必修二专题三第一单元第一节《天然气的利用

甲烷》，是有机物学习的开篇。甲烷是最简单的烃，而烃是一切有机物的母体，学习有机物的基础，所以学习甲烷对以后有机物的学习具有指导意义。本节内容包括甲烷的物理性质、结构组成及化学性质及应用。

教学目标

从熟悉的有机物入手了解烃的概念，通过生活实景了解甲烷的物理性质。由模型让学生认识甲烷的空间构型，培养学生空间思维能力，并通过实验探究甲烷的化学性质，让学生认识结构决定性质，培养学生观察问题、解决问题的能力，通过对甲烷性质的探索培养学生辩证唯物主义思想。

教学重点：

有机物分子式确定、甲烷结构、甲烷的化学性质。

教学难点：

有机物分子式的确定、取代反应。

学情分析

在初中阶段学生已初步认识了有机物及甲烷，并在日常生活中经常接触，为本节内容的学习奠定了知识基础和生活情境。而本节也是学生第一次系统学习有机物，从最简单的烃——甲烷入手，让学生掌握好甲烷知识的同时要注意培养学生对有机化学学习的方法，为以后更为复杂的有机物学习打下基础。同时对于无机学习不太理想的同学，可以鼓励有机学习与无机学习关联度不是很大，只要努力就可以学好有机化学，树立学好有机化学的自信心。

教学方法：

1、采用直观道具、多媒体激发学生学习兴趣。

2、创设问题情境，吸引学生有意注意。

3、通过组织实验进行实验探究、分析、对比、归纳。

三、

教学过程

课前预习导学：

知识介绍：哪些是有机物、有机物的特点、天然气的组成、甲烷的性质及用途

（设计意图：通过课前资料的阅读让学生大致了解有机物和甲烷，为课程的展开做铺垫）

课堂学习研讨

（一）、情境导入，从生活中学习化学

【图片展示】食住行中有机物的广泛应用。

（设计意图：拉近课本与生活的距离，激发学生学习兴趣）

【交流与讨论】

A．H2S

B．C2H2

C．CH3Cl

D．C2H5OH

E．CH4

F．H2

G．金刚石

H．CH3COOH

I．CO2

J．C2H4

K.蛋白质

L.正丁烷

M.碳酸钠

思考1、那么上述哪些是有机物呢？

思考2、B、E、J、L这些有机物有什么特点

（设计意图：通过回顾、判断有机物的知识，由学生自己得出烃的概念，引出本节学习内容甲烷，并培养学生概括总结的能力）

（二）、联系生活、构建新知

【讨论交流】生活中甲烷的存在：天然气、沼气、瓦斯

【实物展示】展示装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水) （设计意图：通过生活实景和实物展示进一步激发学生的兴趣，并通过学生自己的观察与思考得出甲烷的相关物理性质，培养学生观察、分析、归纳的能力）

【合作探究】

提供甲烷的密度和含氢、含碳的百分比，确定甲烷的分子式

（设计意图：指导学生从数据中提取有效信息，分析数据确定有机物分子式，初步培养学生确立简单有机物分子式的能力，培养学生利用信息解决问题的能力）

【知识回顾】甲烷的分子式为

CH4，联系化学键的知识，写出其电子式、结构式

（设计意图：通过回顾化学键的知识，结合甲烷更好的了解甲烷的组成及结构，培养学生知识的应用）

【模型展示】甲烷的比例模型及球棍模型

（设计意图：通过实物模型的展示激发学生学习兴趣，让学生更真实的了解甲烷的空间结构。培养学生空间思维能力）

（三）、自主探究、深化新知

1、实验探究：甲烷的化学性质

【问题引导】甲烷正四面体的构型会对甲烷化学性质有何影响呢？

【合理推测】甲烷稳定的结构是否决定甲烷具有较稳定的性质

【实验探究】（1）通入强氧化性物质酸性高锰酸钾溶液。现象：不退色

（2）分别通入强酸（硫酸）、强碱（氢氧化钠）溶液。现象：不反应

【结论】通常情况下甲烷不与强氧化剂酸性高锰酸钾溶液反应，不与强酸、强碱反应。性质相对稳定。

（设计意图：培养学生结构决定性质的思维基础，引发学生的思考。培养学生严谨的科学态度，使学生养成通过实验事实支持论断的科学习惯。学生自己组织实验、观察现象、得出结论。培养学生动手、观察、分工合作能力。养成学生基本实验素养）

2、生活实景、习题探究：甲烷的燃烧反应

【视频展示】1、瓦斯爆炸

2、西气东输

【练习】书写化学方程式：

【问题引导】多数有机物燃烧产物为二氧化碳和水，由此若要推测有机物的组成是否可以利用产物来推测呢？

【例题探究】标准状况下，某气态烃0.56L，在足量氧气中充分燃烧，反应后的气体先通过无水氯化钙，氯化钙增重0.9g，

再通过氢氧化钠溶液，溶液增重1.1g。通过计算判断此烃的分子式。

（设计意图：由甲烷的燃烧延伸到有机物的燃烧，为以后有机物的学习打下基础。并通过产物的分析进一步培养学生确定有机物分子式的能力）

3、模型比较、实验探究：取代反应

【模型展示比较】展示常见有机溶剂CCl4和最简单的有机物CH4的球棍模型

【观察、思考】两者的异同点：结构相似，组成元素不同

【教师引导】是否可以将CH4转化为CCl4呢？若可以，可能是CH4和什么反应得到呢？

【合理猜想】可以。根据元素守恒可能是甲烷和氯气反应

【实验探究】用一只集气瓶做反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后充入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。

（设计意图：强化学生通过实验验证化学猜想的科学素养，并为取代反应创设情景）

【观察现象】瓶壁上有油状液体生成物附着，在瓶中得到的水溶液呈酸性。

【学生书写化学方程式】

【组建模型】动手实现将甲烷的球棍模型转变为四氯化碳的球棍模型

【得出概念】取代反应:有机物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所取代。

（设计意图：通过实验探究和模型的组装，深刻理解甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替，由学生自己形成取代反应的概念）

【习题巩固】下列反应属于取代反应的是

（

）

A．Zn与稀H2SO4

的反应

B．一氯甲烷光照条件下与氯气的反应

C．甲烷在空气中燃烧

D．

盐酸与氢氧化钠的中和反应

（设计意图：通过观察、比较、猜想、实验、结论、确立概念、习题巩固来加强学生对取代反应的认识。培养学生完整的科学推理思维）

【概念辨析】取代反应与置换反应有何区别？

（四）、学以致用，用化学指导生活实践

【视频展示】1、燃

料

——可直接用作气体燃料。

2、化工原料——甲烷高温分解可得炭黑,用作颜料、油墨、油漆以及橡胶的添加剂等

【小结】甲烷的物理性质、组成结构、化学性质、用途。

四、课后巩固练习

1、下列物质属于有机物的是

（

）

A、碳酸钙

B、一氧化碳

C、乙酸

D、碳酸氢钠

2、下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使石灰水变浑浊的是

（

）

A、H2S

B、CH4

C、H2

D、CO 3、下列反应属于取代反应的是

（

）

A、甲烷燃烧

B、甲烷制取氯仿

C、甲烷制炭黑

D、钠与水反应制得H2

4、取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840ml，点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.600g。计算：

（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况）。

（2）原混合气体中CH4与O2的体积比

五、板书设计

天然气的利用

甲烷

一、甲烷的存在和物理性质

主要存在：天然气、沼气、瓦斯

物理性质：无色无味难溶于水，常温下为气态，密度比空气小

二、甲烷的分子组成和结构

甲烷的分子式

CH4

甲烷的电子式

甲烷的结构式

甲烷的空间构型

正四面体

三、甲烷的化学性质

1、通常状况下甲烷的化学性质比较稳定，不与强氧化剂（酸性高锰酸钾）、强酸、强碱反应

2、燃烧反应

3、取代反应

四、甲烷的用途

1、燃料

2、化工原料

六、教学反思

甲烷这节课我注重以学生为主体，采用模型、生活实景、实验等让学生在自己的体验过程中来形成甲烷的知识。重点知识的突破方面：一、有机物的分子式确定，通过两个习题学生初步形成确定有机物分子式的方法，但由于时间问题展开的不够深入，可以考虑删去一个，重点精讲一个。二、取代反应，学生通过模型比较和实验探究很好的掌握了相关知识，习题反应也较好。说明学生对于该教学方法较为认同。

总体来说，我觉得本节课在设置上较为合理，学生应该较易接受。在引导过渡等细节的处理方面有待优化。