第一单元 化石燃料与有机化合物教学目标设计

最简单有机化合物---甲烷教学设计

-----新课标人教版必修2第三章第一节

江苏省淮安市吴承恩中学 谷艾花 一、教材间介：

甲烷是《化学必修2》（人教版普通高中课程标准实验教科书）第三章第一节内容，是学生学习有机物的开始。本章教材首先呈现甲烷内容，首先考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式；其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合利用及可持续发展的观点。所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位特别突出和重要。

本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念，在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立起有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。

二、学情分析：

通过初中的学习，学生已经初步认识了甲烷的燃烧反应和一些主要用途。本节课将进一步从甲烷分子结构角度来认识甲烷的化学性质，例如氧化反应、取代反应等。学生在学习中将会运用原子结构、化学键等基础知识，从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。但由于学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在学习中应用辩证的观点从结构理解性质有一定困难。因而在教学中通过模型制作和拼装来培养学生逻辑思维和空间想象力。 三、教学目标

1．知识与技能目标：

知道甲烷的分子结构，了解甲烷的来源；了解甲烷的性质（可燃性、取代反应）及其主要用途。

2．过程与方法目标：

通过动手组装甲烷分子模型，帮助学生建立甲烷的立体结构模型；通过实验（甲烷与氯气的取代反应）及分析判断，认识甲烷取代反应的产物、甲烷结构与性质的关系、有机

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反应的特点等，为后续有机化学的学习奠定基础。

3．情感态度与价值观目标：

通过组装模型、讨论交流等方式，培养学生的合作精神和与人交流分享的态度；通过甲烷与氯气的取代反应实验的分析和讨论，培养以客观事实为依据分析问题解决问题的科学态度和科学方法；通过甲烷的开发和利用的信息展示，鼓励和倡导学生关注社会的发展、科技的进步、能源的科学使用。

四、教学设计思路

（一）

课堂探究活动设计

学生活动的设计和实施。本节课设置了两个探究环节：

1．模型构建。使用模型构建甲烷的空间结构模型、通过甲烷分子模型变化，帮助学生认识取代反应的过程；

2．实验引导探究。演示实验，分析现象、推测产物并书写化学方程式。从学生的认知特点考虑，将教学过程设计为：结构—性质、性质－结构，逐渐展开。

（二）

课堂教学理念设计

从学生的熟悉日常生活情景切入、探究学习甲烷的结构和性质。在初中基础之上提升对有机物和有机反应的认识。科学合理安全的使用有机物、有机能源。

五、教学重点、难点

教学重点：甲烷的正四面体空间构型，甲烷的取代反应。

教学难点：帮助学生构建甲烷的立体结构模型、帮助学生认识和理解甲烷的取代反应与甲烷结构的关系。

六、教学用品

多媒体设备、分子模型。

甲烷、氯气、KMnO4溶液、镁条；酒精灯、坩埚钳、注射器。

七、主要教学方式

探究：1．通过组装球棍模型构建甲烷分子空间结构。

2．从实验结果引导分析、探究，获取科学结论。

八、主要教学过程 教学环节

教师为主的活动

2 学生为主的活动

教学设计意图

图片展示：丰富多彩的有机世界、

观看，体验有机物种类繁多。 引领学生走进课堂引入三大合成材料等。 初高中知群言堂：说说你知道的甲烷。 识衔接 预计学生可以说出：天然气、有机世界。从沼气、化学式、可燃性等。 学生已有知识出发，提高学习兴趣。 图片展示：甲烷燃烧情景。 学生书写甲烷燃烧化学方程书写化学方程式。

认识天然图片信息：甲烷燃烧热、三种燃料燃式。 我们身边烧对比；西气东输资料。 体会甲烷是清洁高效能源。 气作为能源的的甲烷 演示实验：向甲烷气体中注入KMnO4观察实验现象。感知通常情优点。

以客观（H）溶液。 ＋况下甲烷的性质稳定。 事实为依据分析问题。 承接：“结构决定性质”，甲烷的结明确学习主线。 构怎样？

温故知新。 书写电子式，分析甲烷分子

亲自动手实践，建构有机提问：书写甲烷电子式，分析分子中中含有极性键。 一起认识的化学键。 甲烷的分简介：分子的结构式。 利用所给出的球和棍，组装物分子的立体甲烷分子结构。 结构模型。 子结构 动手实践：组装出甲烷的结构。 学生各自陈述理由。观看。 完善对结构的展示：学生组装的模型。 追问：组装的依据是什么？ 讲解：球棍模型、比例模型。 认识。

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承接：甲烷还有哪些性质？ 思维转换。

培养观察能力、描述现象演示实验：甲烷和氯气的反应。 观察，描述现象。 提出问题1：你获得了哪些信息？ 学生讨论，并交流各自的分能力和推理想（组织学生讨论）：你能根据反应现析理由。 象推测产物？ 象能力。 大胆预测：可能还有别的产培养学生分析问题能力。互相协作，培养提出问题2：提供资料卡片，深入分物。 析现象和产物。 观察，对比。 模型构建、引导探究：组装CH3Cl的组装结构模型，分析得出C-H学生的合作精结构，对比甲烷分子结构，化学键如键断裂和C－Cl键形成。推神和与人沟通共同学习何变化？请你表示出化学键的不同。知其他的C-H键也会发生类交流分享的态甲烷新的是否还有变化的可能？请你用化学似的变化。 介绍：取代反应的概念。 观看。 度。 性质 方程式表示出逐一被取代的过程。 动手书写方程式。理解。 充分应用球棒模型，帮助学简介：产物中有机物名称、三氯甲烷观察、对比、分析：反应复生认识化学键和四氯甲烷的用途。 图片展示：甲烷氯代反应的不同时段的现象。 提出问题3：请你说说有机反应的特点？ 杂、反应缓慢。 断裂和形成的过程。 将此反应实验现象完整呈现。了解有机化学反应的特点。 提出问题1：通过学习，你对甲烷有思考，讨论，交流。 了哪些新的认识？

通过对甲烷性质的总结和归纳，提升学生提出问题2：通过甲烷，你对有机物

课堂的总和有机反应有了哪些认识？ 提升总结： 结与提升 可燃性→大多数有机物都能燃烧；取代反应→有机反应复杂，有机化学反应是旧键断裂新键生成的过程；甲烷理解，感悟，加深认识。 对于有机化合物和有机反应的认识。

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正四面体结构→有机物中碳原子形成四条共价键。 图片展示： 可燃冰→关注能源的开发和利用；使关注甲烷为背景的用甲烷燃料电池的笔记本电脑→关注引领时代发展的新科技；煤矿瓦斯观看，关注，内化。 鼓励和倡导学生关注社会的发展、科技的进步、能源的科学使用。 运用所学知识解释身边的生活、科技问题。 爆炸→关爱生命、关注能源的科学使社会问题 用。 提升总结：科学认识有机物，从而更加合理使用有机物。 九、板书设计：

第一节 最简单有机化合物---甲烷

一、甲烷的元素组成与分子结构

二、甲烷的物理性质

三、甲烷的化学性质

1、甲烷的氧化反应：

实验现象： 反应的化学方程式：

2、甲烷的取代反应

甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应光CH4Cl2CH3ClHCl光CH3ClCl2CH2Cl2HCl

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能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。

有机化合物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应，叫做取代反应。

表1：甲烷的四种氯的取代产物的性质和用途

名称（俗称）

化学式

常温状态

溶解性

用途

表2：取代反应与置换反应的比较

区

别

定义

反应物

生成物

反应中电子得失

反应是否可逆

3、甲烷受热分解：

类

别

取代反应

置换反应

CH4加热C2H2十、教后记：

1、本节课的教学设计，力图体现出四条线索：知识线、问题线、活动线、情景素材线。

2、学生活动的设计和实施：考虑到学生空间想象能力较弱，给学生提供两种颜色的磁棍、三种半径的钢球，让学生通过动手组装甲烷的结构、一氯甲烷的结构。增强学生的空间想象能力，深刻理解键角相等、键长相等，深刻认识正四面体、四面体结构空间构型。特别是一氯甲烷的组装，将原子半径大小比较、化学键、化学反应中化学键的变化等旧知识知识内容融入，做到温故知新。 3、将学生安全教育、生活常识、实践活动等素材融合于学习过程中，使学生在学习过程中体验成就感，有效的调动学生的积极性。

4、课堂设计还可以改善的两个方面：

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（1）可以给学生提供更多的情景素材，例如甲烷的存在、沼气的利用、我国天然气的分布情况、可燃冰的结构、使用天然气的汽车等，开拓学生眼界，体现新课程理念。

（2）对于程度比较好的学生，可以简单渗透一些计算，例如通过甲烷的燃烧认识烃类物质的燃烧规律等，提升学生理性认知的层次。这一点设计难度较大，对学生要求也较高。

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