归纳与整理课时教学实录

《最简单的有机化合物——甲烷》教学设计

一、课题

最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）

二、教材分析

《最简单的有机化合物-甲烷》选自人教版《化学必修 2》第三章第一节。

高中化学课程标准对本节课的内容标准要求是：了解甲烷的主要性质。

这是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构性质。有机化学是一个庞大复杂的知识体系，而必修课程是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程，其目的是提高学生未来发展所需的科学素养，为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。故而必修模块的教材不能完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系，而应该关注学生的认知结构。

本节以最简单的有机物甲烷为切入点，从学生已有的生活背景知识出发，介绍甲烷的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用，建立有机物“结构- 性质- 用途”的认识关系。本节课敲开了有机化学的大门，是学生学习化学的一个崭新的篇章。

三、学情分析

1. 知识基础: 学生在初中阶段已经知道甲烷是天然气的主要成分，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物，但不能从结构角度认识其性质；

掌握了物质结构和化学键理论，具备学习本节内容的理论基础。

2. 认知方式

缺乏对知识进行主动探究和建构的能力。

3. 学习风格 喜欢从熟悉事物入手学习新知识，对图片、实物、模型感兴趣，喜欢自己动手实践。

四、教学目标

1. 知识与技能

能举例说出自然界中甲烷的存在及储量情况；

能解释甲烷的物理化学性质；

能说明甲烷的结构特点、电子式、结构式；

通过探究甲烷的性质锻炼实验操作能力。

2. 过程与方法

通过合作讨论、实验探究，构建科学的逻辑思维方法；

通过探究甲烷的稳定性获得交流合作能力；

初步学会根据实验现象得出可能的规律的能力。

3. 情感态度与价值观

感受有机化合物的重要性；

经历实验探究的过程，体验化学是一门以实验为基础的科学; 通过对甲烷的结构和性质的探索，体会学习化学的乐趣；

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形成可持续发展的能源观、环保观。

五、教学重难点

教学重点: 甲烷的结构特点、甲烷的化学性质。

教学难点: 甲烷分子的空间结构、甲烷和氯气取代反应的机理。

六、课型

新授课

七、教学方法

教法：演示和展示法、讨论法；

学法：合作学习、探究学习。

八、教学用品

黑板、甲烷分子的球棍模型和比例模型、多媒体演示文稿、橡皮泥、火柴棍、实验用具等

九、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

教[讲述]

学同学们，我们在初中学习

情过，化合物可以分为两大回顾已有的有机物相关知

境类：无机化合物和有机化合识；

建物。有机化合物是指除碳的

构

氧化物及碳酸盐之外的绝

让学生感受有机大多数含碳化合物，简称为

化合物的重要性；

有机物。

[ppt展示] 聆听；

使学生能举例说有机物种类繁多的主要原

出自然界中甲烷因。生活中形形色色的有机

的存在及储量情物图片。

浏览图片；

况；

[讲述]

有机物种类繁多，其中只含

有C、H两种元素的有机物产生学习兴趣；

促进学生形成可叫做烃。今天我们就一起来

持续发展的能源探究烃类中的最简单的有

观、环保观。

机物甲烷。

进入学习状态。

[ppt展示] 西气东输工程、天然气炉灶图片、甲烷的存在和用途，配合讲解

讨[讲解] [探究活动]

论从甲烷的分子式CH4，我们已知: 实验测得甲烷分子

与来看它的电子式。碳原子最中 4 个 C － H 键完全

探外层的4个电子分别与4个相同，每相邻的两个 C －

究氢原子组成4个共用电子H 键之间的键角、键长、

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甲烷空间结构

对，形成共价键。用短线来表示一对共用电子，成为了结构式。

[提出问题] 结构式仅用来表示分子中原子的连结顺序，不能表示分子中原子在空间的分布。我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的结构是什么样的呢? 请×同学来总结你们小组讨论的结果，并展示你们的作品。

[展示] 甲烷分子的球棍模型和比例模型。

结构式只能表示分子内各原子的成键情况。球棍模型能表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型。比例模型能表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的相对位置。

[总结] 经过科学实验证明甲烷分子的结构是对称的正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4 个氢原子分别位于正四面体的 4 个顶点上，四个 C － H 键强度相同。

帮助指导学生完成实验。

对学生的实验结论加以总结。

[引导] 键能都相等。且测得以2个氯原子替换甲烷中的2个氢原子，所得的二氯代甲烷只有一种构型。

活动“

同学们利用手中的橡皮泥、火柴棒，制作出你们小组认为甲烷分子可能的空间构型。尝试制作二氯代甲烷分子的构型。

能说明甲烷的结构特点、电子式、结构式；

通过合作讨论探究甲烷的分子结构，构建科学的逻辑思维方法；

根据甲烷分子模型结合实体会学习化学的践活动，说出甲烷分子的乐趣；

结构特点。

[阅读材料] 知识拓展：在甲烷分子里，虽然 C － H 键都是极性键，但 CH4分子是一种高度对称的正四面体结构，四个 C － H 键的极性相互抵消，整个分子没有极性，所以甲烷是非极性分子。

实验探究甲烷的性

[探究实验一] 探究甲烷的物理性质。

学生实验: 观察集气瓶中的甲烷气体并闻气味; 将集气瓶倒置于水槽中，观察现象。总结出甲烷的物理性质; 根据物理性质推测出甲烷的收集方法。

能解释甲烷的物理化学性质；

通过探究甲烷的第3页

质

结构决定性质，通过刚才的学习我们知道，甲烷分子是一种对称的正四面体结构，请猜想甲烷的结构是否稳定? 试说明你推测的理由。

帮助指导学生完成实验。

[演示实验三] 甲烷与氧气的反应。

点燃甲烷。

[过渡]大家看到，甲烷与氧气反应要点燃，那么与比

O2氧化能力更强的 Cl2反应时是怎样的呢? [播放视频] 甲烷与氯气的反应。

[提问]看完了这段视频，同学们再来总结一下，你看到了什么实验现象?

[结论]甲烷与氯气发生了化学反应; 生成氯化氢极易溶于水，气体总体积减

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[举手回答]甲烷的结构很稳定。可能原因是: 第一，天然气在地壳中贮藏比较丰富; 第二，天然气能长途输送。

[探究实验二] 将

CH4分别通入酸性

KMnO4、溴水、含酚酞的

NaOH 溶液、含石蕊的 H 2SO4溶液中。

汇报上述实验结果; 根据实验现象推测出甲烷的化学性质。

( 结论) 在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应，也证明了上面的猜想是正确的。

描述甲烷燃烧时的现象(火焰为淡蓝色) 并写出甲烷燃烧的化学方程式。

氯气的黄绿色逐渐消失，瓶壁上有无色油状液滴生成，水面上升、试管中有白雾产生，石蕊变红。

性质锻炼实验操作能力；

通过探究甲烷的稳定性获得交流合作能力；

经历实验探究的过程，体验化学是一门以实验为基础的科学;

通过探索，体会学习化学的乐趣；

初步学会根据实验现象得出可能的规律的能力。

少，导致试管内压强减少，

氯化氢溶于空气中的水蒸

气形成白色酸雾，氯化氢溶

于水显酸性; 碳氢键断裂、教师书写甲烷一氯取代反氯氯键断裂。

应方程式，学生上黑板仿甲烷分子里的氢原子是被写一氯甲烷与氯气进一步氯原子逐步取代的，共生成反应的化学方程式。

五种物质，四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。

[强调]CH4的四种氯的取代产物都不溶于水。在常温下，CH3Cl 是气体，其他三种都是液体，CHCl3和 CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。

知[ppt展示] 观看图片和资料，体会可促进学生形成可识可燃冰——未来的新能源。

燃冰的价值。

持续发展的能源拓观、环保观。

展

十、板书设计

§3.1.1最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

（1）

氧化反应

电子式

结构式

（2）

取代反应

空间结构：正四面体

hv 二、甲烷的性质

CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 1. 物理性质

hv 俗名沼气，无色无味气体，密度小于空CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl 气，极难溶于水

2. 化学性质

比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。

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