第一单元 化石燃料与有机化合物教学设计(第二课时)

化石燃料与有机化合物

一、教材分析

《化石燃料与有机化合物》选自苏教版《化学必修2》专题二的第一单元第一节。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。

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。空间结构又是认识有机物分子结构的重要方面。所以需要通过甲烷的学习帮助学生建立起这一认识角度。同样，甲烷的氯代反应也是学生第一次接触到典型的有机反应。此反应很好地体现出有机反应的一般特点。学生学习甲烷的氯代反应，从分子结构上形成对氯代反应的认识。

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。

二、学生分析

学生在初三的化学学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。有机化合物学习和无机化合物学习的不同点是：有机化合物更强调从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“（组成）结构——性质——用途”的认识关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定的分析和解决问题的能力。本课教学内容起点低，强调知识与应用的融合，让学生在已有知识的基础上，一方面通过同学动手搭建甲烷结构模型，进一步深化认识甲烷的立体结构，促使学生积极地参与到课堂学习中来。另一方面从科学探究甲烷和氯气的化学反应入手，充分利用实验研究物质的性质，并从结构角度提升学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点。

甲烷的结构特点和甲烷的取代反应是本课教学的重点，通过甲烷和氯气的科学探究实验，认识取代反应，并通过甲烷立体结构模型的搭建，使学生头脑中的思维模型更加直观化，引导学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。教师作为学生学习的帮助者、促进者，要为学生设计好学习新知识的阶梯，帮助他们顺利地解决可能遇到的困难和问题，保护他们学习有机化学的兴趣和热情。

三、教学目标

了解甲烷的分子空间结构和主要性质，认识取代反应，初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。通过实验探究甲烷和氯气的化学反应，初步学会进行科学探究的基本思路和方法，培养学生思维的缜密性。让学生体会到结构与性质有内在的联系和变化规律，并学会主动去发现和掌握这些规律，认识有机化学结构的内在美。

四、教学重难点

将甲烷分子的结构特点和甲烷的取代反应作为教学重点和难点，而对有机化合物的性质学习来说有机物的结构是基础，断键的方式决定它的反应类型。

五、教学流程图

图片展示，引入新课

了解天然气的相关应用存在

新闻提炼，设问性质

了解甲烷的存在和主要性质

动手建模，理论推理

甲烷的立体结构模型搭建

探究甲烷与氯气的反应

了解取代反应的特征

拓展思维，探索发现

深入认识甲烷的立体结构

归纳总结，结束新课

建构有机物学习新思维

六、教学过程 教学

环节

环节一

教师

活动

学生

活动

分析甲烷的学科价值。

感受化学研究对人类生产生活的价值

设计意图

【引入】从社会热点问题——西

气东输，展示天然气的应用价值

——常见燃料和化工原料。

听讲，认同化学研究的意义

提出问题：甲

烷的应用价值

【讲解】为了有效利用甲烷这种资源，人们研究甲烷的性质与反应规律，并应用规律控制变化实现有效利用。

环节

二

发展

认识

任务认识1：认有机识甲物分烷分子结子结构的构

【组织学生讨论】甲烷适合做燃【讨论、回答】

认识甲料与它的哪些性质相关？

学生能够讨论分析出与甲烷的可烷的分子结【提出问题并引导学生思考】

燃性、稳定性等性质有关

如何用分子结构解释甲烷稳定性？

构特点以及①学生通过书写电子式和结其与甲烷稳①学生写出甲烷的电子式和结构式从原子结构角度认识碳原子定性的关与氢原子的连接方式。

构式并说明书写的理由

系。

②在①的基础上引导学生思考发展学与稳定性相关的甲烷分子结构②学生能够进一步分析出甲特点。

烷分子稳定性可能与碳氢键的强生的物质结③实践活动：结合甲烷分子结构弱有关。

构观。

示意图，让学生用所给用品(橡还有学生提出问题甲烷分子

皮泥、西红柿、金桔、桂圆、牙中碳氢原子的空间排列方式会不签、等)拼插甲烷的分子结构模第

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角度和研究有机物的方法

型。

实验事实：甲烷的二氯代物只有一种

会影响其稳定性。

让学生观察体会甲烷的空间结构特点

深刻理解化学生拼插球棍模型并总结出学是一门以【教师讲解】肯定学生的疑问。

其甲烷的结构特点：

实验为基础引导学生进行互相比较，发现差（1）碳四价规则

的科学，进异

（2）碳氢键较强

一步展示科展示甲烷的真实的球棍模（3）正四面体结构

型和比例模型

学探索的一【提出任务】总结出甲烷的结构特点。

【小结】肯定学生的总结，说明这些结构与甲烷稳定性的关系，发展学生的物质结构观。

任务2：认识甲烷与氯气的取代反应

【过渡】甲烷能够作为化工原料

生产四氯化碳、氯仿。

学生观察实验，描述现象：量筒内【演示实验】甲烷与氯气发生取液面上升；量筒中气体颜色变浅，并出现少量白雾；内壁出现油状液代反应。

滴。

【讲解】甲烷氯代反应过程中的初步认识甲烷的氯代反应，体会其四步反应及其特点。

过程的复杂性。

【提出任务】从化学键角度分析学生能够运用结构式表达他氯代反应过程中的断键与成键。

们的观点。

【提出问题】通过观察此模拟过学生思考回答

程，分析甲烷氯代反应过程中有机物分子结构变化的特点。

体会取代反应及其特点

【小结】总结甲烷氯代反应的特点，定义取代反应。

分析反应中的取代关系

般步骤：

猜测假设→实验验证→得出结论

从宏观、微观和符号表达三个水平整体认识甲烷的氯代反应。

分析氯代反应，形成对有机反应表现出的特点的认识；

【提出问题】

任务①可燃冰的主要成分是什么？

3：拓

展提②可燃冰为什么能放在手中燃课后网络查询

烧？

高

③可燃冰现在应用与开采遇到的瓶颈，并展开讨论运用现有知识如何解决或改进

让学生网络查阅有关我国能源结构及“可燃冰”工程的相关资料

感受化学研究对人类生产生活的价值。

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环节三

课堂小结

以甲烷的立体结构为完善笔记，巩固新知

载体，深化有机化合物学习的一般思路和方法，让学生从立体结构角度构建有机化合物知识体系，使学生逐步建构以“结构决定性质”为核心的有机化学学科思想。

建构新知识的框架，完善结构与性质之间的联系。

板书设计

七、教学设计反思

本课教学设计根据新课程倡导的化学教学理念，创设探寻甲烷立体结构的教学情境，激发学生的学习兴趣，同时指导学生运用科学实验探究甲烷与氯气的反应，真正使学生转变思维方式，打开学习有机化学的新视角。

体验是认识的前提，本课从甲烷立体结构的探索历程来激发学生学习兴趣，突出学生对甲烷立体结构的亲身体验。通过让学生搭建甲烷的立体结构模型及后续两组探究实践活动，强调在学生充分体验的基础上进行主动、自主、有意义的自我建构学习，让学生在活动、交流、互动的基础上共同进步，同时让学生体会分子结构的重要性，初步形成有机化合物的学习观。引导学生对自己搭建的模型作出评价，并对比其他同学搭建的模型，学会比较、分析、推理。探究活动结束后，让学生说出他们自己对甲烷分子立体结构认识，促使学生学习观念的转变。在互动过程中，学生自己建立对有机物结构的理解，体现个体想法的独特性，这也是课堂其他同学学习的珍贵的资源和素材。但本节课由于时间原因，可能再性质应用方面有待下节课的巩固扩展。

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