第二节　资源综合利用　环境保护第二课时教学实录

人教版必修二 第三章

第一节

最简单的有机物——甲烷

教学设计

西

乡

一

中

韩

霞

§3.1.1最简单的有机化合物——甲烷

一、教学目标：

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知识与技能：

1．了解甲烷在自然界中的存在和用途；

2．认识甲烷的正四面体结构；

3．了解甲烷的物理性质和化学性质。

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过程与方法：

1．通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力；

2．让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法，形成严谨的学习态度。

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情感态度与价值观：

1．使学生初步掌握研究物质的方法—结构解析、推测物质可能的性质，培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神；

2．与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。

二、教学重点、难点：

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重点：甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。

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难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应

三、教学过程：

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环节一：导入新课

【展示图片】前面的学习中我们学习了化学的一大模块——无机化学，从今天开始，我们将进入一个新的化学模块——有机化学的学习。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。那有机物是如何定义的呢？

【课件】有机化合物①定义②组成元素③特点④分类：烃和烃的衍生物

【过渡】烃是仅由碳氢两种元素组成成的有机物，最简单的烃是甲烷，本节课我们就来学习最简单的有机物——甲烷。

【板书】§3.1.1 最简单的有机物——甲烷

【介绍】本节课学习目标

及本节课重难点。

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环节二：自主学习检测

【提问】那在自然界中甲烷是如何纯在的呢？你能列举几点吗？

【学生回答】甲烷的存在：天然气、沼气、油田气和煤坑道气的主要成分。

【讲解-板书】一、甲烷的组成和结构：（由碳和氢的成键特点入手）

1.分子式：CH4

2.电子式：4.结构简式：CH4 【提问】：甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？（学生讨论）

生：讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。

师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。

【实物展示】：甲烷分子的球棍模型和比例模型：

3.结构式：

【课件】展示甲烷的结构特点：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构，其中四个C—H键

的键长都是相等的、键角都是109°28′。

【过渡】：结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？

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环节三：重点、难点探究

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甲烷的性质

【讲解-板书】二、

甲烷的物理性质

无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。

【板书】三、甲烷的化学性质

【过渡】同学们都知道酸性高锰酸钾溶液氧化性很强，那甲烷能否也一样能使酸

性高锰酸钾溶液褪色？现在我们就一起来观看这个实验现象。

【实验视频】把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色。

【结论】通常情况下，甲烷不易与其它物质反应，与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应。

【板书】1.通常条件下，性质稳定。

【过渡】在一定条件下，甲烷也可以与氧气反应。

【板书】2.氧化反应

【实验视频】甲烷的燃烧。——结合视频完成课堂合作探究2

点燃CH2OCO22H2O42【小组展示】

【点评】两个小组同学都很认真，回答正确。甲烷燃烧产物是CO2和H2O，无污染，且放出大量热，是很好的气体燃料，现在有很多出租车用的就是天然气，经济又环保。可以造福于人类。但必须注意，甲烷与空气混合物会发生爆炸。

因此，甲烷气体在点燃前需要验纯。

【设疑】请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同？是什么原因呢？

【学生回答】化学方程式中间用（箭头）而不是用（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，副反应比较多，我们写出来的是其主要反应。

【过渡】甲烷除了能在点燃条件下与氧气发生氧化反应外，还能在光照条件下，与氯气发生反应。

【板书】3.甲烷的取代反应

【讲】在看这个实验视频前，交给同学们两个任务：一、观察并描述实验现象；二、思考产生现象的原因。

【实验视频】甲烷和氯气在光照条件下的取代反应。——完成课堂合作探究3

【展示答案】

学生1——实验现象：1.氯气的黄绿色逐渐变浅；2.量筒内壁产生油状液滴

；3.量筒内液面上升

；4量筒内有少量白雾。

学生2——分析原因：颜色变浅，说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中

生成了新油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的压强在减小，即气体总体积在减小；

量筒内有少量白雾，说明有HCl生成。

【教师点评】两个小组同学都很认真，回答正确。

（动画模拟）学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画应原理。

，教师一边解释反

【讲】上述反应没有到此终止，CH3Cl与Cl2继续依次反应。现在请同学们试写出其余方程式。

光

光

【学生板书】

CH3Cl＋Cl2

CH2Cl2＋HCl；

CH2Cl2＋Cl2

CHCl3＋HCl；

CHCl3＋Cl2

CCl4＋HCl

【讲】甲烷与氯气的取代反应是一种连琐反应，第一步反应一开始，后续反应立即进行，且前面的反应也没有停止，那甲烷与氯气的产物应该有几种？哪一种物质最多？

【答】五种，生成了四种有机物，一种无机物氯化氢，氯化氢最多。

【讲】这四种取代产物都难溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，另外三种都是油状液体。

【过渡】刚才我们用方程式分析了甲烷与氯气的取代反应，再通过动画来模拟这个反应，请同学们归纳取代反应的概念。

【动画演示】甲烷与氯气的四步取代反应

【学生】有机物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团替代的反应，被称为取代反应。

【强调】甲烷发生取代反应常注意的问题：①反应条件是光照，暗处不发生反应，日光直射会爆炸；②反应物是纯卤素，不与氯水、溴水反应；③取代产物是4中卤代物的混合物。④反应生成的一氯甲烷可做局部麻醉剂，三氯甲烷，四氯甲烷都是重要的有机溶剂，四氯化碳还可做灭火剂。所以说甲烷是化工生产的重要原料。

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环节四：课堂小结

——学生总结本节主要内容

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环节五：当堂测试

——完成导学案1-4题

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环节六：布置作业

——导学案（12）课后巩固

【板书设计】

§3.1.1最简单的有机化合物——甲烷

光

一、

甲烷的结构

3.结构式：

5.空间构型：正四面体

1.分子式：CH4

2.电子式：

4.结构简式：CH4

二、甲烷的物理性质

无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。

三、甲烷的化学性质

1、通常条件下，性质稳定。2、氧化反应

CH4（g）

+ 2O2（g）

CO2（g）

+ 2H2O（l）

3、取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应