第二节　资源综合利用　环境保护优秀导入

课时教案

课程名第一节

甲烷

称

教学目标

知识与技能：

1.掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；

2.掌握甲烷的化学性质，了解取代反应；

3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

过程与方法：

1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷的多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

2.培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生动手实验、观察现象，并根据反应原理解释反应现象。

情感态度与价值观：

1.通过甲烷的分子结构的探究，解析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。

2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、资料收集、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。

教学重点: 甲烷的结构和甲烷的化学性质

教学难点：甲烷的正四面体结构、研究物质结构的方法。

第

1 课时

授课时间

重、难点

教学准备

教学环多媒体、两支试管、KMnO4溶液、烧杯、铁架台、集气瓶、橡胶塞、分液漏斗、甲烷的球棍模型、透明正四面体、彩泥、牙签

教师活动

节

[新闻导课] 2017年5月，我国在全世界首次实现可燃冰的试开采。可燃冰是未来能源的希望，它的主要成分是甲烷。

[过渡]今天进入化学的新世界，开始学习有机化合物。学习最简单的有机物-甲烷。基础知识要求有3点：

1.了解甲烷的物理性质

2.理解甲烷的分子结构

3.掌握甲烷的化学性质

学生活动

设计意图

了解可燃冰的主要成分是甲烷

知道学习内容，明确学习重点

以国家的重大事件引入，激发兴趣，体现化学学科的价值功能。

以目的性为导向，使学生明了基础知识要求，进而达到A级自检。

环节二

甲烷的物理性质及结构式、电子式

[展示]：

[提问]：同学们课桌上是课前收集的甲生：甲烷是无色、无味的烷，观察的色、态，用正确的方法闻甲气体，

烷的味道？

[过渡]：天然气的主要成分是甲烷，如果

天然气泄漏会引起安全事故，那甲烷是

无色、无味的气体，我们如何快速、及

时地发现天然气的泄露。可以安装甲烷生：比空气轻，天然气往的检测报警装置。展示装置的安装位置，上走

由此可得出甲烷气体的密度与空气密度

比较，谁大谁小？

为什么？

给出甲烷气体的溶解性—极难溶于

水。

[提问]：老师准备的甲烷是如何收集的？

生：排水法最佳。

[过渡]：从宏观上了解了甲烷的物理性质，下面我们从微观上学习甲烷的分子结构。

[提问]：碳原子的最外层电子为？

[讲解]：碳原子的1个电子与氢原子的1个电子形成一对共用电子，所以，碳原子欲形成8电子稳定结构，需形成4对共用电子对，即结合4个H原子，因此甲烷的分子式为CH4。C-H键为极性共价键，因此甲烷是共价化合物。

[讲解]：常以一根短线来代替1对共用电子，从电子式得到结构式。

[过渡]：结构式只是二维平面，并不能真实的反映各原子的空间结构。下面，我们来探究甲烷的空间结构。

[实践活动1]：动手探索甲烷的空间结构

要求：1. 牙签代表化学键，彩泥捏成圆球代表原子。

2.不同颜色代表不同种原子。

3.注意不同原子的相对大小。

重要提示：科学证明CH4中每个H-C-H。键的夹角均相等为10928’

[分组展示作品]说明自己作品的设计思路。

生：最外层是4个电子

笔记：分子式为CH4

电子式：

培养学生的观察能力，使学生对甲烷在物理性质上有一定的认识。

通过提问，复习旧

知识，自然引出甲

烷的化学式与电结构式：

子式。

2人为一组，动手实践，构

建甲烷的空间结构

动手搭建甲烷的

空间结构，形象直

观的理解甲烷的

空间结构

解释作品

[提问]：为什么碳原子比氢原子大？

[过渡]：以球代表原子，以短棍形象的代表碳、氢原子的化学键，这样的模型称为球棍模型。

展示甲烷的比例模型。

[讲解]：科学家通过不懈努力，最终确定甲烷的空间结构为正四面体。

[实物展示]：展示用无色透明塑料自制的正四面体，它是由4个面，每个面都是正三角形的空间立体结构。

将甲烷的球棍模型放入正四面体中。

[提问]：同学们整理语言，描述5个原子在空间中的位置。

[提问]：大家发现4个C-H键有什么特点？

[讲解]：甲烷中4个C-H键长、键能相。等，夹角均为10928’。因此，甲烷分子的空间结构是高度对称的正四面体。

环节三

甲烷的化学性质

[过渡]：在微观上理解了甲烷的分子结构，下面我们咋宏观上学习甲烷的化学性质。利用物质的微观的结构解释物质的宏观性质。

1、稳定性

[提问]：甲烷是正四面体结构，大家推荐甲烷的稳定性好不好？

[过渡]：实验是化学的最高法官，将甲烷气体通入具有强氧化性的酸性

KMnO4溶液中，观察甲烷是否被酸性

KMnO4溶液氧化，从而检验甲烷的稳定性。

[演示实验]：老师采用注水排气法将甲烷通入KMnO4溶液中。2支试管装有相同浓度的KMnO4溶液。注意观察实验现象。

有没有同学愿意主动演示实验？

为什么可以通过注水排气法将甲烷通入KMnO4溶液中？

[分析实验][提问]：

生：碳原子有2层电子，氢原子有1层电子，碳的原子半径大

学习并记忆

观看实物，加深理解

生：碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子为正四面体的顶点。

生：CH4中，4个C-H键的长度相同，夹角相同

生：稳定性好

一位学生动手演示实验，其他同学仔细观察实验现象

难溶于水

1.实验现象？

2.由现象得出什么结论？

[讲解]：甲烷的空间结构是高度对称的正四面体，因此甲烷化学性质比较稳定。

有机物的特点是，有机物的分子的空间结构决定有机物的化学性质

2、可燃性

[PPT展示]：可燃冰燃烧的图片，引出甲烷具有可燃性。给出甲烷与氧气的反应方程式。

[讲述]：甲烷在点燃的条件下，与氧气发生反应，产物为二氧化碳与水。甲烷与空气或氧气在一定比例混合，点燃条件下，会发生爆炸，因此点燃甲烷气体前必须验纯。

[提问]：同学们，观察甲烷与氧气的反应方程式与我们之前学习过的无机反应的方程式有什么区别? [讲解]有机反应比较复杂，副产物较多，因此方程式中用“

”。

3、取代反应

[讲述]：甲烷与氯气在光照条件下发生，下面同学们观看实验视频，记录实验现象。

[视频播放]：甲烷与氯气的反应

[ppt展示]：甲烷与氯气的结构式

[过渡]:实验中黄绿色变浅，说明氯气参与了化学反应，被逐渐消耗。从微观角度上，化学反应的实质是旧化学键的断裂，请同学们思考甲烷与氯气中什么化学键发生断裂？

生：KMnO4溶液不褪色

生：甲烷不与酸性KMnO4溶液反应，甲烷比较稳定

笔记、聆听、回答问题

生：方程式中用“

”，不用“=”

回答问题，参与教学活动，强化记忆。

观看视频，记录现象

积极思考，回答问题

[活动2]：找同学来电子展示屏前动手画

出化学键的断裂，尝试写出反应产物。

[讲述]：非常好，C-H键与Cl-Cl键发生

断裂，生成C-Cl与H-Cl键，新产物称

为一氯甲烷。

笔记，记忆取代反应的定义

从化学键的角度，理解化学反应的实质，分析反应过程，写出反应产物。

生：完全一样

会断裂

[讲解]：甲烷中一个氢原子被一个氯原子

代替，这样的反应称为取代反应。给出

取代反应的定义。

[提问]：甲烷中四个碳氢键有没有区别？观看微观动画，加深记忆。

一氯甲烷中其它C-H键是否断裂？

[讲解]：一氯甲烷中C-H键继续断裂，

氢原子被氯原子取代，产物为二氯甲烷。

H原子逐步被氯原子所取代，对应生成

体会取代反应的过程

三氯甲烷、四氯化碳。

[播放]：甲烷与氯气反应的微观动画

[ppt展示]：甲烷与氯气反应的4个反应

方程式，根据反应原理解释反应现象。

[活动3]：在粘制好甲烷的基础上，动手

探索甲烷取代产物的空间结构。

生：四氯甲烷最稳定

[展示作品]

[提问]：4种取代物中，哪种物质最稳定？

[讲解]：氯原子的静电斥力稍大，Cl-H-Cl。化学键的夹角略大于10928’，因此其他取代产物只是四面体结构，只有四氯甲烷是正四面体结构。

环节四

总结

提升

[总结]：本节课了解了甲烷的物理性质，1.回忆本节课内容，将甲烷理解了甲烷的空间结构是正四面体。认的结构与性质默写下来。

识到有机物的结构决定性质，从而掌握2.完成练习题

了甲烷的3条化学性质，并重点理解了甲烷与氯气的取代反应。

第一节

最简单的有机物—甲烷

一、物理性质：无色无味的气体、密度小于水、极难溶于水

利用反应原理，解释反应现象，进一步理解甲烷与氯气的取代反应。

根据有机物的空间结构推测有机物的性质。

检验课堂效果，学生自检学习成果。

板书

设计

二、甲烷的分子结构：

分子式：

CH4

电子式：

决定

空间结构：正四面体

结构式：

二、甲烷的化学性质：

1. 稳定性：甲烷比较稳定，如与强酸、强碱一般不发生化学反应

2. 可燃性

3. 取代反应：