最简单的有机化合物——甲烷-教案-(第一课时)

甲烷教案课题最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）课型新授课授课教师教材版本人教版普通高中课程标准实验教科书：化学必修2章节C§3-1学生情况：有机化学是化学中的重要分支，对学生而言，一切都是新的，学生没有任何框架。但是，学生在初中化学已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。而甲烷是最简单的有机物，以甲烷为基础，带领学生进入有机化学的领域。教学内容：必修模块的有机化学内容，没有完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系。教材的起点低，强调知识与应用的融合。以典型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。不盲目扩充代表物的性质和内容，不涉及类物质的性质，从结构的角度适当加以深化，建立有机物“结构—性质—用途”的认识关系。[来XXK]教学目标知识与技能：1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；过程与方法：1、在探究甲烷结构的实践活动中，提高空间思维的能力；2、掌握甲烷性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”并学会运用；3、通过实验培养学生的观察分析能力，提高研究性学习的能力；情感态度价值观：1、初步形成对有机化学领域的学习兴趣；2、认识化学微观世界分子结构的立体美；3、关心社会、环境、能源等问题，提高学生的环护意识。教学重点：甲烷的结构和化学性质教学难点：甲烷的结构和取代反应教学方法以计算机辅助实验和学生探究为主，教师串联讲解为辅的启发式教学。1.采用直观道具和多媒体，激发兴趣，层层推进；2.创设问题情境，吸引学生有意注意；3.通过视频演示组织学生进行探究、分析、归纳、对比、演绎。教学媒体：多媒体教学过程教师活动学生活动设计意图[导入]从这节课起，我们进入了一个新的化学世界——有机化学。它在生活中随处可见，与我们的生产生活息息相关。相信大家都知道“西气东输”工程吧？[图片展示]那你知道它输送的是什么气体吗？[讲述]没错，西气东输的气其实就是天然气，它的主要成分是甲烷。[过渡]为了合理开发并利用天然气，了解甲烷的结构和性质就很有必要了，那我们今天就来学习最简单的有机化合物——甲烷[板书]最简单的有机物——甲烷一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在[视频展示]甲烷的存在[讲述]植物在隔绝空气情况下分解能够产生甲烷，在油田和猜想、讨论、回答[来源:Zxxk.Com]带着对疑问的种种设想，进入新课学习。知道沼气、坑气、天然气的主要成分均是以国家重大事件引入，设问激发兴趣。引发学生学习新内容的兴趣。煤矿坑道内也有甲烷，一般引起煤矿爆炸的瓦斯气体主要成分就是甲烷，所以在采煤前，瓦斯员都要先测定瓦斯浓度。天然气也是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，也是一种重要的化工原料。[板书]1.存在：天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气二、甲烷的分子组成与结构[板书]分子式：CH4[提问]那为什么C结合4个H结合？而不是3个或者5个呢？[讲述]C原子最外层有4个价电子，而H原子有1个电子，C原子想要形成八电子的稳定结构，C原子的1个价电子与H原子的1个电子形成1对共用电子对。则需形成四对共用电子对，所以1个C原子要结合4个H原子。那么，同学们来可写一下甲烷的电子式。在我们以后的学习中，常用一根短线来代替一对共用电子对，从电子式便得到结构式。[板书]电子式：结构式：[过渡]结构式只能初步表明分子中各个原子的结合方式，并不能真实的体现各原子在空间的排布事实，下面，我们来探究一下甲烷的空间结构。[探究活动]甲烷的空间构型教师首先提供橡皮泥和牙签，让各小组拼出甲烷可能存在的结构，并拿到台前进行展示，然后老师提供搭好的球棍模型和比例模型，来评判哪一组是正确的。[结论]1.甲烷分子具有以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。四个C-H键的长度和强度，性质完全相同，四个氢原子完全等效。键角：109ﾟ28'[板书]空间构型：正四面体构型；构形特点：4个C-H键是等价的三、甲烷的性质[过渡]我们知道了甲烷分子的结构，而结构决定性质。甲烷这样的结构决定它有怎样的性质呢？下面，我们进入甲烷性质的学习。[提问]通过观察，甲烷的物理性质都有哪些啊？[板书]1.物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。[板书]2、甲烷的化学性质[讲述]下面，我们将演示两个视频，请大家仔细观察[演示]实验一、甲烷通入酸性高锰酸钾现象：溶液不褪色；结论：没有发生反应。[讲述]由实验可以推出甲烷具有稳定性，通常情况下，甲烷甲烷思考与回忆学过的知识：共价键的内容根据教师的提示，引发思路同学上来写甲烷的电子式和结构式。并搭出甲烷的球棍模型、比例模型讨论结果：可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构观察、思考、请一学生闻气味。观察颜色、状态、思考溶解性。观测实验现象问，引发学生回忆旧知识，引出新知识，自然过渡到甲烷的电子式培养学生的思维能力，引导其通过思考解决问题。引导学生应用几何知识分析物质空间结构，培养学生的推理能力、空间想象能力。使学生认识物质结构决定性质,性质映证结构的辨证关系培养学生观察能力，教其观察实验的方法；使学生对甲烷有初步的感性认识。让学生领悟实验是检验事实的客观标准的结构比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等均不反应。[板书]（1）稳定性[过渡]任何物质的稳定都是相对的，而它的变化是绝对的，在特定的条件下，甲烷也会发生某些反应。[演示]实验二、点燃甲烷现象：燃烧时放出大量的热，还伴有淡蓝色火焰[讲述]可燃性气体在点燃前都要验纯，当空气中甲烷的含量为5%-15.4%范围时，就会发生爆炸,这也就是各种矿难中最主要的一点—“瓦斯”爆炸。a、提醒点燃前必须验纯，并与实际生活相联系b、因为在有机反应中常伴随着很多副反应,所以在书写时多用“→”而不用“=”。[板书]（2）可燃性CH4+2O2CO2+2H2O[探究]除了甲烷的燃烧反应，甲烷还能够发生什么反应呢？接下来，注意了，我们会学习一种新的反应——取代反应。[视频演示]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，你看到了什么现象？现象：混合气体的黄绿色变浅，试管壁上出现油状液滴，试管内有少量白雾，液面上升，水槽中有晶体析出。[板书]（3）取代反应：有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。一氯取代：[讲述]从实验现象我们知道，取代反应过程中甲烷分子的H原子是逐步被Cl原子所代替生成了四种取代物。请同学们在课本写出二氯、三氯、四氯取代的反应方程式。CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4为无色油状液体不溶于水[板书]4.高温分解CH4C+2H2[讲述]在隔绝空气并加热至1000℃的高温下，甲烷分解。生成的炭黑可以用于制造颜料、油墨、油漆等。[过渡]结构决定性质，性质决定用途，同学们学完了甲烷的性质，可以猜测它的用途吗？四、甲烷的用途[板书]用途领悟安全的重要性学生推测甲烷与氯气反应的各种可能性讨论、分析仔细观看多媒体演示实验总结并解释实验现象书写反应方程式思考、讨论、总结总结对学生进行安全教育借助多媒体直观展示实验，节省复杂实验所需时间。对重难点内容详细分析，引导学生对实验现象做出正确理解。通过书写重要方程式，加深对新概念的理解。遵循性质决定用途的思路明确本节课的重、难点培养其自学能力；生动的结束本节课。光照光照光照高温[小结]今天我们认识了最简单的有机物——甲烷，同学们需要重点掌握甲烷的分子结构和它的化学性质，尤其是甲烷取代反应。作业：课本后面习题通过做题，巩固知识板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷在自然界中的存在天然气、沼气、油田气、煤矿坑道气二、分子组成和结构空间结构：正四面体结构构形特点：4个C-H键是等价的三、甲烷的性质1、1.物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。1.2.化学性质（1）.稳定性（2）.可燃性CH4+2O2CO2+2H2O（3）.取代反应：有机分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。一氯取代：四、甲烷的用途