1、最简单的化合物甲烷创新教学设计3.1 【最简单的有机化合物甲烷】创新教学设计课题最简单的有机化合物甲烷课型新知识课授课人XXXX授课班级高一（X）班课标分析课程标准中关于本节课的内容标准是：认识化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质。课程标准标对本节课教学内容的基本要求是在初中的基础上进一步学习与人类生存和发展密切相关的一些有机化合物的重要知识；并不特别要求去追求知识的系统性和知识迁移。教材分析1、地位和作用：本节来自于人教版必修2第三章第一节，是本章的一个重点，也是高中化学的重点之一。这是学生在高中阶段首次接触有机物结构与性质方面的内容。有机化学是化学学科的重要分支，烃是有机
2、物的主体，而甲烷是烷烃的最简单且最典型的分子，从它可以类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的学习模式，对它的充分理解将对后续的有机物学习产生极大的影响。因此，这节内容的学习尤为重要，利于培养学生正确的有机物学习方法。2、教材内容分析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。学情分析根据心理学研究表明：高一
3、学生正处在求知欲强、好胜心强、兴趣广泛；但稳定的情感、态度、价值观尚未形成，自我认识能力不足，思维活跃但不深刻的阶段，这些是我们应该充分认识到的。学生通过初中的化学学习，已经知道甲烷是一种化石燃料，知道甲烷容易燃烧，并且对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合
4、物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习有机化学的基础。教学目标知识与技能：1.了解甲烷的存在、物理性质、用途。2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。3.掌握甲烷的化学性质（通常稳定、取代反应、氧化反应、高温分解）。4.理解取代反应的概念。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、在重点掌握甲烷化学性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”，并学会迁移运用。3、了解有机化学研究的对象、目的、内
5、容和方法，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。4、通过观察记录实验现象和总结实验结论来培养学生科学实验的观察能力、思维能力。情感态度与价值观：1、认识化学微观世界分子结构的立体美。2、通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，欣赏天然气应用的图片，观赏甲烷和氯气反应机理的动画以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣，力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望。3、通过本节课的学习，初步形成严谨、有序地分析问题、解决问题的科学态度及科学方法。4、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。教学重点甲烷
6、的分子结构、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）教学难点甲烷分子的空间立体结构、甲烷的取代反应教学策略以计算机多媒体辅助模拟实验和学生讨论为主，教师串联讲解为辅的启发式教学。1. 采用图文并茂的多媒体展示，激发学生学习兴趣，层层推进；2. 创设问题情境，吸引学生有意注意；3. 通过展示模拟实验组织学生进行实验观察、对比、分析、讨论、归纳。教学手段PPT等多媒体课件、黑板【教学流程图】【教学过程】学习任务教师活动学生活动设计意图板块1：认识甲烷的物理性质及其空间结构。任务1.1：甲烷的物理性质。【创设教学情境】播放我国“西气东输工程”视频，并简单介绍相关内容。【多媒体放映】“西气东输工程”视频【提
7、问】这里的西气东输的“气”指的是天然气，那么天然气的主要成分是什么？它的化学式是什么？【讲解】回答的非常正确。好，下面就进入我们今天的学习内容：最简单的有机化合物甲烷。【讲解】由初中所学的知识我们就已经知道了甲烷是一种无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。观看视频，收集其中的信息。回忆初中学习过的关于甲烷的知识回答问题。生：天然气的主要成分是甲烷，化学式为CH4。回忆初中学过的关于甲烷的物理性质的知识通过多媒体视频播放，使学生认识到天然气与我们的生活密切相关，进而引出新课。温故而知新，为之后的新知识学习奠定一个基础。掌握甲烷的物理性质。任务1.2：认识和理解结构式的由来与含义。
8、【过渡】此外，由甲烷的化学式我们还可以直接看出，甲烷分子是由C、H元素组成的，C、H元素均为非金属元素。根据之前我们学过的知识，我们可以判断出C、H应以共用电子对结合，那么，下面请同学们根据C、H原子的最外层电子结构，在自己的练习本上试画出CH4分子中的共用电子对。【讲解】碳原子最外层有4个电子，欲形成8个电子的稳定结构，需要形成4对共用电子对才能达到8个电子的稳定结构；而氢原子核外有1个电子，欲形成2个电子的稳定结构，需要形成1对共用电子对才能达到2个电子的稳定结构，因此CH4分子中的共用电子对情况如下：【多媒体放映】“甲烷分子的共用电子对组合方式”动画。【讲解】我们通常将用一根短线来表示一
9、对共用电子对，那么：【多媒体放映】“甲烷结构式”图片。【讲解】由此我们在化学上规定：这种用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式。一位学生上前板演，其余学生在下面试画。学生运用以前学过的共用电子对结合方式，试着画出甲烷分子中的共用电子对示意图。学生先认真听教师讲解甲烷分子中共用电子对形成的原因、依据，之后又直观的观看课件展示的甲烷分子中共用电子对的形成过程与排列形式。由教师的介绍，知道并理解了什么是结构式。让学生知道甲烷分子的共用电子对结合方式，有利于由此过渡到结构式，使学生对结构式的认识与理解更为自然。任务1.3：逐步探究甲烷分子的立体空间结构。【提问】那么，知道了甲烷的结构式后，老师想问大家
10、一个问题，甲烷的结构式中，五个原子都位于同一平面吗？【讲解】好，大家先来看一个flash动画，注意观察，看过之后回答老师刚刚提出的问题。【多媒体放映】“甲烷分子的三维结构模型”动画【讲解】回答的完全正确，可见同学们观察的很仔细，那么老师要再问一下，根据观察动画中的演示，甲烷分子中的C原子到每个H原子的距离是否相等？CH与CH之间的夹角是否相等？【讲解】嗯，大家真的是很厉害啊，从动画中我们可以看出甲烷分子中CH键与CH键之间的夹角均为10928，甲烷的空间结构是正四面体结构。【实物展示】甲烷分子的球棍模型、比例模型。【提问】大家看这两种分子实物模型有什么不同呢？【讲解】从同学们的回答来看，大家的
11、看法有很多，其实这两种分子模型的区别在于分子球棍模型侧重表示原子间的空间位置，而分子比例模型重表示原子间的大小比例。学生思考。学生观看、收集信息、思考、回答问题。学生观看后回答：五个原子不全都在一个平面上。学生根据从课件中收集得到的信息，回答问题。生：距离相等；夹角也相等。学生观察、思考、讨论、回答问题。通过多媒体放映动画帮助学生直观的、具体的认识甲烷分子的立体空间结构，并归纳出甲烷分子立体空间结构的特点有哪些。多媒体的展示能够使学生对甲烷的空间结印象更深刻、认识更直接。学生通过认识、识别分子球棍模型与分子比例模型，有具体到抽象，提高了学生了空间思维能力。板块2：甲烷的化学性质。任务2.1：氧
12、化反应【过渡】我们知道，物质的结构决定其性质，那么甲烷的正四面体型结构决定其具有什么性质呢？【指导阅读】下面同学们阅读课本61页“一、甲烷的性质”前两段，并思考通常情况下化学性质为什么比较稳定？【讲解】在初中我们已知道，化学反应的实质就是分子的中旧的化学键断裂，原子重新组合（不全是）。由于甲烷的正四面体结构，使得甲烷分子中CH键的强度较强，不易断裂，因此通常情况下化学性质比较稳定。【过渡】但是在一定的条件下，甲烷会发生某些反应。如，甲烷可以燃烧并放出大量的热。【多媒体放映】“甲烷的燃烧”实验视频。【讲解】在播放视频时，适当的向学生介绍实验装置和仪器、试剂，说明观看视频时学生应重点观察哪些问题。
13、【讲解】从视频中我们可以观察到甲烷燃烧火焰呈淡蓝色。检验甲烷的燃烧产物时分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。学生阅读课本、思考问题。（学生可能从结构中CH键的强度考虑）学生观看视频时尤其要注意甲烷的燃烧现象和燃烧产物的检验方法学生观察实验现象、并做记录。倾听教师描述、讲解，知道甲烷燃烧的现象及生成的产物。由此进入本节课的学习重点学生通过阅读教材上的内容对于甲烷的化学性质有一个基本的了解，并在教师的引导下能够学会由实物的现象到本质的看待问题。使学生对甲烷的稳定性的相对性有一个正确认识。掌握甲烷燃烧的现象
14、以及产物的检验方法。任务2.2：取代反应【过渡】甲烷除了能燃烧发生氧化反应之外，甲烷是否还能与其他物质发生反应？【多媒体放映】“甲烷与氯气的取代反应”flash实验视频。【提问】这些实验现象是否说明了在光亮处甲烷与氯气发生了反应？在反应物中有碳、氢、氯三种元素，推测白雾可能是什么？无色油滴是什么？【讲解】同学们回答得很好，根据我们的推断，上述反应中生成的无色油滴是一氯甲烷，而且生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步发生反应，依次生成了难溶于水的油状液体：二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳）【多媒体放映】“甲烷的一氯、二氯、三氯、四氯取代反应”动画。【讲解】这四种甲烷的氯代物都不溶于水。常温下，一
15、氯甲烷是气体，其它三种都是无色油状液体。三氯甲烷又叫氯仿，四氯甲烷又叫四氯化碳，它们都是重要的有机溶剂。四氯化碳是一种高效灭火剂。大多数有机物能燃烧，四氯化碳不仅不能燃烧，而且能灭火，说明有机物的可燃性并不是绝对的。【多媒体放映】甲烷与氯气反应的反应历程。【讲解】从课件中我们看出在这些反应中，甲烷分子中的氢原子逐步被氯原子代替，我们把这类反应称为取代反应。【指导阅读】教材62页取代反应的定义。【讲解】由教材上的定义，我们知道，这种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叫做取代反应。 【提问】联系以前我们学习过的置换反应，结合我们今天刚刚学习的取代反应，大家说一说取代反应与
16、置换反应的区别是什么呢？【讲解】同学们回答的很好，置换反应的反应物、生成物中都必须有单质，而取代反应的反应物和生成物中都不一定有单质。【多媒体放映】用表格小结置换反应与取代反应的区别。仔细观察视频中的实验过程及实验现象，并相应记录：混合气体的黄绿色逐渐变浅，最后变为无色。集气瓶内出现白雾，放置一段时间，瓶壁上附着无色油状液滴。观察，思考，记忆。回答：混合气体黄绿色消失说明氯气与甲烷在光照时发生反应。白雾可能是氯化氢，它极易溶于水，遇水蒸气呈酸雾。学生倾听，知道甲烷与氯气的反应可以发生多次取代。学生观看。倾听，了解四种氯代甲烷的状态、用途。学生观看动画，清楚甲烷与氯气发生取代反应的反应历程。学生
17、阅读教材，加深对取代反应含义的理解。学生听讲、识记。学生回忆旧知，联系今天学习的新知，将新旧知识对比，加深理解。思考、回答。倾听培养学生的观察能力，表达能力。从分析实验现象推测产物和反应过程，培养学生的思维能力。为学生在后面学习认识取代反应做一个铺垫。通过多媒体放映动画，直观、明了，使学生们能够举一反三，加深学生对反应过程中化学键的断裂、生成的理解帮助学生理解、掌握本节课的重点取代反应的概念及特点，为今后的有机化学学习打下基础。通过新旧知识的联系、比较，使学生对于取代反应有一个更为感性的认识，并且在头脑中对于有机物的有机反应类型有一个比较清晰的理解。板块3：甲烷的用途任务3.1：甲烷的用途【过
18、渡】那学习了甲烷的性质之后，我们再来看一下，甲烷在我们的生产生活中都有哪些用途。【多媒体放映】“甲烷的生产、生活用途”图片、视频展示。【讲解】相信同学们通过观看这些图片和视频已经知道了甲烷与我们的衣食住行是密切相连的，那我们今天通过本节课的学习，已经对甲烷的“由内到外”有了一个全面的认识。学生思考、联想、观看图片、视频，知道甲烷的广泛用途，对人类社会生产、生活的重要性都有哪些。培养学生由“生活走进化学，从化学走向社会”的意识，注意观察自己生活周围的事物，形成关心生活、关注社会的公民意识。总结【提问】那么在这节课上我们对甲烷“由内到外”都有哪些认识呢？请几位同学来谈谈。【讲解】好，我们本节课主要
19、是重点学习了甲烷的空间立体结构以及甲烷的化学性质，并且知道了一些甲烷在我们日常生活中的用途。【多媒体放映】本节课的知识结构图。学生回顾本节课的知识、回答。学生观看、记笔记、知道本节课的重难点。在教师的引导下，帮助学生梳理本节课所学的知识，将其中的重点、难点突出出来，便于学生对本节课的掌握。布置作业1、教材64页本节 13题；2、实践活动：用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等自制甲烷的分子模型。板书设计最简单的有机化合物甲烷一、 甲烷的结构结构式 ：用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式立体结构：正四面体型二、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
20、性质1、氧化反应CH4（g） + 2O2（g） CO2（g） + 2H2O（l）2、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 四、甲烷的用途教学反思学生在本节课上的主体地位表现得比较突出，在几个环节都尝试了引导学生进行自主学习，通过教师创设一定的问题情境，引导学生进行自主探究，在生生，师生间的讨论中获得问题的解决。从教学设计来看这节课的大量多媒体展示图片、模拟实验等的环节设置，问题形式会让多数学生的思维十分活跃，觉得很有劲，但需要注意的是在课堂中会有一部分学生思维能力较差,对知识的理解运用能力不强，因此本节课教学设计中的一些学生观看模拟实验自己分析、解决问题的教学方式，容易使不同层次学生间之间的差异增大。因此，针对本节课的教学设计务必要尽量考虑到，如何让不同层次的学生都有较大的收获，这是在今后实际教学上值得探讨的问题。
