最簡單的有機化合物

一、教學設(shè)計思路

（一）指導(dǎo)思想和理論依據(jù)

在《普通高中化學課程標準》的指導(dǎo)下，本節(jié)課設(shè)計的教學活動力求服務(wù)于學生的學習活動，通過科學探究完成一系列的學習任務(wù)，以幫助學生產(chǎn)生積極的情感體驗和正確的價值觀，最終促進學生科學素養(yǎng)的發(fā)展?；谶@樣的理念，充分的尊重了學生在學習過程中的主體地位，從學生學習的視角來考慮，設(shè)立學習任務(wù)和設(shè)計學習活動。

甲烷在生活生產(chǎn)中有重要的用途。它作為重要的資源，能夠為社會生產(chǎn)生活提供能源保障和物質(zhì)保障，解決了社會發(fā)展的需求問題。人們研究甲烷參與化學變化的規(guī)律，從而控制變化實現(xiàn)資源的有效利用。學生在日常生活中也積累了對甲烷的一些感性認識，并且有興趣進一步了解甲烷的性質(zhì)與用途，有學習甲烷的內(nèi)驅(qū)力。

（二）教材內(nèi)容及學情分析

甲烷（人教版必修2第三章第一節(jié)）的學習是學生較為系統(tǒng)學習有機物的開始。本章教學先呈現(xiàn)甲烷內(nèi)容，首先考慮甲烷是最簡單的有機物，便于學生從結(jié)構(gòu)角度認識甲烷的性質(zhì)，類推烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，建立從結(jié)構(gòu)角度學習有機物性質(zhì)的有機化學學習模式；其次充分體現(xiàn)有機化學對國民經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平提高的重要作用，以及對自然資源的合理開發(fā)、綜合應(yīng)用及可持續(xù)發(fā)展的觀點。所以甲烷作為系統(tǒng)學習有機物的起始章的第一節(jié)內(nèi)容，就顯得其地位的特別突出和重要。

甲烷是高中有機化學的起始課，主要內(nèi)容是其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。其中甲烷的結(jié)構(gòu)和取代反應(yīng)及其特點都是重點。

在學習甲烷結(jié)構(gòu)時，學生第一次接觸到了空間結(jié)構(gòu)這一認識有機物分子結(jié)構(gòu)的角度。而空間結(jié)構(gòu)又是認識有機物分子結(jié)構(gòu)的重要方面。所以需要通過甲烷的學習幫助學生建立起這一認識角度。

同樣，甲烷的氯代反應(yīng)也是學生第一次接觸到典型的有機反應(yīng)。此反應(yīng)很好地體現(xiàn)出有機反應(yīng)的一般特點。學生學習甲烷的氯代反應(yīng)，從分子結(jié)構(gòu)上形成對氯代反應(yīng)的認識。

本節(jié)教材內(nèi)容較少，學生對CH4又有一定的了解，若按教材內(nèi)容簡單設(shè)計和施教，只讓學生了解CH4的分子結(jié)構(gòu)和主要的性質(zhì)，就難以激發(fā)學生的學習興趣。為了更好的激發(fā)學生的求知欲望，又能體現(xiàn)新課程的三維目標，本節(jié)課設(shè)計使用了模型探究、實驗探究和視頻觀看等教學策略。

二、教學目標

知識與技能：

知道甲烷的結(jié)構(gòu)式，理解甲烷的空間結(jié)構(gòu)和取代反應(yīng)，掌握甲烷的化學性質(zhì)，建立從結(jié)構(gòu)角度學習有機物性質(zhì)的有機化學學習模式。

過程與方法：1.通過甲烷分子模型的構(gòu)建和取代反應(yīng)的模擬，體會構(gòu)建模型將復(fù)雜問題簡單化的科學方法；2.通過甲烷取代反應(yīng)、穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)關(guān)系的討論，發(fā)展對結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認識；3.通過甲烷取代反應(yīng)實驗分析，培養(yǎng)學生對實驗現(xiàn)象及過程的分析推理能力；4.以甲烷為載體，初步體會有機化學學習的內(nèi)容和特點。

情感態(tài)度價值觀：1.通過沼氣、天然氣在日常生活中利用情況的了解，學生感受到化學科學對社會發(fā)展的貢獻；2.認同研究甲烷的分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)規(guī)律對指導(dǎo)其實際應(yīng)用的意義；3.通過對可燃冰及頁巖氣的介紹，提高學生節(jié)約能源的意識，激發(fā)學生好好學習為祖國的能源開發(fā)做貢獻的熱情

三、教學重點、難點

1.教學重點：甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)，甲烷的取代反應(yīng)；2.教學難點：甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)

四、教學用品

1.橡皮泥、鐵棒 氣球；2.甲烷氯代反應(yīng)的實驗視頻、甲烷可燃性的視頻；3.學生實驗：用注射器裝好的甲烷樣品、高錳酸鉀溶液，滴管、點滴板

五、主要教學方式

問題解決式、綜合啟發(fā)式。

六、主要教學過程

引入：以甲烷的燃燒圖片引入

板塊1：甲烷的存在及物理性質(zhì)

圖片中燃燒的氣體是天然氣，它的主要成分是？除了天然氣甲烷在自然界還有哪些存在呢？3、以上展示的是甲烷作為重要清潔能源的重要用途，通過初中學習，我們知道這與甲烷化學性質(zhì)中的什么性質(zhì)有關(guān)？4、初中我們還學習了甲烷的物理性質(zhì)，請同學們結(jié)合桌上注射器中的甲烷氣體回憶初中所學，完成學案中甲烷的物理性質(zhì)；5、事實上甲烷除了可做燃料之外，它還是一種非常重要的化工原料，這又與甲烷的什么性質(zhì)有關(guān)呢？今天我們在初中基礎(chǔ)上進一步認識甲烷的性質(zhì)，并且初步掌握有機化學的學習方法

板塊2：甲烷分子結(jié)構(gòu)探究

1.學生寫出甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式并說明書寫的理由；2.結(jié)合信息，拼插模型；3.結(jié)合學生可能拼插出的兩種模型，提出化學鍵在空間分布問題介紹相關(guān)化學史，指出甲烷分子的正四面體構(gòu)型并作解釋；提煉出認識有機物分子結(jié)構(gòu)的三個角度，即碳四價，化學鍵、空間構(gòu)型，

板塊3：甲烷的化學性質(zhì)（一）取代反應(yīng)

1、播放甲烷與氯氣反應(yīng)視頻，提醒學生注意觀察實驗現(xiàn)象并分析可能的原因；2.、分析為什么有白霧生成，要形成白霧應(yīng)該怎樣斷鍵，動畫模擬一氯甲烷的形成，從研究有機物分子結(jié)構(gòu)的三個角度出發(fā)，對比在反應(yīng)前后有機物分子結(jié)構(gòu)的哪些變化了，哪些沒有變化？3、分析提煉出取代反應(yīng)的定義；4、為什么會有油狀液滴生成，一氯甲烷分子中還有三個氫原子，預(yù)測除CH3Cl和HCl外還有什么產(chǎn)物，仿照生成一氯甲烷的化學方程式，你能嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應(yīng)的化學方程式嗎？5、回顧實驗現(xiàn)象，進一步分析液面上升的原因？6、結(jié)合方程式分析有機物分子每增加一個氯原子，需要消耗多少氯氣；7、結(jié)合模型思考、交流討論甲烷氯代產(chǎn)物的空間構(gòu)型（分別假設(shè)甲烷為平面正方形和正四面體空間構(gòu)型）如果要證實甲烷的空間構(gòu)型為正四面體而不是平面正方形，假設(shè)通過研究它的氯代產(chǎn)物結(jié)構(gòu)證實，那么應(yīng)該研究它的幾氯代的結(jié)構(gòu)？8、利用甲烷的取代反應(yīng)，可在工業(yè)上合成氯仿等有機試劑

板塊3：甲烷的化學性質(zhì)（三）分解反應(yīng)

1、利用《中國航天雜志》的一篇報道，指出甲烷的穩(wěn)定性是有條件的，紫外線存在甲烷可以分解為C與H2；2、利用該性質(zhì)在工業(yè)上合成高純度的C；3、觀看視頻《甲烷與外星生命》

板塊4：視野拓展介紹可燃冰和頁巖氣

設(shè)計意圖：提高學生節(jié)約能源的意識，激發(fā)學生好好學習為祖國的能源開發(fā)做貢獻的熱情。