甲烷的教学设计优化

甲烷的教学设计优化(一)
甲烷的教学设计

化本一 邢玉林 1107015140

教学设计

《最简单的有机物-甲烷》

一、教学背景

（一）教材分析

《甲烷》内容选择于人教版高一化学（必修2）第三章第一节， 这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容，有机化学是化学学科的重要分支，烃是一切有机物的主体，而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子，学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解，因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

（二）学情分析

初中化学就介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途，高中化学必修2第二章也介绍了部分物质结构的知识，为学好本节内容提供了前提条件。

本节课将主要介绍以甲烷为代表的烃的分子结构、性质和主要用途，以及它们的性质与分子结构的关系，让学生掌握好甲烷这一节的知识，能为学生学习烃及烃的衍生物等有机内容奠定良好的基础。

三、教学重点难点：

（一）教学重点：甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）；

（二）教学难点：取代反应的概念和实质。

四、教学用具：

甲烷的分子结构模型（球棍模型和比例模型）；甲烷氯代反应的试剂和仪器一套、高锰酸钾溶液；多媒体教学设备

五、教学方法：

实验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习

六、教学过程：

[投影]可燃冰、我国西气东输工程等图片，并进行如下讲解。

[小结]天然气是一种高效、低耗、洁净的新能源。我国已探明储量居世界第19位。天然气水合物，也就是可燃冰，是一种很有前途的能源物质。据科学家估计，全球天然气水合物的碳储量是全球石油与天然气储量的两倍。如果能开发利用，那将是人类莫大的福音。甲烷是天然气，沼气和煤矿坑道气的主要成分。

但同时甲烷也是一种重要的温室气体。他的温室效应是二氧化碳的20倍，且在大气中的浓度呈现出快速增长的趋势。我们知道事物都是有两面性的。想要很好的利用甲烷的优势为我们的生活服务，首先，就必须对甲烷有一个完整的认识。

[揭题]板书：最简单的有机化合物-甲烷

[板书]一、甲烷的分子组成和分子结构

1、分子组成：CH4

[提问] 碳原子需要形成___对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子欲形成两个

[

展示] 甲烷分子结构模型：球棍模型、比例模型

[学生活动]完成课本P60实践活动并小结甲烷分子的结构特点

[板书]3、分子结构特点：正四面体型结构，呈高度对称状，而且C—H键比较牢固。

[过渡]至此，我们对甲烷的结构有了进一步的认识。甲烷的结构决定了甲烷具有什么样的性质呢？这是本节课的重点。

[板书]二、甲烷的性质

[展示]贮存甲烷气体的装置，并结合甲烷的式量，让学生判断甲烷的部分物理性质。

1. 对于一种并不是很了解的化学物质，我们研究它的化学性质一般从哪些方面分析？

2. 甲烷能高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液、氧气、氯气等物质反应吗？

3. 如何设计上述实验？

[探究活动]根据以上预测，分别设计甲烷能否与高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液、氧气、氯气反应的探究性实验。

[学生活动]小组讨论后汇报讨论结果

[演示实验]将氯气通入高锰酸钾溶液中

[设问]1.点燃甲烷前应注意什么？

2.如何定性检验甲烷的产物？ 点燃 [学生活动]上台板演：CH4 + 2O2→CO2+2H2O

[板书]2、化学性质

⑴甲烷较稳定，不与水、高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液等物质反应。

⑵甲烷的氧化反应： CH4+ 2 O2点燃 →CO2+2H2O

[过渡]甲烷除了在点燃条件下跟氧气反应外，还会在光照情况下跟氯气反应。

[演示实验]甲烷与氯气的取代反应，边引导学生观看实验现象，边提示学生在观察重点实验现象时思考产生这些现象的原因。

[讲授]取代反应的概念及原理并引导学生分析概念部分的关键词，

[投影]电脑模拟的甲烷的球棍模型和氯气的取代反应的动画

[板书]⑶取代反应

取代反应的概念：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取代的反应叫取代反应。

光 氯气与甲烷的取代反应方程式CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl

[提问]CH4与Cl2反应后产物有几种？哪些是有机化合物？哪种产物最多？

[学生活动]完成一氯甲烷与氯气进一步反应的方程式

[投影]随堂巩固练习

[投影]甲烷的三点利用及图片

[课堂小结]甲烷的化学性质通常情况下比较稳定，但在一定条件下可以发生燃烧反应、取代反应和热解反应。它主要取决于甲烷稳定的正四面体结构。取代反应是甲烷的特征反应。 七、布置作业：

1、完成课本P65课后习题1、2、3、5、6

2、查阅资料，从反应形式、反应条件、反应的方向和可逆性等几个方面比较取代反应和我们学习过的置换反应有什么区别？

八、板书设计：

光

九、教学反思：

本节课的引入通过介绍我国实施的“西气东输”工程以激发学生的民族自豪感，选材贴近学生生活实际和国民经济建设实际，激发学生学习有机化学的兴趣，让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感，让学生能以比较兴奋高昂的情绪开始本节课的学习。

在介绍甲烷的分子结构时，首先从甲烷分子的组成引入学生对物质结构知识的回忆，然后再利用甲烷分子的球棍模型和比例模型，使学生在复习已有知识的基础上，对甲烷的正四面体结构有一个比较清楚的认识。在学习结构的基础上开始学习甲烷的性质，始终紧扣“结构决定性质，性质决定用途”这一条主线，帮助学生树立正确的学习有机化合物的学习方法。【甲烷的教学设计优化】

学习甲烷的性质时，利用学生探究活动、演示实验以及多媒体投影等多种教学手段，把微观抽象的内容具体化形象化，既有利于学生的理解，又激发了学生的学习兴趣，对本节课的学习重点取代反应的实质也有比较深刻的理解。在实际教学的过程中，甲烷的性质的探究活动这一块要注意控制时间，否则很容易让这一块内容占用了大部分时间，而没有充分的时间来让学生理解取代反应的实质。

本节课的学习，体现了以学生为主体的引导探究法，帮助学生运用已学过的知识与技能，去探索新的概念和规律，培养了学生良好的科学态度。教给学生一种思考问题的方法，通过创设问题、讨论问题、从而解决问题，加深学生对教学内容的理解，更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。

甲烷的教学设计优化(二)
甲烷-教学设计

第三章第一节 最简单的有机物—甲烷教学设计（一）

甲烷的教学设计优化(三)
天然气的利用甲烷教学设计

篇一：教学设计天然气的利用甲烷

[教学设计]天然气的利用甲烷

江苏省盐城经济开发区中学 王 新

一、设计思想

《普通高中化学课程标准》要求我们根据学生认知水平和心理发展特点，要以最优化的教学设计和教学实践实现“不同的学生学习不同的化学，为学生科学素质的发展提供更大的空间”的目标。新课程强调教学设计要从生产生活中的应用实例和学生的已有知识出发，通过实验探究，组织教学内容，使学生在初中知识的基础上有所提高。因此本节课的教学思路就是由学生日常生活中熟悉的物质入手，列举生活中所接触天然气--甲烷，然后分析它的结构，通过实验探究，认识甲烷的化学性质。在学习过程中让学生“动手做、动眼看、动口议、动笔写、动脑思”，真正理解和掌握知识，实现学生的主体地位，从而达到较好的教学效果。【甲烷的教学设计优化】

二、教材分析

《课程标准》对本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；并不要求去追求知识的系统性和知识迁移。本节内容是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质（氧化反应，取代反应）等。学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识，从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。但由于学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，空间想象思维较弱，所以在学习中应用辩证的观点从结构理解性质有一定的困难。因而在教学中通过模型制作培养逻辑思维和空间想象力。

《学科教学指导意见·化学》对《天然气的利用 甲烷》课时分配建议为1课时。 对甲烷的教学建议：初中化学中学生已经接触过甲烷，对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解，所以高中教学应把结构、性质和用途作为学习的重点，尤其是化学性质的学习。为了更好的激发学生的求知欲望，又能体现新课程的三维目标。本课采用信息加工模式，充分体现化学和生活的紧密联系。通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构，让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。

三、学情分析

根据心理学研究表明：高一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。在初中化学中学生已经接触过甲烷，对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解，高中重点是学生甲烷的化学性质，而且把所学的知识与生产、生活有机的结合起来，使学生感到既熟悉又有新知识可以学，因为这部分知识与生活息息相关，从而可以激发学生的学习热情。

四、教学目标

（一）知识与技能目标：

1、知道化石燃料的主要成分，认识综合利用甲烷对于充分利用自然资源、环境保护及保障国民经济可持续发展等方面的意义；

2、认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用，初步认识取代反应的概念；

3、了解有机化合物分子中基团——甲基的概念；

4、知道可燃性气体在保存、点燃中的安全问题。

（二）过程与方法目标：

1、通过观察分析、合作讨论等开放的问题情境，从中体验科学探究的乐趣，形成探究、合作的学习方式；

2、通过甲烷的取代反应的教学，掌握从具体到一般的抽象概括方法。

（三）情感态度与价值观目标：

1、通过结合贴近学生生活实际和国民经济建设实际，激发学生学习有机化学的兴趣，让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感；

2、通过从学生已有的经验和知识出发，让学生从身边及生活中常见的有机物入手学习最基本的有机化学知识，了解学习有机化学的价值。

3、培养辩证唯物主义世界观，培养求真务实的科学态度。

五、教学重点难点：

教学重点：甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）； 教学难点：取代反应的概念以及取代反应与置换反应的区别。

六、教学策略与手段

谈到教学方法，我们首先必须明确的一点就是“教无定法”。具体怎么教，要根据个人的教学风格和学生实际情况灵活选择。在本堂课的教学中我主要采用实验探究法、讲授法、讨论法、自学法；采用这样的教学方法是因为：

1、探究学习是培养学生自主性、创造性、实事求是的科学精神的一种重要方法。也是培养观察能力和动手能力的重要途径。课本设置了许多实验探究的内容，实验探究是实现三维目标的重要环节。所以，实验探究是必不可少的一种教学方法。

2、“教学”二字从字面上认识是教在前学在后，课程改革要改变“师说生听”的状况其目的是要改变不注重学生感受的倾向，而有些学习内容教师不教，学生是不会的，所以用讲授法教学就很有必要。

3、新课标对学生主动获取信息和加工信息有较高的要求，所以利用好网络精心地设置一些问题，促成学生积极主动地进行自学和讨论。

七、教学用具：

ppt课件，模型：甲烷分子的比例模型；甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型

仪器：铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯

药品：甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液

八、教学过程

[引入新课]：

[情境创设]：在ppt上给出三个关键词：

1、可燃冰

2、西气东输

3、矿难

并分别给学生展示与这三个词相关的图片

（设计意图：由这三个看似不相关的词，引入今天的课题——甲烷）

[提出问题]从这三个关键词和相关的图片，同学们你们能想的是什么呢？

[学生活动]根据自己的知识积累和同学间的交流讨论，得到一致的想法

[板书]：天然气的利用 甲烷

[过渡]: 通过刚才的关键词和图片，同学们都知道我们今天要学习的内容是天然气（甲烷），那有没有哪位同学知道，天然气在自然界如何存在的呢？

[投影]天然气的存在

（设计意图：拓展学生的知识面，帮助学生积累生产生活方面的知识经验，激发学生的学习兴趣）

[过渡]: 同学们已经了解了天然气在自然界的存在，那同学们想知道甲烷的分子组成和结构吗？

[情境创设]交流与讨论：

1、已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g/l，含碳75%，含氢25%（质量分数）。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式？

2、写出甲烷分子的电子式，说明它的分子结构特点。

3、已知1 mol甲烷在通常情况下完全燃烧放出890 kj·mol热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式。

[学生活动]学生通过讨论上得出答案

[教师]将其中几位同学的答案在实物投影上展示出来，对学生的答案进行点评， （设计意图：通过理论分析、计算证明甲烷的分子式、比较抽象，需要较高的推理能力，适合对化学感兴趣的学生学习。）

[总结归纳并板书]：一、甲烷的分子组成和结构

1、有机物分子确定的方法：

摩尔质量 （相对分子质量)

―1

分子式

分子中各原子的物质的量之比（各组成原子个数的最简比）

2、甲烷的分子式：ch4

3、分子结构：

电子式：

结构式：

4、分子结构特点：正四面体型结构，呈高度对称状，而且c—h键比较牢固。

[展示]甲烷分子的比例模型、球棍模型。

[老师讲解]经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。

[过渡] 结构决定性质，请根据甲烷的结构及三个关键词，推测甲烷的性质？

[板书]二、甲烷的性质和用途

[展示]贮存甲烷气体的装置，并结合甲烷的相对分子质量，让学生判断甲烷的部分物理性质。

[学生回答] 预期回答：颜色、状态、水溶性及密度（比空气轻）等。

1、物理性质

无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。

(设计意图：让学生通过观察，自己得出结论，充分调动学生学习的主动性，让学生感到成功的喜悦，激发学生学习的积极性)

[创设情境]甲烷是最简单的有机化合物，怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素？

[学生活动]学生通过交流讨论，提出实验方案

[实验探究1]甲烷的燃烧

（设计意图：通过理论分析得出研究方案，进一步进行实践。从理论到实践，大大激发了学生学习的积极性，拓展其思维，同时巩固已有的知识）

[板书]2、化学性质

①可燃性: ch4+2o2 co2+2h2o

（强调书写有机化学方程时，要写成“ ” 而不是“ ==”）

[创设情境]将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，会有什么现象呢？

[实验探究2]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。 现象：紫色的高锰酸钾溶液不褪色。

[小结] 一般情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应

篇二：天然气的利用 甲烷教案

天然气的利用 甲烷教学设计（一）

一、教学目标

1.知识与技能目标：

初步认识甲烷分子的空间结构，使学生掌握甲烷电子式、结构式的正确写法；掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的涵义。

2.过程与方法目标：

3.情感态度与价值观目标：

培养学生辩证唯物主义世界观，培养学生求真务实的科学态度

二、教学重点难点：

1.教学重点：甲烷的结构特征和主要化学性质（燃烧反应和取代反应）

2.教学难点：甲烷的取代反应

三、教学过程

【引入】我国新疆、四川等西部地区有丰富的天然气资源，目前已输送到我国东部地区。这

【板书】天然气的利用 甲烷

【讲述】甲烷是天然气的主要成分，同时也是最简单的有机物，要研究甲烷的性质必须先从分子式开始，然后是结构式及性质。

【板书】一、甲烷的分子组成和结构

分子式：ch4电子式：结构式：

【分析】甲烷是一种空间正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于 正四面体的4个顶点上。其所形成的c—h与c—h的夹角为109°28′。

【过渡】物质的结构决定性质，甲烷具有哪些性质呢？

【板书】二、甲烷的性质

1.物理性质

无色无味气体，难溶于水（可用排水法），密度比空气小（可用向下排空气法）。

2.化学性质

【分析】一般情况下，甲烷的性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂都不发生反应。

【板书】（1）.燃烧

注意：①写有机化学方程时，要写成“

②燃性气体在燃烧前需验纯。

【讨论】 如何确定ch4完全燃烧的产物为co2和h2o？【甲烷的教学设计优化】

” 而不是“ ==”；

【过度】]甲烷除了在点燃条件下跟氧气反应外，还能够跟卤族（cl2、br2、i2）发生反应。下面我们主要学习ch4与cl2的反应。

【分析】教材p60 观察与思考

【板书】（2）甲烷与氯气在光照下反应

【分析】常温下，一氯甲烷(ch3cl)是气体，其它三种是液体，三氯甲烷(chcl3)和四氯甲烷

(ccl4)是工业上重要的溶剂，四氯甲烷(ccl4)还是一种效率较高的灭火剂。这四种取代物都不溶于水。

【板书】取代反应：有机化合物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团） 所替代的反应，叫做取代反应。

【练习】巩固练习 5、9、10

【分析】甲烷除与其他物质能发生反应外，其本身在高温条件下发生分解。

（3）甲烷的受热分解

【过渡】前面我们学习了甲烷的相关性质，而性质决定用途，那甲烷具有哪些用途呢？

【板书】三、甲烷的利用

1.做气体燃料。 2.合成甲醇

3.制氟利昂、三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。

4.氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。

天然气的利用 甲烷 学案（一）

班级姓名

一、基础知识

1.天然气的利用

天然气的主要成分是 ，它是 的有机物

2．甲烷的分子结构

电子式为 ，结构式为 ，其空间结构为_ ________。 甲烷分子中有 个 键。

3．甲烷的物理性质

甲烷是一种色、 味的 ，密度比空气 ， 溶于水。

4．甲烷的化学性质

通常状况下，甲烷的性质，与强氧化剂如________强酸、强碱等均 发生化学反应．

(1)燃烧（氧化反应）：甲烷燃烧时，火焰呈 ，反应的化学方程式为．

⑵取代反应 教材科学探究的实验现象：

①_________________________________________________________________ 。 ②______________________________________________________________________ ③_________________________________________________________________ 。 在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：

①；② ；

③；④_____________________ 。

四种氯代产物中， 为气体，、、 为液体，且它们均 溶于水．

取代反应的定义：________________________________________________________。 ⑶甲烷的裂解： 。

二、巩固练习

1. 1.下列说法不正确的是（ ）

a.甲烷是一种无色、无味的气体，难溶于水

b.甲烷也叫天然气

c.化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的，而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源 d.甲烷能够与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应

2．下列气体的主要成分不是甲烷的是（ ）

a．天然气 b．沼气 c．水煤气 d．坑道产生的气体

3.一定条件下，下列物质中可以跟甲烷发生化学反应的是 （ ）

a.氧气b.溴水 c.盐酸 d.酸性kmno4溶液

4、下列分子中呈正四面体结构的是（ ）

a．甲烷 b．二氯甲烷 c．三氯甲烷 d．四氯化碳

5、物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后生成物质的量最多的是（ ） a． 一氯甲烷 b．二氯甲烷c．三氯甲烷d．四氯化碳 e．氯化氢

6、在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是（ ）。

a．氯气与氢气反应 b．氯气与甲烷反应

c．次氯酸分解d．甲烷与氧气反应

甲烷的教学设计优化(四)
甲烷教学设计

教学设计 详备人：

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甲烷的教学设计优化(五)
甲烷教学设计

《最简单的有机物----甲烷》教学设计

教学过程