高中化学必修二甲烷教学设计教案

高中化学必修二甲烷教

学设计教案

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

甲烷

一、教材分析

《甲烷》内容选自于人教版高中化学必修二第三章第一节。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，而甲烷作为烷烃的最简单分子，学生通过对甲烷的学习能够理解烷烃的通性。该章节对简单有机物的学习也是在为选修五《有机化学基础》做铺垫，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。教材首先从甲烷分子的组成引入，逐步给出分子的结构式，然后利用球棍模型和比例模型介绍空间结构，使学生对甲烷的四面体结构有一个比较清楚的认识，在介绍完甲烷结构之后再分析甲烷的性质。

二、学情分析

学生在初中化学中已经了解了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途，在必修二第二章的学习中也掌握了化学键与物质结构理论的基本知识，所以学生可以在老师指导下，写出甲烷的电子式和结构式。但学生的空间想象思维还相对较差，并且对比较抽象的原子结构和化学键知识理解不够透彻，因此要让学生在三维空间中对有机物分子真正了解，进而学习其化学性质，最终掌握有机化合物的学习方法。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、教学目标

（一）宏观辨识与微观辨析

1、通过观察辨识甲烷的形态及化学变化的宏观现象。

2、能从甲烷的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决

定应用”的观念

3、能够从宏观和微观两个角度分析取代反应的过程。

（二）证据推理与模型认知

基于证据对甲烷的结构进行分析推理，利用实物构建模型

（三）实验探究与创新意识

1、发现和提出有价值的化学问题，对观察记录的实验信息进行加工得出结论。

2、能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究的设想。

（四）科学态度与社会责任

1、关注与化学有关的社会热点问题，认识资源开发的重要性，培养学生可持续发展意识

2、深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系

四、教学重难点

教学重点：甲烷的结构探究，甲烷与氯气的反应

教学难点：甲烷的结构探究

五、教学方法

实验探究法、讲述法、演示法

六、教学准备

教学试剂：甲烷，高锰酸钾溶液，溴水

教师仪器：试管

教学材料：牙签，小番茄，毛豆，ppt

七、教学过程

观察甲烷的形态，扇闻甲烷气味，总结甲烷物理性质：无色无味气体

根据排水方法判断甲烷不溶于水，密度小于空气。

小组讨论回答：天然气田、煤矿坑道、池沼等

小组讨论计算甲烷的分子式为：CH4 书写电子式：

根据结构式概念书写甲烷结构式：

2、电子式：

【引导】在化合物的结构表示中，我们通常将用短线来表示一对共用电子的图示叫做结构式。请同学们书写甲烷的结构式

【板书】

3、结构式：

【引导甲烷的空间结构探究】甲烷分子中的C 原子通过四个单键分别和四个H原子相连，那这五个原子的空间结构是怎样的呢？早在1874年，荷兰物理化学家范霍夫也在思考这个问题。他查阅资料发现在自然界中一切稳定的结构都趋向于最小能量状态。在这种情况下，只有当H原子均匀的分布在碳原子周围的空间时才能达到。如果你是范霍夫，你觉得甲烷有哪些结构？用实物搭建出甲烷可能得空间结构。（小番茄代表碳原子，毛豆代表氢原子，牙签代表共用电子对）

【总结学生搭建的模型】同学们搭建的模型大概有两种：一种是平面型，一种是正四面体。那到底哪种才是正确的呢？老师给大家一点提示：实验测得甲烷分子中4个C-H键完全相同，每两个相邻的C-H键之间的键角、键长、键能均相等。猜测甲烷中碳原子和氢原子的空间结构。

根据教师给出的信息，小组讨论猜想甲烷的空间结构并利用实物搭建模型。

根据教师给出的信息修改模型，发现甲烷的空间结构是正四面体。

观察球棍模型和比例模型的不同。

八、板书设计

甲烷

一、物理性质和自然界的存在

1、物理性质：无色无味气体，难溶于水

2、存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等

二、组成与结构

1、分子式：CH4

2、电子式：

3、结构式：

三、化学性质

1、氧化反应

点燃

CH4+ 2O2 → CO2+ 2H2O

2、取代反应

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2→CCl4+HCl

四、甲烷的用途