第一篇：完整版教學設計-甲烷

《最簡單的有機化合物—甲烷》

一、教材分析

1、地位

《甲烷》內容選擇于人教版高一化學（必修2）第三章第一節(jié)，這一節(jié)是學生在中學階段第一次接觸有機物結構和性質的有關內容，有機化學是化學學科的重要分支，烴是一切有機物的主體，而甲烷作為烷烴的第一個最簡單的分子，學生對他的理解將直接影響到今后對各種有機物的理解，因此本節(jié)內容對幫助學生樹立正確的學習有機物的學習方法有重要的作用。

2、教學目標

（1）了解甲烷的電子式、結構式的寫法，并掌握甲烷分子的正四面體結構及其對性質的影響。

（2）掌握甲烷的重要化學性質，著重強調取代反應。

（3）通過對物質立體構形的理解使學生逐漸培養(yǎng)形象思維的能力，培養(yǎng)學生關心社會環(huán)境、能源等問題的意識。

3、教學重點、難點

重點：甲烷的結構特點和甲烷的取代反應。

難點：主要是學生有機物立體結構模型的建立，具體體現(xiàn)在如何將甲烷和烷烴的結構特點、有機物的成鍵特點從實物模型轉換為學生頭腦中的思維模型，幫助學生從化學鍵的層面認識甲烷的結構和取代反應。

二、學生分析

關于甲烷，學生在初中化學中已經(jīng)學習了甲烷的燃燒反應和一些主要的用途。教材在介紹這些知識時，非常注重與學生已有知識的聯(lián)系，采取各種不同的方式引導學生積極地思維，幫助學生進行理解。另外，結構式只表示出了甲烷分子中各原子的結構方式，而不能真實地反映出甲烷分子的立體結構，學生將會產生甲烷分子是平面型分子的錯誤認識。而對分子的立體結構的認識有直接影響著學生對有機分子結構的了解，并最終影響他們對有機物分子化學性質的了解和學習。因此，要培養(yǎng)學生的空間思維能力，讓學生在三維空間中對有機物分子有個真正的了解，并在此基礎上學習其化學性質。

三、教學方法和學習方法

1、以學生為主體的引導探索法

使學生在教師指導下，不僅注意觀察，同時還啟發(fā)了學生積極思維，運用已學過的知識與技能，去探索新的概念和規(guī)律，培養(yǎng)了學生良好的科學態(tài)度。

2、多媒體教學法

由于甲烷分子的正四體結構和甲烷的取代反應機理很抽象，對初學有機物的學生來說很難理解，是本節(jié)課的難點。故用計算機的多媒體動畫進行直觀分析，輔以直觀教具（模型、折紙）克服了理解上的抽象性，化解了難點。實驗錄像的播放有助于全體學生觀看到實驗現(xiàn)象。

3、本節(jié)課教給學生一種思考問題的方法，通過創(chuàng)設問題、討論問題、從而解決問題，加深學生對教學內容的理解，更重要的是有利于培養(yǎng)和發(fā)展他們的思維能力。

四、教學設計 ［板書］有機物：絕大多數(shù)的含碳化合物。烴：只含有碳、氫兩種元素的有機物。

［過渡］本章我們主要學習和討論幾種有代表性的烴的基本性質，同時還將介紹一些石油和煤的有關知識。在烴的大家族中組成最簡單的要數(shù)甲烷了，所以我們就先從甲烷開始學起。

1．引入

通過一段生活甲烷燃燒的圖片以及一段瓦斯爆炸的錄像引入，從日常實際生活出發(fā)，使學生初步了解有機物，復習通過燃燒產物來確定所含元素的實驗，進入最簡單的烴——甲烷的學習

2．探索甲烷的結構

[課堂探究練習1] 已知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成，其中質量分數(shù)C%=75%，H%=25%。請同學們推出甲烷的化學式。

【課堂活動】

［師］初中化學曾對甲烷作過簡單的介紹，現(xiàn)在請同學們回憶一下已學過的甲烷的性質有哪些？

［生］回憶，討論并集體回答：甲烷是一種無色、無味，難溶于水，比空氣輕，能燃燒的氣體，天然氣、坑氣、沼氣等的主要成分均為甲烷。［師］除了可燃燒之外，其余就是甲烷主要的物理性質。那么甲烷的分子式和電子式怎么樣寫呢？(向甲烷的分子結構過渡)［生］一位同學在黑板上板演，其余同學在下邊練習。甲烷的分子式：CH4

電子式： ［師］如果將甲烷電子式中每一對共用電子對用一條短線替代后將變成什么樣子？

［生］在練習本上比畫，并得出結果

［師］這種用短線表示一對共用電子對的圖式叫結構式。那么上述結構式是不是就表明甲烷分子的真實構型就是這樣以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的平面正方形呢？

［模型展示］甲烷分子的球棍模型和比例模型

［生］相互傳看兩種模型，觀察、體會、理解碳原子與氫原子的相對位置關系，并明確甲烷分子的真實構型為：以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體結構。

［師］由此可見甲烷是極性分子還是非極性分子？ ［生］非極性分子。

［師］所以甲烷極難溶于水就是非常自然的事情了，這體現(xiàn)了什么樣的規(guī)律？

［生］相似相溶原理。

［師］看來甲烷的結構式并不能代表其真實構型，我們稱其為平面結構式，但為了簡便其見，一般只寫有機物的平面結構式。

【由于學生在有關物質結構方面知識的局限性，因此在學習甲烷分子的結構時，首先在課前布置學生認真預習教材，并要求學生做實踐活動，即自己動手制作甲烷分子的結構模型，然后課堂上再拿出甲烷分子的球棍模型和比例模型，介紹甲烷分子的立體結構。使學生在對比之中，對甲烷的正四面體結構有一個比較清楚的認識。】 通過展示甲烷分子的球棍模型和比例模型，分析甲烷分子的結構特點，使學生加深對甲烷結構的感性認識；

【過渡】物質的結構決定物質的性質，以上我們了解了甲烷的分子結構，下面我們再來看看甲烷有哪些重要的化學性質。

3．實驗探究化學性質

在學生解甲烷物理性質的基礎上，將重點放在甲烷的化學性質上?；貞懊嫠v的“結構決定性質”，接著引導學生通過結構理解甲烷的有關化學性質：

1甲烷的可燃性決定了它有什么用途呢？有什么優(yōu)點呢？寫反應方程式，并讓學生思考礦井生產為了避免瓦斯爆炸應該采取的安全措施是什么？介紹新農村沼氣池情況。

［師］作為一種可燃性的氣體，請大家回憶甲烷在空氣中燃燒有何現(xiàn)象？在點燃時應注意什么問題？

［生］回憶并回答：火焰明亮并呈藍色，并有水滴和能使澄清石灰水變渾濁的CO2生成。點燃甲烷時一定要檢驗純度，否則會發(fā)生爆炸。［師］從燃燒生成二氧化碳和水的結果可以得到什么啟示？ ［生］可以證明甲烷中含有碳元素和氫元素。

［板書］1.甲烷的氧化反應 CH4+2O2 → CO2+2H2O ［師］請大家留意我所寫的化學方程式與以前大家所知道的在形式上有何不同？為什么會有這樣的區(qū)別？

［生］觀察、思考，并自學教材中的相關注解后回答：方程式的中間用的是“ ”(箭頭)而不是“ ”(等號)，這主要是因為有機物參加的反應往往比較復雜，常有副反應發(fā)生。

2、加成反應：在兩只試管中同時滴加3ml 2%溴水，通入甲烷，觀察溶液是否褪色。

［師］我們知道酸性KMnO4具有很強的氧化性，若遇到一般的還原性物質時常常會發(fā)生氧化還原反應，且自身被還原而褪色，那么甲烷能否被酸性高錳酸鉀溶液氧化呢？我們通過下面的實驗來驗證。

3、氧化反應：在兩只試管中分別滴3ml稀酸性高鉀錳酸溶液，通入甲烷，觀察溶液是否褪色。

甲烷通入溴水中 甲烷通入酸性高錳酸鉀溶液中 關鍵操作：

因為要觀察的是顏色變化，所以可以用對照法進行觀察； 溴水具有揮發(fā)性，所以通入時間不能太長，防止被氣流帶走，導致實驗結果受影響。

［生］觀察、記錄、思考實驗現(xiàn)象：經(jīng)過一段時間后，酸性KMnO4溶液的顏色無任何變化，即不褪色。［問］通過剛才的實驗可以得出什么樣的結論？ ［生］甲烷氣體不能被酸性KMnO4溶液氧化。

［師］在通常條件下，甲烷不僅與高錳酸鉀等強氧化劑不反應，而且與強酸、強堿也不反應，所以可以說甲烷的化學性質是比較穩(wěn)定的。但穩(wěn)定是相對的，在一定條件下也可以與一些物質如Cl2發(fā)生某些反應。

取代反應

［演示實驗]教師與兩名學生助手共同完成。

取一支100 ml的大量筒，通過排飽和食鹽水，生甲負責收集20 ml 的甲烷氣，生乙負責收集80 ml的Cl2，然后用220 V、250 W的高壓汞燈為光源，在距裝置10 cm～15 cm處照射。

［生］觀察記錄現(xiàn)象：量筒內Cl2的黃綠色逐漸消失，幾分鐘之后，量筒內壁出現(xiàn)了油狀液滴，量筒內水面上升。

［設疑］分析上述實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從中可以得到哪些實驗的信息？

［生］分析思考后回答：上述實驗現(xiàn)象說明在光照條件下，CH4與Cl2發(fā)生了化學反應，生成了易溶于水的氣體和難溶于水的油狀物質。

［師］評價、肯定回答結果，下面將Cl2和甲烷的反應過程視頻，以幫助大家理解該反應的基本機理。［視頻動畫效果顯示］甲烷與氯氣的反應過程

［說明］在反應中CH4分子里的1個H原子被Cl2分子里的1個Cl原子所代替，但是反應并沒有停止，生成的一氯甲烷仍繼續(xù)跟氯氣作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(又叫氯仿)和四氯甲烷(又叫四氯化碳)，反應如下：

(CH3Cl分子里1個氫原子被Cl2分子里1個Cl原子所代替)

(CH2Cl2分子里1個H原子被Cl2分子里1個Cl原子所代替)

(CHCl3分子里的1個氫原子被Cl2分子里1個Cl原子所代替)

［生］觀察、理解甲烷和氯氣反應過程。

［師］在這些反應里，甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所取代，生成四種取代產物。這就是甲烷的另一重要化學性質——取代反應。［師］要注意CH4和Cl2的反應不能用日光或其他強光直射，否則會因為發(fā)生如下劇烈的反應：CH4+2Cl2 → C+4HCl而爆炸，再則CH4和Cl2的體積比應以1∶4為宜，無論是CH4還是Cl2過量，都會導致實驗現(xiàn)象不明顯。

思考討論：

(1)CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、Cl2、HCl等七種物質，哪些是有機物？

(2)從CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的分子組成上，分析說明CH4與Cl2的化學反應具有什么特點？

［思路分析］(1)在本題中指出的七種物質中，CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCL3和CCl4五種為有機物。

(2)從CH4、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4分子組成上判斷，CH4和Cl2混合光照后所發(fā)生的一系列反應其共同點是有機物分子里的氫原子被氯原子所替代。

［師］像這種有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應就稱為取代反應。

［師］大家回憶一下我們以前所學過的置換反應的有關知識，然后和取代反應相比較，看看有何異同。

［生］回憶置換反應的定義，思考其反應特點，并作出不是很完全的回答。

【比較學習】［PPT表格顯示］取代反應和置換反應的區(qū)別 取代反應 置換反應 CH4+Cl2→ CH3Cl+HCl Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑

［生］觀察、體會取代反應與置換反應的區(qū)別。

［師］CH4和Cl2的取代反應的生成物一般有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4多種成分，它們均不溶于水。在常溫下，一氯甲烷為氣體，其他三種都是液體，三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工業(yè)重要的溶劑，后者還是實驗室里常用的溶劑、滅火劑，氯仿與四氯化碳常溫常壓下的密度均大于1 g?cm－3，即比水重。那么，除了氧化反應和取代反應，甲烷還有無其他性質呢？

［生］自學、思考后回答：甲烷在隔絕空氣并加熱至1000℃的條件下，可分解生成炭黑和氫氣。

［追問］這么高的溫度才分解，說明甲烷的熱穩(wěn)定性如何？

［生］熱穩(wěn)定性很強。板書設計

有機物：絕大多數(shù)的含碳化合物 烴：只含有碳和氫兩種元素的有機物 第一節(jié) 甲烷

一、甲烷的物理性質

二、甲烷的分子結構

三、甲烷的化學性質 1.甲烷的氧化反應 CH4+2O2 → CO2+2H2O 2.甲烷的取代反應

第二篇：甲烷教學設計

《最簡單的有機化合物—甲烷》教學設計

執(zhí)教人：李琴

引入：以低碳經(jīng)濟作為切入點，引出了在低碳經(jīng)濟背景下日益受到大家重視的能源物質——甲烷。

師：安排同學們預習教材P60-62頁，完成導學案相關內容（除“取代反應中”第一小問“實驗現(xiàn)象”一欄和“遷移應用”部分）生：完成導學案規(guī)定內容并進行小組討論

師：組織同學們就討論結果進行相關問題的展示，并給予適當?shù)狞c評。

作用：使學生通過自主學習，初步了解這節(jié)課即將要學習的內容——甲烷的結構及性質。師：就本節(jié)的重難點進行講解 1．甲烷的物理性質及存在

師：除了天然氣，沼氣、石油氣、煤礦坑道氣（瓦斯、坑氣）、可燃冰等也都含有甲烷，那么日常生活中可以看到的天然氣是什么顏色，有什么味道？

分析問題：借助日常生活中天然氣的外觀，講解甲烷是無色無味的氣體，以及其密度和溶解性。

解決問題：無色無味，密度比水小，極難溶于水。師：據(jù)其物理性質，思考甲烷如何收集？

作用：引導學生學習、掌握甲烷的物理性質。將理論化學和生活化學聯(lián)系起來的教學方法，讓學生對所學知識產生親切感，增加學習興趣。

2、甲烷的分子式與結構式

提出問題：甲烷的化學表達式怎么寫，空間結構？

引導思維：利用球棍模型將甲烷分子結構形象化，引導學生思考并寫出甲烷的分子式與結構式。

分析并解決問題：給出甲烷的分子式（CH4）與結構式、電子式的圖片。根據(jù)圖示，分析甲烷的分子式以及電子式。甲烷是一碳原子為中心，四個氫原子在四個頂點上的正四面體。

作用：引導學生學習并掌握甲烷的分子式與結構式。

3、甲烷的化學性質

在學生解甲烷物理性質的基礎上，將重點放在甲烷的化學性質上?；貞懊嫠v的“結構決定性質”，接著引導學生通過結構理解甲烷的有關化學性質：

（1）甲烷的可燃性決定了它有什么用途呢？有什么優(yōu)點呢？寫反應方程式，介紹爆炸極限問題，以甲烷作能源為例講解科學與社會的關系，滲透環(huán)保、能源問題。關心社會，并讓學生思考礦井生產為了避免瓦斯爆炸應該采取的安全措施是什么？補充演示甲烷通入高錳酸鉀溶液的反應。

（2）甲烷的取代反應是本節(jié)的一個難點，也是學生第一次接觸有機反應類型，對于實驗的處理，由于教材上演示實驗現(xiàn)象不利于后排學生觀察，播放實驗錄像：（取代反應實驗：用排飽和食鹽水法將甲烷和氯氣依次收集在100ml的量筒中，其中甲烷20ml，氯氣80ml，光照。)觀察實驗現(xiàn)象，并完成導學案相關內容，在實驗的基礎上，先使學生有一個甲烷分子中氫原子能被其他原子取代的印象，然后再通過給出甲烷與氯氣反應的幾步方程式，向學生說明甲烷分子中的氫原子不僅一個能夠被取代，而且全部可以被取代，進而講清取代反應的確切涵義。結合球棍模型和電腦模擬，幫助學生理解取代反應的實質。通過電腦模擬，把抽象的內容形象化，學生學習興趣大，對取代反應的實質的理解也更深刻，對學生不明白的地方還可以反復播放。

4、小結

1、甲烷的空間構型：

2、甲烷的物理性質和存在形

3、甲烷的化學性質：?可燃性

?甲烷的取代反應

5、作業(yè)

課本64-65頁1.2.9.10

五、板書設計

第一節(jié) 最簡單的有機化合物——甲烷（第一課時）

一、甲烷的分子組成和結構

1、分子式：CH4

2、電子式：

3、結構式：

4、結構簡式：CH4

5、甲烷分子結構：對稱的正四面體結構。

二、甲烷的性質

（1）、物理性質： 無色無味、密度比空氣小，極難溶于水的氣體。

（2）、甲烷的化學性質

1、甲烷的氧化反應—燃燒反應

點燃????

CO2(g)+2H2O(l)

CH4(g)+2O2(g)

現(xiàn)象：火焰呈淡藍色、燒杯內壁有水珠、澄清石灰水變混濁。

2、甲烷的取代反應

取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫取代反應。取代反應是烷烴的特征反應，但反應物必須是純鹵素，條件也較特別。

第三篇：甲烷教學設計

最簡單的有機化合物——甲烷 教學設計 第一課時

1、教學內容：甲烷

2、教學目標：（1）知識與技能：

①了解甲烷在自然界中的存在和用途； ②認識甲烷的正四面體結構； ③了解甲烷的物理性質和化學性質。（2）過程與方法：

①通過實驗培養(yǎng)學生的觀察分析能力，提高研究性學習的能力；

②讓學生體會由結構推性質和由性質推結構的過程與方法，形成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。

（3）情感態(tài)度與價值觀：

①通過學生已有知識順利進行初、高中知識的自然銜接，消除學生對高中有機化學的不適應心理，并利用有機化學的入門學習，激發(fā)學生學習有機化學的興趣；

②培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和積極的探索精神；③滲透實事求是和透過現(xiàn)象看本質的辯證唯物主義思想。

3、教學重點、難點： 重點：甲烷的結構特點和甲烷的化學性質。

難點: 甲烷的結構和甲烷的取代反應

4、教學方法：講授、討論、實驗探究、小組合作、類比等教學方法。

5、教學過程：

【引入】在前面的學習中，我們學習了化學的一大模塊——無機化學，從今天開始，我們將進入化學另一個模塊——有機化學的學習。

【講述】有機化學主要是研究一些有機化合物的結構、性質與制備的學科，那么什么又是有機化合物呢？其實，有機化合物就是指含有碳元素的化合物，簡稱有機物。有機化合物有兩個基本特點：數(shù)量眾多，分布極廣。但由于CO、CO2、H2CO3及其鹽、氫氰酸（HCN）及其鹽、硫氰酸（HSCN）及其鹽等與無機化合物的性質與結構相似，所以把他們歸入了無機化合物之列。

【提問】有機化合物中是否只含有碳元素嗎？

【講述】答案是否定的，顧名思義，化合物自然是含有兩種或兩種以上元素的純凈物，有機化合物不只是含有碳元素，它還含有氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等。其中僅含有碳、氫元素的有機化合物叫做烴。

【過渡】今天我們就一起來學習最簡單的烴，也是最簡單的有機化合物——甲烷 【板書】第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷 【板書】

一、甲烷在自然界中的存在及其分子結構

【引入】我們都知道我們國家正在實施一項重大的能源工程——“西氣東輸”工程?！咎釂枴看蠹抑馈拔鳉鈻|輸”工程里面的氣指的是什么嗎？ 【學生回答】天然氣 【講述】很好，這項工程主要是將新疆、甘肅等地豐富的天然氣資源，通過管道東輸?shù)介L江三角洲，最終到達上海的一項巨大工程。由于天然氣是一種高效、低耗、污染小的清潔能源，所以我們國家才不惜重金把它從新疆那么遙遠的地方引過來。天然氣它的主要成分了就是甲烷，其實自然界中甲烷不只單單存在于天然氣中，在沼氣、油田氣和煤礦坑道氣中甲烷也是他們的主要成分。

【PPT展示】【板書】

1、甲烷在自然界中的存在 ①沼氣 ②天然氣 ③煤礦坑道氣（瓦斯）④油田氣 【板書】

2、分子結構

【過渡】通過我們在初中的學習，我們知道甲烷的分子式為CH4，根據(jù)我們第一所學化學鍵的知識寫出甲烷的電子式 【PPT展示】【板書】1）、甲烷的電子式

如果我們將電子式中的一對共用電子用一條短線表示得到的式子叫結構式?！景鍟拷Y構式：將電子式中的一對共用電子用一條短線表示得到的式子。那么甲烷用結構式來表示的話我們就可以把它表示成這個樣子 【PPT展示】【板書】2）、甲烷的結構式

【提問】我們知道了甲烷的分子式和結構式，那么甲烷分子的結構到底是不是和它的結構式一樣呢？

【實踐】下面我們就動起手來，利用我們手上的橡皮泥和牙簽，搭建出你想象中的甲烷的空間結構。搭建出來后想一下以下兩個問題： 【PPT展示】

1、如果我們用一個X原子替代甲烷分子其中的一個氫原子，有幾 種可能？

2、如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，又有幾種可能？ 找?guī)讉€同學問一下他們做出來的模型的空間幾何結構。

【講述】通過我們科學家精確的實驗測定發(fā)現(xiàn)，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構，那現(xiàn)在甲烷它的空間結構該是那一種呢？你們動手做一下，用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結構只有一種，看看應該是哪一種結構。

【學生回答】正四面體

【PPT展示】甲烷的正四面體結構、球棍模型及比例模型。

【講述】很好，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構的話，那么甲烷的空間結構肯定就是正四面體了；如果它是一個平面正方形或者四棱錐的空間結構，那么用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子相鄰和相對肯定是兩種不同的結構，如果我們用兩個X原子替代甲烷分子其中的兩個氫原子，其結果只有一種空間結構的話，那么甲烷的空間結構肯定就是正四面體。在這種結構中，每個C-H與C-H都是等價的，且他們之間的夾角也就是鍵角為109o28’。

【過渡】好，看完了甲烷的結構，接下來我們來看一下甲烷的性質。【板書】

二、甲烷的性質 1）、物理性質 【講述】【PPT展示】通常情況下，甲烷是一種無色、無味的氣體，密度比空氣密度小為0.717g/L(標準狀況)，極難溶于水。

【過渡】這些就是甲烷的一些物理性質，接下來我們來看一下它的化學性質。我們常說結構決定性質，那么甲烷穩(wěn)定的正四面體結構決定了它有那些化學性質呢？

【板書】

2、化學性質

1)、穩(wěn)定性甲烷穩(wěn)定的正四面體結構決定了甲烷通常情況下是比較穩(wěn)定的，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發(fā)生化學反應。

【板書】【PPT展示】與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發(fā)生化學反應。【講述】甲烷的穩(wěn)定性是由它具有正四面體結構的穩(wěn)定結構決定的。

【過渡】但任何物質的穩(wěn)定性都是相對的，而它的變化是絕對的，內因是變化的根據(jù)，外因是變化的條件，一旦外部條件發(fā)生變化，甲烷也能發(fā)生反應。比如在 特定條件下甲烷能與某些物質發(fā)生化學反應，如可以燃燒和發(fā)生取代反應等。下面我們就一起來看一下甲烷的燃燒反應?！景鍟?）、甲烷的氧化反應——燃燒反應

【講述】甲烷是一種優(yōu)良的氣體燃料，通常情況下1mol甲烷在空氣中完全燃燒，生成水和 CO2,放出890kJ的熱量, 火焰呈淡藍色。【板書】CH4(g)+2O2(g)????2(g)+2H2O(l)下面請同學們閱讀課本P61資料卡片并思考以下兩個問題：

1）怎么檢驗甲烷燃燒生成的產物？甲烷燃燒產物是二氧化碳和水，可以通過將干燥燒杯罩在甲烷的火焰上，之后倒轉燒杯迅速倒入澄清石灰水來檢驗。（2）點燃甲烷前應有什么操作？ 2）【總結歸納】點燃甲烷前應該驗純，這就提醒我們，在使用任何可燃性氣體前一定要進行驗純，否則他們與空氣混合達到一定的比例的時候就會發(fā)生爆炸。

3）【提問】如果你發(fā)現(xiàn)你家里面使用的煤氣或天然氣發(fā)生泄漏的話，你將怎么進行查漏呢？

4）【講述】我們應該先打開門窗，讓可燃性氣體在室內的濃度，同時關閉煤氣或天然氣的總閥門，并且要到戶外去打電話進行求救，切勿觸動任何電器開關(如開、關燈)、在室內使用電話或手機、使用火柴或打火機、按動鄰居的門鈴、開啟任何煤氣用具，直至漏氣情況得到控制。5）那么我們該怎么來檢驗這兩種物質呢？

6）【過渡】接下來我們來看一下甲烷的另一個重要的化學性質 7）【板書】3）、甲烷的取代反應（特征反應）

8）【講述】甲烷在通常情況下不與強氧化劑反應，但在特定的條件下甲烷是可以與一些氧化劑發(fā)生反應的。如在光照的條件下就可以與氯氣發(fā)生反應。下面我們一起來看一個甲烷與氯氣反應的視屏。9）【提問】在這個實驗視屏你看到了些什么現(xiàn)象 10）【總結】色變淺、水上升、出油滴。為什么會出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢，這是因為甲烷與氯氣發(fā)生反應生成了能溶于水的氯化氫與不溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等油狀液體。其生成一氯甲烷的化學方程式為： 11）12）【板書】氯氣 一取代

【講述】在上述反應中生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不是直接一次性完成的，而它們是一個連鎖的反應，反應中生成的一氯甲烷又可與氯氣進一步反應，依次生成難溶于水的油狀液體二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳——是一種很好的滅火劑），注意：有機反應方程式用“→”，不用“ = ”。

13）14）【講述】仿照生成一氯甲烷化學方程式，嘗試 寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學方程式

【板書】二三四取代 【講述】在常溫下，一氯甲烷是氣體，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液體。【講述】在上述反應中甲烷分子中的4個H原子逐一被Cl原子所代替生成了4 種四種不同的取代物，像這種有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫取代反應。

【板書】取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫取代反應。

【講述】甲烷在光照下除與氯氣發(fā)生取代反應以外，還能與其它氣態(tài)．．鹵素單質發(fā)生反應，它與氟氣的反應更容易，與溴蒸氣．．的反應更困難，與碘蒸氣幾乎不反應。但甲烷不能與氯水、溴水等反應，使氯水、溴水等褪色。

【提問與思考】

1、在甲烷與氯氣的取代反應中那種生成物最多？

2、如何驗證HCl的生成呢？

3、有什么物質可以證明甲烷結構是正四面體而不是正方形？

4、取代反應與置換反應有何區(qū)別？ 【PPT展示】【小結】

1、甲烷分子的結構特點；說明“甲烷分子是正四面體結構”最基本的實驗事實是什么？

2、甲烷主要存在于那些物質中，有什么樣的物理性質

3、甲烷的化學性質有哪些？

4、什么是取代反應？它與置換反應有什么區(qū)別？

附：板書設計第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷

一、甲烷在自然界中的存在及其分子結構

1、甲烷在自然界中的存在2、甲烷的分子結構

分子式：CH4電子式：

結構式：將電子式中的一對共用電子用一條短線表示得到的式子結構式：

3、空間結構：正四面體，鍵角109°28′。

二、甲烷性質：

1）、物理性質：P61

三、甲烷的化學性質：通常情況下，甲烷穩(wěn)定

1、甲烷的氧化反應（燃燒反應）

2、甲烷的取代反應（特征反應）

3、取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫取代反應。

第四篇：高中化學《甲烷》教學設計

《甲烷》教學設計

指導思想與理論依據(jù)

甲烷在生活生產中有重要的用途。它作為重要的資源，能夠為社會生產生活提供能源保障和物質保障，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與用途，有學習甲烷的內驅力。

甲烷作為高中有機化學的起始課，學生通過對其結構與性質的學習能夠遷移到認識有機物分子結構的角度和研究有機物的方法。

結合不同的知識特點，組織不同形式的學習活動，讓學生在有效的學習活動中掌握基本的知識，體會遷移的方法，幫助學生形成與發(fā)展核心觀念。

例如，甲烷的學習過程中，需要研究其分子結構，并用分子結構認識氯代反應的特點。這都是微觀層面的認識，具有抽象性。教師可以通過組織學生運用模型的方法，模擬微觀過程，幫助學生形象化地理解并最終形成上位的認識。

教學背景分析

教學內容：甲烷是高中有機化學的起始課，主要內容是其結構、性質和用途。其中甲烷的結構和取代反應及其特點都是重點。

在學習甲烷結構時，學生第一次接觸到了空間結構這一認識有機物分子結構的角度。而空間結構又是認識有機物分子結構的重要方面。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，甲烷的氯代反應也是學生第一次接觸到典型的有機反應。此反應很好地體現(xiàn)出有機反應的一般特點。學生學習甲烷的氯代反應，從分子結構上形成對氯代反應的認識。

學生情況：在學習本課時，學生已經(jīng)具備了基本原子結構、化學鍵的知識和研究物質的過程與方法的經(jīng)驗，思維具有定獨立性和主動性。但還是以感性認識為主，理性認識還有待提高。

教學方式：問題解決式、綜合啟發(fā)式

教學目標

知識與技能：

能說出甲烷的空間結構特點；能從宏觀、微觀、符號三個水平描述甲烷的取代反應。

過程與方法：

通過甲烷穩(wěn)定性與其分子結構關系的討論，發(fā)展對結構與性質關系的認識。

情感·態(tài)度·價值觀：

認同研究甲烷的分子結構和反應規(guī)律對指導其實際應用的意義。

感受化學研究對人類生產生活的價值。

教學過程

教學

環(huán)節(jié)

教師

活動

學生

活動

設計意圖

環(huán)節(jié)一

提出問題：甲烷的應用價值

【引入】從社會熱點問題——可燃冰的開發(fā)利用引出，展示甲烷的應用價值——常見燃料和化工原料。

【講解】為了有效利用甲烷這種資源，人們研究甲烷的性質與反應規(guī)律，并應用規(guī)律控制變化實現(xiàn)有效利用。

聽講，認同化學研究的意義

分析甲烷的學科價值。

感受化學研究對人類生產生活的價值

環(huán)節(jié)二

發(fā)展認識

認識有機物分子結構的角度和研究有機物的方法

任務1：認識甲烷分子結構

【組織學生討論】甲烷適合做燃料與它的哪些性質相關？

【提出問題并引導學生思考】

如何用分子結構解釋甲烷穩(wěn)定性？

①學生寫出甲烷的電子式和結構式并說明書寫的理由

②在①的基礎上引導學生思考與穩(wěn)定性相關的甲烷分子結構特點。

【教師講解】肯定學生的疑問。

展示甲烷的比例模型和球棍模型。

【提出任務】總結出甲烷的結構特點。

【小結】肯定學生的總結，說明這些結構與甲烷穩(wěn)定性的關系，發(fā)展學生的物質結構觀。

【討論、回答】

學生能夠討論分析出與甲烷的可燃性、穩(wěn)定性等性質有關

①學生通過書寫電子式和結構式從原子結構角度認識碳原子與氫原子的連接方式。

②學生能夠進一步分析出甲烷分子穩(wěn)定性可能與碳氫鍵的強弱有關。

還有學生提出問題甲烷分子中碳氫原子的空間排列方式會不會影響其穩(wěn)定性。

觀察體會甲烷的空間結構特點

學生拼插甲烷的球棍模型并總結出其結構特點：

（1）碳四價規(guī)則

（2）碳氫鍵較強

（3）正四面體結構

認識甲烷的分子結構特點以及其與甲烷穩(wěn)定性的關系。

發(fā)展學生的物質結構觀。

任務2：認識甲烷與氯氣的取代反應

【過渡】甲烷能夠作為化工原料生產四氯化碳。

【演示實驗】甲烷與氯氣發(fā)生取代反應。

【講解】甲烷氯代反應過程中的四步反應及其特點。

【提出任務】從化學鍵角度分析氯代反應過程中的斷鍵與成鍵。

【提出問題】通過觀察此模擬過程，分析甲烷氯代反應過程中有機物分子結構變化的特點。

【小結】總結甲烷氯代反應的特點，定義取代反應。

學生觀察實驗，描述現(xiàn)象：量筒內液面上升；量筒中氣體顏色變淺，并出現(xiàn)少量白霧；內壁出現(xiàn)油狀液滴。

初步認識甲烷的氯代反應，體會其過程的復雜性。

學生能夠運用結構式表達他們的觀點。

學生思考回答

體會取代反應及其特點

從宏觀、微觀和符號表達三個水平整體認識甲烷的氯代反應。

分析氯代反應，形成對有機反應表現(xiàn)出的特點的認識；

任務3：

【提出問題】展示工業(yè)合成中常見的取代反應，學生分析這些反應中的取代關系。

分析反應中的取代關系

感受化學研究對人類生產生活的價值。

板書設計

第五篇：(公開課)甲烷教學設計

主題：第三章 第一節(jié)

最簡單的有機化合物——甲烷

第一課時——甲烷的化學性 化學組 王英

一、教學目標： ? 知識與技能：

1．了解甲烷在自然界中的存在和用途； 2．認識甲烷的正四面體結構； 3．了解甲烷的物理性質和化學性質。? 過程與方法：

1．通過觀察甲烷分子的空間構型模型、觀看甲烷發(fā)生取代反應的多媒體模擬反應歷程，增強學生對甲烷分子空間構型這類抽象的知識的理解，提高空間思維能力；

2．讓學生體會由結構推性質和由性質推結構的過程與方法，形成嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。? 情感態(tài)度與價值觀：

1．使學生初步掌握研究物質的方法—結構解析、推測物質可能的性質，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和積極的探索精神；

2．與日常生活緊密結合，了解甲烷對于人類日常生活及身體健康的重要性，形成環(huán)保意識及關心能源、社會問題的意識。

二、教學重點、難點：

?

重點：甲烷的結構特點和甲烷的化學性質。

?

難點: 甲烷的結構和甲烷的取代反應

三、教學方法：

講授、討論、實驗探究、多媒體輔助、小組合作、類比等教學方法。

四、教學用具：

PPT課件，課本P61“科學探究”中的相關實驗儀器及藥品

五、教學過程：

? 環(huán)節(jié)一：導入新課（1分鐘）

【新聞導入新課】有關2014年7月8日新疆“大黃山”瓦斯爆炸新聞導入課題。

【過渡】新聞中的“氣”指什么氣體？主要成分是什么？為了合理開發(fā)并利用這些新能源,我們今天要來研

究天然氣的利用以及它的主要成分甲烷的性質.。【板書】§3-1 最簡單的有機物——甲烷

【介紹】本節(jié)課學習目標 及本節(jié)課重難點。

? 環(huán)節(jié)二：自主學習檢測

【講】現(xiàn)在我們以抽簽題號答題方式進行。并講述答題規(guī)則。

【課件】展示7個數(shù)字，讓點到名字的學生任意選擇題號準確答題。（4分鐘）

1、甲烷的存在（C層次學生回答）

2、甲烷的物理性質

3、甲烷的組成與結構（C、B層次學生上黑板寫）

化學式：____________ 電子式：____________ 結構式：____________空間結構：___________

4、甲烷的穩(wěn)定性

5、是一道空題，給學生驚喜，且能加上1分

6、甲烷的氧化性

7、取代反應概念的理解

【學生板書】1.分子式：CH4

2.電子式：

3.結構式：

CH4（g）+ 2O2（g）

【評價】教師點評并用課件展示答案。? 環(huán)節(jié)三：重點、難點探究 ?

1、甲烷的分子構型

【過渡】能不能通過結構式得出甲烷的分子構型就是平面正方形呢？

【合作探究1】探究問題：能不能通過結構式得出甲烷的分子構型就是平面正方形呢？為什么？如果不是，那甲烷分子中的原子在空間是如何分布的？要求：小組討論2分鐘，展示答案不超過2分鐘?！拘〗M討論】（2分鐘）

【A層次學生展示答案】不能，如果是平面正方形結構，C—H鍵之間的夾角是90°和180°，再有，甲烷分子中4個C—H鍵的長度和強度都是相等的，且每兩個C—H鍵之間的夾角，都是109°28′,也相等。不符合客觀事實。甲烷應該是正四面體結構，其中碳原子位于正四面體的中心，四個氫原子分別位于正四面體的頂點?！窘處燑c評】分析得很好，本組可以加上3分。

【補充】這樣看來甲烷的結構式并不能代表其真實的空間構型，但是為了簡便起見，一般只寫有機物的平面結構式。 【展示】為了加深同學們理解和記憶，我們再一起來觀察甲烷分子的球棍模型和比例模型。（實物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：【動畫】演示甲烷正四面體結構。

CO2（g）+ 2H2O（l）

【小結】甲烷的結構特點：甲烷分子是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體結構，其中四個C—H鍵 的鍵長都是相等的、鍵角都是109°28′。【課件】展示甲烷的結構特點。? 小試牛刀

【課堂練習】能夠證明甲烷分子空間結構為正四面體的事實是（D）

A.甲烷的四個碳氫鍵的鍵能相等 B.甲烷的四個碳氫鍵的鍵長相等 C.甲烷的一氯代物（CH3Cl）只有一種 D.甲烷的二氯代物（CH2Cl2）只有一種

?

2、甲烷的性質

【過渡】我們知道，物質的結構決定其性質，那么甲烷的正四面體型結構決定其具有哪些化學性質？ 【板書】性質

1.甲烷的物理性質略（自學測試環(huán)節(jié)已經(jīng)講述不再重復）

2、甲烷化學性質 【板書】

【過渡】同學們都知道酸性高錳酸鉀溶液氧化性很強，那甲烷能否也一樣能使酸性高錳酸鉀溶液褪色？現(xiàn)在我們就一起來觀看這個實驗現(xiàn)象。

【實驗視頻】把甲烷通入盛有酸性高錳酸鉀溶液中，觀察紫色的高錳酸鉀溶液是否褪色。

【實驗現(xiàn)象】酸性高錳酸鉀溶液沒有褪色。

【結論】不僅僅是酸性高錳酸鉀，把甲烷通入溴水中、強酸強堿也都不發(fā)生反應。

【引導】我們知道，化學反應的實質是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。甲烷與強酸強堿強氧化劑不發(fā)生反應，說明什么？

【學生答】甲烷分子中的C—H鍵比較牢固，不易斷裂，所以通常條件下，甲烷性質穩(wěn)定?！景鍟浚?）.通常條件下，性質穩(wěn)定。

【過渡】我們都知道一般有機物都可以燃燒生成CO2和H2O，同樣最簡單的有機物——甲烷也可以與氧氣在點燃條件下反應生成CO2和H2O。

【板書】（2）.氧化反應

CH4?2O2?點燃???CO2?2H2O

【引導】現(xiàn)在請同學們注意觀察甲烷氣體燃燒時的想象，并思考如何檢驗其燃燒產物?！緦嶒炓曨l】甲烷的燃燒。

【合作探究2】如何驗證甲烷的燃燒產物？（1分鐘）

【學生展示】在火焰的正上方罩一冷而干燥的燒杯，看到燒杯內壁上有水滴生產，將燒杯快速倒過來，往燒杯中加入澄清石灰水，振蕩，石灰水變渾濁。說明產物有水、二氧化碳。【學生點評】說出該學生的觀點。

【師點評】兩個小組同學都很認真，回答正確，給他們都加上3分。【講】甲烷燃燒產物是CO2和H2O，無污染，且放出大量熱，是很好的氣體燃料，現(xiàn)在有很多出租車用的就是

天然氣，經(jīng)濟又環(huán)保。可以造福于人類。但必須注意，如果空氣中甲烷含量達到5%-15%時，遇到火花就會立即爆炸，所以煤礦礦井里必須采取安全措施，如通風、嚴禁煙火等，以防止甲烷與空氣混合物的爆炸事故發(fā)生。因此，甲烷氣體在點燃前需要驗純。

【設疑]】請大家觀察這個化學反應方程式與我們以前學習的有什么不同？是什么原因呢？

【學生回答】化學方程式中間用（箭頭）而不是用（等號），這主要因為有機物參加的化學反應往往比較復雜，副反應比較多，我們寫出來的是其主要反應。

【過渡】甲烷除了能在點燃條件下與氧氣發(fā)生氧化反應外，還能在光照條件下，與氯氣發(fā)生反應?！景鍟?.甲烷的取代反應

【講】在看這個實驗視頻前，交給同學們兩個任務：

一、觀察并描述實驗現(xiàn)象；

二、思考產生現(xiàn)象的原因?！緦嶒炓曨l】甲烷和氯氣在光照條件下的取代反應。

【描述】現(xiàn)象： 氯氣的黃綠色逐漸變淺；量筒內壁產生油狀液滴

；量筒內液面上升 ； 量筒內有少量白霧?！菊n件】展示實驗條件：光照；

實驗現(xiàn)象：1.氯氣的黃綠色逐漸變淺；2.量筒內壁產生油狀液滴

；3.量筒內液面上升 ；4量筒內有少量白霧?！竞献魈骄?】分析產生這些實驗現(xiàn)象的原因。（2分鐘）

【展示答案】顏色變淺，說明CH4和Cl2的混合氣體在光照下發(fā)生了化學反應；量筒壁上出現(xiàn)油滴，說明反應中 生成了新油狀物質；試管內液面上升，說明隨著反應的進行，試管內的壓強在減小，即氣體總體積在減??；

量筒內有少量白霧，說明有HCl生成。【學生點評】說出該學生的觀點。

【師點評】兩個小組同學都很認真，回答正確，給他們都加上3分。

（動畫模擬）學生觀看甲烷與氯氣發(fā)生取代反應的教學動畫，教師一邊解釋反應原理。

【講】上述反應沒有到此終止，CH3Cl與Cl2繼續(xù)依次反應?，F(xiàn)在請同學們試寫出其余方程式。

光

光

光

【學生板書】 CH3Cl＋Cl2――→CH2Cl2＋HCl；CH2Cl2＋Cl2――→CHCl3＋HCl；CHCl3＋Cl2――→CCl4＋HCl

止，那甲烷與氯氣的產物應該有幾種？哪一種物質最多？

【答】五種，生成了四種有機物，一種無機物氯化氫，氯化氫最多。

【講】這四種取代產物都難溶于水，常溫下，一氯甲烷是氣體，另外三種都是油狀液體?！局v】甲烷與氯氣的取代反應是一種連瑣反應，第一步反應一開始，后續(xù)反應立即進行，且前面的反應也沒有停【過渡】剛才我們用方程式分析了甲烷與氯氣的取代反應，再通過動畫來模擬這個反應，請同學們歸納取代反應的概念。

【動畫演示】甲烷與氯氣的四步取代反應

【學生】像這樣，有機物分子里的原子或原子團被其它原子或原子團替代的反應，被稱為——取代反應。【課件】判斷下列反應屬于取代反應的是（）高溫A．CH4――→C＋2H2 B．2HI＋Cl2===2HCl＋I2 點燃C．CH4＋2O2――→CO2＋2H2O 光D．CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl 【小結】從以上幾個取代反應，我們可以看出，取代反應的反應物可以有單質，也可以沒有單質，生成物一般沒有單質,而置換反應的反應物和生成物都有單質，取代反應和置換反應是不同的。

【強調】甲烷發(fā)生取代反應常注意的問題。

【課件】甲烷取代反應注意：反應條件是光照，暗處不發(fā)生反應，日光直射會爆炸；反應物是純鹵素；取代產物是4中鹵代物的混合物。

【過渡】性質決定用途，甲烷燃燒放出大量熱，可以做燃料，甲烷的取代反應有什么應用嗎? 【講】反應生成的一氯甲烷可做局部麻醉劑，三氯甲烷，四氯甲烷都是重要的有機溶劑，四氯化碳還可做滅火劑。所以說甲烷是化工生產的重要原料。

【合作探究4】學生總結本節(jié)主要內容?！景鍟?/p>

四、用途

1.清潔能源

2.化工原料

【講】甲烷的用途還不止這些，同學們有興趣的話，可以在網(wǎng)上收集整理甲烷的更多用途?！究偨Y】總結本節(jié)課所講的相關內容。【布置作業(yè)】《化學固學案》P129相應習題?！景鍟O計】

第一節(jié)：最簡單的有機化合物——甲烷

一、甲烷的結構

結構式 ：用短線來表示一對共用電子的圖式叫結構式

立體結構：正四面體型

二、甲烷的物理性質

無色、無味，密度比空氣小，極難溶于水，容易燃燒的氣體。

三、甲烷的化學性質

1、氧化反應

CH4（g）+ 2O2（g）

CO2（g）+ 2H2O（l）

2、取代反應：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應

四、甲烷的用途