第一节 最简单的有机化合物——甲烷
北京二中 佘平平
一、教学设计思路
甲烷〔《化学·必修2》（人教版普通高中课程标准实验教课书）第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。本章教学先呈现甲烷内容，首先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；其次充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位的特别突出和重要。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概念，在有机化合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的方法论基础。
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来培养逻辑思维和空间想象力。
本节教材内容较少，学生对CH4又有一定的了解，若按教材内容简单设计和施教，只让学生了解CH4
的分子结构和主要的性质，就难以激发学生的学习兴趣。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。 二、教学目标
知识与技能：知道甲烷的结构式，理解甲烷的空间结构和取代反应，掌握甲烷的化学性质。 过程与方法：
1. 通过信息加工模式学习甲烷，让学生体会化学和生活紧密联系。
2. 学生通过对甲烷和氯气反应的对比实验的观察，体会对比的科学研究方法。
3. 学生通过甲烷分子模型的构建和取代反应的模拟，体会构建模型将复杂问题简单化的科学方法。 4. 让学生以甲烷为载体，初步体会有机化学学习的内容和特点。
情感态度价值观：
1.通过沼气、天然气在日常生活中利用情况的了解，让学生感受到化学科学对生产和社会发展的贡献。 通过瓦斯爆炸的介绍，学生利用已学知识趋利避害，让学生体会了解科学知识的重要性。利用有机化学的入门，提高学生的学习兴趣，营造宽松热烈的学习环境，鼓励学生（特别是学困生）合作学习，尽可能让每
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个学生体验成功。 三、教学重点、难点
1．教学重点：甲烷分子的空间结构，甲烷的取代反应 2．教学难点：甲烷分子的空间结构 四、教学用品
1、新闻图片 2、学生实验：用试管装好的甲烷样品，甲烷与氯气取代反应的对比实验 3、球棍模型 五、主要教学方式
1、主要教学模式：信息加工、教师启发 2、主要教学策略：学生通过阅读新闻图片或观察实验来提取信息并将信息转化为知识。 六、主要教学过程
教学环节 教 师 活 动 以图片和新闻解读的方式，介引 入 绍甲烷的存在形式和可燃性 学 生 活 动 倾听 设 计 意 图 从实际出发激发学生学习的积极性 介绍活动用品 活动1： 总结甲烷的物理初识甲烷 性质 燃烧反应确定组成 甲烷中C、H作用力 甲烷电子式和结构式 活动2： 甲烷的空间构型 认识甲 4对电子距离最远，讲解正四烷的结构 面体模型 修正模型 模型帮助思维，将复杂问题简单化的科学方法。 甲烷和氯气的反应 活动3： （对比实验） 体验取 力，渗透对比的代反应 科学研究方法 能力和分析能观察现象 培养学生的观察拼插模型 能力。渗透利用书写 想象能力和动手甲烷由C、H组成 复习已学的知识 极性共价键，共用电子对 培养学生的空间性质 实验观察 了解甲烷的物理 2
讲解CH4+Cl2 ?CH3Cl+HCl 倾听 让学生初步认识取代反应 经检测甲烷与氯气在光照下反应，生成5种化合物。请你结合观察到的实验现象，预测除CH3Cl和HCl外还有什么产物。书写其结构式。 思考二氯甲烷的结构式中，可否任意改变氯原子的位置？ 书写该反应的产物 培养学生分析能力 思考回答：无论氯原子的位置如何，二氯甲烷的空间构型只有一种。 体会甲烷的空间构型，结构式只是空间构型的平面投影 仿照生成一氯甲烷的化学方程式，你能尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式吗？ 取代反应的定义 书写 掌握反应的化学方程式的写法 用自己组装的模型体验取代反应 加深对取代反应的理解 体会甲烷的立体结构和取代反应。进一步感受有机物种类繁多。 聚四氟乙烯的生产，第一步 CHCl3→CHF2Cl的反应类型 取代反应 3
1、知识的角度 2、方法的角度 3、体会有机化学学习的内容 4、与无机化学相比有机化学学习的最大特点 小结 思考、回答 1、 甲烷的存在、整理知识 性质、用途、 结构 2、 对比、模型 3、 研究有机物的存在、性质、用途、结构 4、 有机物具有空间立体结构，要从结构的角度去学习有机物的性质 提升方法 以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。 能源危机 可燃冰介绍 倾听 激发同学节约能源的意识和后续学习的愿望
七、板书设计
学 案
第一节 最简单的有机化合物——甲烷 一、甲烷的存在 二、甲烷的性质、用途 1、物理性质 2、化学性质： 可燃性 取代反应 三、甲烷的结构——正四面体结构 第一节 最简单的有机化合物——甲烷
班级：______ 姓名：_______
活动1：初识甲烷
活动用品：一试管甲烷（排水集气法收集）
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物理性质： 活动2：认识甲烷结构
甲烷燃烧的化学方程式：
甲烷的分子式： 电子式： 结构式： 甲烷的空间构型： 活动3：体验取代反应
1、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应的现象：
液面： 颜色： 量筒壁： 2、经检测甲烷与氯气在光照下反应，生成5种化合物。请你结合观察到的实验现象，预测除了HCl和CH3Cl外还有什么物质生成，请写出它们的结构式。
分子式： HCl 、 CH3Cl 、__________、__________、__________
结构式： H-Cl 、__________、__________、__________、__________
3、仿照生成一氯甲烷的化学方程式，你能尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式吗？ ? CH4+Cl2→CH3Cl+HCl ? CH3Cl+Cl2→ ? ? 小结：以甲烷为例，谈谈你对有机化学学习的理解。
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