日期:2022-02-28
這是甲烷教學設計優質課一等獎,是優秀的教學設計一等獎文章,供老師家長們參考學習。
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,形成嚴謹的學習態度。
情感態度與價值觀:
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,培養學生嚴謹的科學態度和積極的 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,形成環保意識及關心能源、社 會問題的意識。
二、教學重點、
難點: 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:
環節一:導入新課(1分鐘)
【新聞導入新課】有關2014 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】本節課學習目標 及本節課重難點。
【講】現在我們以抽簽題號答題方式進行。并講述答題規則。
【課件】展示7 個數字,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、甲烷的穩定性 5、是一道空題,給學生驚喜,且能加上1 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:CH 2.電子式:3.結構式: CH 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。
【小組討論】(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 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10928′,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。。
【教師點評】分析得很好,本組可以加上3
【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。
【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10928′。
【課件】展示甲烷的結構特點。 甲烷的.四個碳氫鍵的鍵長相等C.甲烷的一氯代物(CH Cl)只有一種D.甲烷的二氯代物(CH 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 甲烷的物理性質略(自學測試環節已經講述不再重復)
【板書】2、甲烷化學性質
【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?現在我們 就一起來觀看這個實驗現象。
【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,甲烷性質穩定。
【板書】(1).通常條件下,性質穩定。
【過渡】我們都知道一般有機物都可以燃燒生成CO O,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CO 點燃
【引導】現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。
【實驗視頻】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
【講】甲烷燃燒產物是CO O,無污染,且放出大量熱,是很好的氣體燃料,現在有很多出租車用的就是天然氣,經濟又環保。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生。 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生氧化反應外,還能在光照條件下,與氯氣發生反應。
【板書】3.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、觀察并描述實驗現象;二、思考產生現象的原因。
【實驗視頻】甲烷和氯氣在光照條件下的取代反應。
【描述】現象: 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。
【課件】展示實驗條件:光照; 實驗現象: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 量筒內有少量白霧。
【合作探究3】分析產生這些實驗現象的原因。(2 分鐘)
【展示答案】顏色變淺,說明CH 的混合氣體在光照下發生了化學反應;量筒壁上出現油滴,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,即氣體總體積在減小; 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 (動畫模擬)學生觀看甲烷與氯氣發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,CH Cl與Cl 繼續依次反應。現在請同學們試寫出其余方程式。
【學生板書】 CH +HCl【講】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,后續反應立即進行,且前面的反應也沒有停 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。
【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C+2H 點燃CO
【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,暗處不發生反應,日光直射會爆炸;反應物是純鹵素;取代產物 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】學生總結本節主要內容。
【板書】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,可以在網上收集整理甲烷的更多用途。
【總結】總結本節課所講的相關內容。 【布置作業】《化學固學案》P129 相應習題。
【板書設計】 第一節: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 CH 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
一、設計思想
本節課的教材依據是蘇教版高一年級必修2模塊中的《天然氣的利用——甲烷》。 本節課遵循新課改的理念,引導學生結合生活實例體會甲烷對人類生活的影響,采用“搜集相關材料—分析結構—實驗操作—分析討論—得出結論”的學習方法,在實驗探究中學習甲烷的結構和化學性質。在學習過程中讓學生“動手做、動眼看、動腦思、動口議”, 手、眼、腦、口多種感官同時并用,使學生在“做化學”中“學化學”,深切體會知識的形成過程,真正理解和掌握知識,從而達到較好的教學效果。
二、教材分析
甲烷是學生進入高中有機化學部分學習的大門,同時本節內容也是在學生通過初中學習,初步認識甲烷的燃燒反應和一些主要用途的基礎上,進一步從甲烷的分子結構角度來認識甲烷的化學性質,很好地體現了初高中教材的自然銜接。這樣編排符合學生的認知規律,從學生心理因素考慮,更易接受和認識,而且有利于激發學生的學習興趣和積極性。
必修模塊的有機化學內容,教材起點低,強調知識與應用的融合。因此,在教學設計時要關注學生生活經驗,將學習內容結合生活中的實際問題創設情境,要以激發和培養學生學習有機化學的興趣為主,不盲目拓展加深。逐步引領學生在循序漸進的學習中建立有機物“結構—性質—用途”的認識關系,為后續的有機化學奠定良好的基礎。
三、學情分析
學生在初中化學中已經了解了甲烷的物理性質、燃燒反應和一些主要的用途,因此在介紹這些知識時,要關注與已有知識的聯系,從不同的角度引導學生積極地思考,幫助學生理解掌握。
學生在必修2專題1的學習中已經掌握了化學鍵與物質結構理論的基本知識,可以在老師指導下,寫出甲烷的電子式和結構式。但學生的空間想象思維還相對較差,并且對比較抽象的原子結構和化學鍵知識理解不夠透徹,因此要讓學生在三維空間中對有機物分子真正了解,進而學習其化學性質,最終掌握有機化合物的學習方法。
四、教學目標
(一)、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。
4、理解取代反應的概念。
(二)、過程與方法:
1、通過動手做模型,寫電子式、結構式、化學方程式,探究實驗,積極地融入課堂,參與學習過程。
2、通過比較模型、觀察甲烷發生取代反應的動畫和實驗,增強對抽象知識的.理解。
3、在重點掌握甲烷化學性質的過程中,建立有機物“結構―性質―用途”的關系,初步學會化學中對有機物進行科學探究的基本思路和方法。
4、通過觀察記錄實驗現象和總結實驗結論來提高科學實驗的觀察能力、思維能力。
(三)、情感態度價值觀:
1、通過學生自己動手做模型,動手做實驗,讓他們真正感受其中的快樂,從而其激發濃厚的學習興趣以及探索新知的愿望。
2、培養學生嚴謹、有序地分析問題、解決問題的科學態度及科學方法。
3、培養其環保意識及關心能源、社會問題的意識。
五、教學重點難點:
教學重點:甲烷分子的空間立體結構、主要的化學性質 教學難點:甲烷分子的空間立體結構、甲烷的取代反應
六、教學策略與手段
“以問題為索引,學生為主體”的學習小組探究,并與實驗探究、多媒體有機的結合,營造出師生互動和諧的課堂。
1、 采用直觀道具和多媒體,激發興趣,層層推進。
2、 創設問題情境,吸引學生有意注意。
3、 通過演示實驗組織學生進行實驗探究、分析、歸納、對比、演繹。
七、課前準備 學生準備
分組調查生活中的灶具和燃氣熱水器所使用的燃氣種類。了解我國的天然氣資源,“西氣東輸”工程及其意義。
教師準備
(1)研究課標要求 (2)制作教案、學案、課件 (3)準備實驗所需儀器和試劑
八、教學過程
本節課是化學必修2第三章第一節的內容,本節課是有機物的開端,以最簡單的有機物甲烷,引領學生進入有機化學的世界。
在引入課題時,用了大量的圖片,使學生感到有機化學就在他們的實際生活中,體會到學習有機化學的重要意義,從而引起學生的學習興趣。然后,過渡到最簡單的有機物--甲烷。
本節課是按照甲烷的結構、甲烷的物理性質、甲烷的.化學性質這條主線進行,由于學生是首次學習有機物的相關知識,所以正式進入課題后,關鍵是幫助學生建立學習有機化學的方法,以及培養其建立模型的空間思維能力,體現在本節課上便是注重對學生進行學法指導、突出學生自主探究活動。通過實踐活動、探究實驗、模型、圖片、多媒體視頻及動畫等,培養學生關心科學、研究科學和探索科學的精神;通過教師引導、學生探究討論、小組合作、學生實驗等教學方法,通過比較、類比、模擬、抽象、模型等科學方法與邏輯方法,教給學生科學的學習方法;培養學生用新概念理解和解決問題的能力;培養學生動手實驗、觀察現象,并根據實驗現象得出可能的規律的能力。
本節課在設計探究活動時充分考慮了學生的實際情況,通過同學們親身參與到實驗以及自主探究,幫助學生對甲烷的結構、物理性質、化學性質及用途的掌握,這些活動激發了學生學習有機化學的興趣,及探索新知識的欲望,且在自主探究過程中培養求實、進取的優良品質。使學生初步掌握研究物質的方法——結構解析、推測可能的性質、觀察現象、解析現象、得出結論。
在學習甲烷的結構時主要利用模型分析得出結論,在學習物理性質是主要是學生自主探究得出結論,在學習化學性質時利用實驗探究和自主探究的方法完成。對于學生難以理解的取代反應過程通過動畫演示,讓學生感知。本節課的另一個重點及難點的內容——取代反應,也以探究的方式進行,由于取代反應的實驗現象不是很明顯,所以在實際的教學實踐中,既用了視頻片段讓學生清楚地看到反應的過程,也用真實的實驗予以支撐,并設置了相關探究問題,學生能夠積極參與,很快就理解了知識。課堂氣氛輕松活潑,學習效果較好。
當然本節課也存在一些問題,學生參與活動多,但是留給學生思考的時間太少,課堂容量偏大,沒有進行課堂練習,由于教室條件所限,甲烷有關化學實驗未能現場演示等。
一、教學背景
《甲烷》內容選擇于人教版高一化學(必修2)第三章第一節, 這一節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。
二、學情分析
初中化學就介紹了甲烷的燃燒反應和一些主要的用途,高中化學必修2第二章也介紹了部分物質結構的知識,為學好本節內容提供了前提條件。
本節課將主要介紹以甲烷為代表的烴的分子結構、性質和主要用途,以及它們的性質與分子結構的關系,讓學生掌握好甲烷這一節的知識,能為學生學習烴及烴的衍生物等有機內容奠定良好的基礎。
三、教學重點難點:
(一)教學重點:甲烷的分子組成、結構特征、主要化學性質(燃燒反應和取代反應);
(二)教學難點:取代反應的概念和實質。
四、教學用具:
甲烷的分子結構模型(球棍模型和比例模型);甲烷氯代反應的試劑和儀器一套、高錳酸鉀溶液;多媒體教學設備
五、教學方法:
實驗探究、多媒體輔助、討論、講解、練習
六、教學過程:
[投影]可燃冰、我國西氣東輸工程等圖片,并進行如下講解。
[小結]天然氣是一種高效、低耗、潔凈的新能源。我國已探明儲量居世界第19位。天然氣水合物,也就是可燃冰,是一種很有前途的能源物質。據科學家估計,全球天然氣水合物的碳儲量是全球石油與天然氣儲量的兩倍。如果能開發利用,那將是人類莫大的福音。甲烷是天然氣,沼氣和煤礦坑道氣的主要成分。
但同時甲烷也是一種重要的溫室氣體。他的溫室效應是二氧化碳的20倍,且在大氣中的濃度呈現出快速增長的趨勢。我們知道事物都是有兩面性的。想要很好的利用甲烷的優勢為我們的生活服務,首先,就必須對甲烷有一個完整的認識。
[揭題]板書:最簡單的有機化合物-甲烷
[板書]一、甲烷的分子組成和分子結構
1、分子組成:CH4
[提問] 碳原子需要形成___對共用電子對才能達到八個電子的穩定結構;氫原子欲形成兩個 甲烷分子結構模型:球棍模型、比例模型
[學生活動]完成課本P60實踐活動并小結甲烷分子的結構特點
[板書]3、分子結構特點:正四面體型結構,呈高度對稱狀,而且C—H鍵比較牢固。
[過渡]至此,我們對甲烷的結構有了進一步的認識。甲烷的結構決定了甲烷具有什么樣的性質呢?這是本節課的重點。
[板書]二、甲烷的性質
[展示]貯存甲烷氣體的裝置,并結合甲烷的式量,讓學生判斷甲烷的部分物理性質。
1、 對于一種并不是很了解的化學物質,我們研究它的化學性質一般從哪些方面分析?
2、 甲烷能高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氧氣、氯氣等物質反應嗎?
3、 如何設計上述實驗?
[探究活動]根據以上預測,分別設計甲烷能否與高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液、氧氣、氯氣反應的探究性實驗。
[學生活動]小組討論后匯報討論結果
[演示實驗]將氯氣通入高錳酸鉀溶液中
[設問]
1、點燃甲烷前應注意什么?
2、如何定性檢驗甲烷的產物? 點燃 [學生活動]上臺板演:CH4 + 2O2→CO2+2H2O
[板書]2、化學性質
⑴甲烷較穩定,不與水、高錳酸鉀溶液、溴水、鹽酸、氫氧化鈉溶液等物質反應。
⑵甲烷的氧化反應: CH4+ 2 O2點燃 →CO2+2H2O
[過渡]甲烷除了在點燃條件下跟氧氣反應外,還會在光照情況下跟氯氣反應。
[演示實驗]甲烷與氯氣的取代反應,邊引導學生觀看實驗現象,邊提示學生在觀察重點實驗現象時思考產生這些現象的原因。
[講授]取代反應的概念及原理并引導學生分析概念部分的關鍵詞,
[投影]電腦模擬的甲烷的球棍模型和氯氣的取代反應的動畫
[板書]⑶取代反應取代反應的概念: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取代的反應叫取代反應。光 氯氣與甲烷的取代反應方程式CH4+Cl2 → CH3Cl+HCl
[提問]CH4與Cl2反應后產物有幾種?哪些是有機化合物?哪種產物最多?
[學生活動]完成一氯甲烷與氯氣進一步反應的方程式
[投影]隨堂鞏固練習
[投影]甲烷的三點利用及圖片
[課堂小結]甲烷的化學性質通常情況下比較穩定,但在一定條件下可以發生燃燒反應、取代反應和熱解反應。它主要取決于甲烷穩定的正四面體結構。取代反應是甲烷的特征反應。
七、布置作業:
1、完成課本P65課后習題1、2、3、5、6
2、查閱資料,從反應形式、反應條件、反應的方向和可逆性等幾個方面比較取代反應和我們學習過的置換反應有什么區別?
八、教學反思:
本節課的引入通過介紹我國實施的“西氣東輸”工程以激發學生的民族自豪感,選材貼近學生生活實際和國民經濟建設實際,激發學生學習有機化學的興趣,讓學生體驗到學習有機化學“有趣、實用”的思想情感,讓學生能以比較興奮高昂的情緒開始本節課的學習。
在介紹甲烷的分子結構時,首先從甲烷分子的組成引入學生對物質結構知識的回憶,然后再利用甲烷分子的球棍模型和比例模型,使學生在復習已有知識的基礎上,對甲烷的正四面體結構有一個比較清楚的認識。在學習結構的基礎上開始學習甲烷的性質,始終緊扣“結構決定性質,性質決定用途”這一條主線,幫助學生樹立正確的學習有機化合物的學習方法。
學習甲烷的性質時,利用學生探究活動、演示實驗以及多媒體投影等多種教學手段,把微觀抽象的內容具體化形象化,既有利于學生的理解,又激發了學生的學習興趣,對本節課的學習重點取代反應的實質也有比較深刻的理解。在實際教學的過程中,甲烷的性質的探究活動這一塊要注意控制時間,否則很容易讓這一塊內容占用了大部分時間,而沒有充分的時間來讓學生理解取代反應的實質。
本節課的學習,體現了以學生為主體的引導探究法,幫助學生運用已學過的知識與技能,去探索新的概念和規律,培養了學生良好的科學態度。教給學生一種思考問題的方法,通過創設問題、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和發展他們的思維能力。
Copyright 2010-2019 Qinzibuy.com 【親親園丁】 版權所有 備案編號:粵ICP備14102101號