《甲烷》的教學改良與教學反思

一、教材分析

關于甲烷，在初中化學中已經介紹了甲烷的燃燒反應和一些主要用途。在此基礎上，本節(jié)課將進一步介紹甲烷的分子結構，主要的化學性質等。

對于學生而言，一切都是新的，興趣是最好的老師。學習有機化學時，學生沒有任何知識框架，因此教師可以在開始時不斷提高學生的學習興趣，而不要一味追求難度，當學生慢慢進入狀態(tài)時，再增加知識難度還不遲。

按照大綱要求，只要求學生了解甲烷的結構式。但考慮到結構式只表示出了甲烷分子中各原子之間的結合方式，而不能真實地反映出甲烷分子的空間結構——正四面體結構，而對分子的空間結構的認識又直接影響著學生對有機物分子結構的了解，因此，有必要向學生介紹甲烷分子的空間結構。

教材中首先從甲烷分子的組成引入，逐步給出分子的結構式，然后利用球棍模型和比例模型，介紹空間結構，使學生對甲烷——正四面體結構有一個比較清楚的認識。

教材在介紹甲烷的性質時，是以甲烷分子中的碳原子與氫原子之間能形成牢固的共價鍵為依據(jù)的。甲烷在空氣中的燃燒實驗學生已經學過，這里重復的目的是跟甲烷與酸性高錳酸鉀溶液的反應進行對比，說明雖然甲烷不能與酸性高錳酸鉀溶液反應，但是，在一定條件下甲烷也可以發(fā)生氧化反應。

甲烷的取代反應是本節(jié)的重點內容。教材在處理這部分內容時，是在實驗的基礎上，使學生有一個甲烷分子中的氫原子能被其他原子取代的印象，然后給出反應的幾步方程式，說明甲烷中的氫原子不僅一個被取代，而且全部都可被取代。

二、教學重點

碳形成4個共價鍵，甲烷的化學性質——取代反應。

三、教學難點

甲烷的分子結構，甲烷的取代反應。

四、教學過程中的兩點改良

第一，雖然甲烷是最簡單的有機化合物，但由于學生是首次接觸有機物的結構，為了給學生比較直觀的印象，我不僅向學生展示甲烷的球棍模型和比例模型，還特意事先用彩色硬紙做了一個正四面體的結構，其中把正四面體的一個面設計為活頁形式，用于剛好放進一個甲烷分子球棍模型。這樣學生就可以更好地理解甲烷分子的空間立體結構。

第二，關于甲烷與氯氣的取代反應的演示實驗，課本上是取一個100mL的大量筒，用排飽和食鹽水的方法先后收集20mL的甲烷和80mL的氯氣(如教材圖5-5)，放在光亮的地方(注意:不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸)，等待片刻后，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。但由于受溫度、時間等外界條件的影響，此實驗并不容易成功。為此，我查閱了大量資料并對該實驗進行了反復的探索與實踐，最終設計了如下簡約、安全、現(xiàn)象明顯、操作方便，又能體現(xiàn)教材設計思想的實驗方法。

取兩個無色透明的礦泉水瓶，在實驗室事先用排飽和食鹽水的方法在每個瓶中均按1∶4的體積比先后收集甲烷、氯氣(預留約1mL左右的飽和食鹽水在瓶中)，蓋緊瓶口，然后用黑色塑料袋或黑布裹好待用。在上課前先把其中一瓶收集得的甲烷和氯氣的混合氣體放在室外窗臺上，講甲烷的氯取代反應時，拿出黑布裹好的那瓶讓學生觀察，建立印象，給學生交代瓶中收集的氣體成分及收集的方法(可捎帶插入收集方法的復習)，然后取回放在窗邊的另一瓶混合氣體作對比觀察。除礦泉水瓶外觀變癟之外，瓶內還可以看到淺黃色油狀液體在食鹽水下(分層)，對比觀察完畢之后，將礦泉水瓶傾斜倒置(不讓其內的油狀液體流出)沒在水槽中，取下瓶蓋，觀察到水迅速進入塑料瓶中，瓶內水面不再上升時蓋好瓶蓋，取出礦泉水瓶正立。再次觀察瓶底的油狀液體，并用pH試紙檢驗溶液呈酸性;再取適量溶液于試管中，滴加AgNO3溶液，觀察到產生白色沉淀。由此證明取代反應的發(fā)生及生成物的組成。

五、教學反思

1.模型教學是突破有機教學難點的有效方法

經過這一節(jié)課的實踐證明，模型是學生學習有機化學的重要方法。模型的運用比動畫模擬更直觀，更能夠降低學生的理解難度，模型鮮艷的顏色也起到吸引學生，提高學生學習興趣的效果。然而如何使模型的運用更有效地輔助學生的理解，這需要教師精心設計問題。模型教學是突破有機教學中很多難點的有效方法之一，只要教師在使用模型的過程中，圍繞知識的難點和學生理解的誤區(qū)多設計問題，讓學生充分利用模型解決問題，那么抽象的有機化學就變得直觀了。

2.實驗改良提高了課堂效率

甲烷取代反應實驗的改良設計因增大了反應物的用量，加之礦泉水瓶透明度高，且負壓時礦泉水瓶外觀變癟，實驗現(xiàn)象十分明顯;同時操作簡單，節(jié)省了時間，擴大了課堂教學的容量;安全性好，便于課堂演示;不會有氯氣產生毒性污染課堂環(huán)境。改良后的實驗更有利于學生理解和記憶知識，提高了學生的學習質量。

3.發(fā)揮實驗的探究功能——實踐和創(chuàng)新

實驗是化學教學的重要環(huán)節(jié)，具有培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力的作用。做實驗的目的，并不只是讓學生學會操作，其更高的目標是，要求學生對實驗原理非常熟悉，能突破教材的框框，大膽設想，找到完成實驗的最佳途徑。可以說，實驗創(chuàng)新是化學創(chuàng)新教育的主渠道。

(責任編輯 廖銀燕)