最簡單的有機化合物

一、教學設計思路

（一）指導思想和理論依據

在《普通高中化學課程標準》的指導下，本節課設計的教學活動力求服務于學生的學習活動，通過科學探究完成一系列的學習任務，以幫助學生產生積極的情感體驗和正確的價值觀，最終促進學生科學素養的發展。基于這樣的理念，充分的尊重了學生在學習過程中的主體地位，從學生學習的視角來考慮，設立學習任務和設計學習活動。

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，解決了社會發展的需求問題。人們研究甲烷參與化學變化的規律，從而控制變化實現資源的有效利用。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。

（二）教材內容及學情分析

甲烷（人教版必修2第三章第一節）的學習是學生較為系統學習有機物的開始。本章教學先呈現甲烷內容，首先考慮甲烷是最簡單的有機物，便于學生從結構角度認識甲烷的性質，類推烷烴的結構和性質，建立從結構角度學習有機物性質的有機化學學習模式；其次充分體現有機化學對國民經濟發展和人們生活水平提高的重要作用，以及對自然資源的合理開發、綜合應用及可持續發展的觀點。所以甲烷作為系統學習有機物的起始章的第一節內容，就顯得其地位的特別突出和重要。

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。

本節教材內容較少，學生對CH4又有一定的了解，若按教材內容簡單設計和施教，只讓學生了解CH4的分子結構和主要的性質，就難以激發學生的學習興趣。為了更好的激發學生的求知欲望，又能體現新課程的三維目標，本節課設計使用了模型探究、實驗探究和視頻觀看等教學策略。

二、教學目標

知識與技能：

知道甲烷的結構式，理解甲烷的空間結構和取代反應，掌握甲烷的化學性質，建立從結構角度學習有機物性質的有機化學學習模式。

過程與方法：1.通過甲烷分子模型的構建和取代反應的模擬，體會構建模型將復雜問題簡單化的科學方法；2.通過甲烷取代反應、穩定性與其分子結構關系的討論，發展對結構與性質關系的認識；3.通過甲烷取代反應實驗分析，培養學生對實驗現象及過程的分析推理能力；4.以甲烷為載體，初步體會有機化學學習的內容和特點。

情感態度價值觀：1.通過沼氣、天然氣在日常生活中利用情況的了解，學生感受到化學科學對社會發展的貢獻；2.認同研究甲烷的分子結構和反應規律對指導其實際應用的意義；3.通過對可燃冰及頁巖氣的介紹，提高學生節約能源的意識，激發學生好好學習為祖國的能源開發做貢獻的熱情

三、教學重點、難點

1.教學重點：甲烷分子的空間結構，甲烷的取代反應；2.教學難點：甲烷分子的空間結構

四、教學用品

1.橡皮泥、鐵棒 氣球；2.甲烷氯代反應的實驗視頻、甲烷可燃性的視頻；3.學生實驗：用注射器裝好的甲烷樣品、高錳酸鉀溶液，滴管、點滴板

五、主要教學方式

問題解決式、綜合啟發式。

六、主要教學過程

引入：以甲烷的燃燒圖片引入

板塊1：甲烷的存在及物理性質

圖片中燃燒的氣體是天然氣，它的主要成分是？除了天然氣甲烷在自然界還有哪些存在呢？3、以上展示的是甲烷作為重要清潔能源的重要用途，通過初中學習，我們知道這與甲烷化學性質中的什么性質有關？4、初中我們還學習了甲烷的物理性質，請同學們結合桌上注射器中的甲烷氣體回憶初中所學，完成學案中甲烷的物理性質；5、事實上甲烷除了可做燃料之外，它還是一種非常重要的化工原料，這又與甲烷的什么性質有關呢？今天我們在初中基礎上進一步認識甲烷的性質，并且初步掌握有機化學的學習方法

板塊2：甲烷分子結構探究

1.學生寫出甲烷的電子式和結構式并說明書寫的理由；2.結合信息，拼插模型；3.結合學生可能拼插出的兩種模型，提出化學鍵在空間分布問題介紹相關化學史，指出甲烷分子的正四面體構型并作解釋；提煉出認識有機物分子結構的三個角度，即碳四價，化學鍵、空間構型，

板塊3：甲烷的化學性質（一）取代反應

1、播放甲烷與氯氣反應視頻，提醒學生注意觀察實驗現象并分析可能的原因；2.、分析為什么有白霧生成，要形成白霧應該怎樣斷鍵，動畫模擬一氯甲烷的形成，從研究有機物分子結構的三個角度出發，對比在反應前后有機物分子結構的哪些變化了，哪些沒有變化？3、分析提煉出取代反應的定義；4、為什么會有油狀液滴生成，一氯甲烷分子中還有三個氫原子，預測除CH3Cl和HCl外還有什么產物，仿照生成一氯甲烷的化學方程式，你能嘗試寫出一氯甲烷與氯氣進一步反應的化學方程式嗎？5、回顧實驗現象，進一步分析液面上升的原因？6、結合方程式分析有機物分子每增加一個氯原子，需要消耗多少氯氣；7、結合模型思考、交流討論甲烷氯代產物的空間構型（分別假設甲烷為平面正方形和正四面體空間構型）如果要證實甲烷的空間構型為正四面體而不是平面正方形，假設通過研究它的氯代產物結構證實，那么應該研究它的幾氯代的結構？8、利用甲烷的取代反應，可在工業上合成氯仿等有機試劑

板塊3：甲烷的化學性質（三）分解反應

1、利用《中國航天雜志》的一篇報道，指出甲烷的穩定性是有條件的，紫外線存在甲烷可以分解為C與H2；2、利用該性質在工業上合成高純度的C；3、觀看視頻《甲烷與外星生命》

板塊4：視野拓展介紹可燃冰和頁巖氣

設計意圖：提高學生節約能源的意識，激發學生好好學習為祖國的能源開發做貢獻的熱情。