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最简单的有机化合物——甲烷教学设计
作为一无名无私奉献的教育工作者，常常需要准备教学设计，教学设计一般包括教学目标、教学重难点、教学方法、教学步骤与时间分配等环节。一份好的教学设计是什么样子的呢？下面是小编收集整理的最简单的有机化合物——甲烷教学设计，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
一、课标解读及教材分析
关于《化学2》中的“甲烷”，《普通高中化学课程标准》（实验）的要求是“了解甲烷的……主要性质”。《山东省普通高中化学课程标准教学要求》将其细化为“知道甲烷的分子结构，了解甲烷的来源，了解甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途”。
人教版教科书以“最简单的有机化合物——甲烷”为题，将其安排在《化学2》第3章“有机化合物”的第一节。教科书以甲烷在自然界中的存在、我国使用天然气的历史以及“西气东输”的现状、天然气作为能源的特点等导入新课，然后介绍了甲烷的分子式、电子式和结构式，并设计了制作正四面体和甲烷球棍模型的“实践活动”帮助学生认识甲烷分子的结构特征。关于甲烷的性质，在回忆初中已知的物理性质的基础上，首先介绍“在通常情况下，甲烷比较稳定”，不能与酸性高锰酸钾溶液、强酸、强碱等反应，然后依次介绍了甲烷的氧化反应和取代反应。在取代反应中，教科书通过“科学探究”栏目采用“减法原理”设计了一个对比实验，将“一支试管用黑纸包好”，人为地去除了“光”的因素，并与没有包裹黑纸的试管进行比较，让学生获得“光”是甲烷取代反应必备条件的事实材料。
综上可知，课程标准和教科书主要是让学生从生活实际和已有知识出发，学习甲烷的结构和性质，重点认识甲烷的正四面体结构和取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。同时，使学生进一步加深对物质结构决定性质、性质决定存在和用途的认识，并了解学习有机化合物的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。
二、学情分析
学生在九年级化学学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能够燃烧的化学性质，在《化学1》中又较系统地学习了无机化合物的性质，了解了认识元素化合物性质的一般方法，初步建立了物质性质和用途之间的联系，这都为学习有机化合物奠定了一定的基础。但是由于受《课程标准》的限制，现行高中化学教科书对于无机化合物的知识，“主要介绍了一些基本的或典型的化学事实，如物质的物理或化学性质、物质的用途及物质与生活、社会的联系等，并不追求知识的系统性和连贯性，而是注重知识的实用性和有效性”。所以，学生对“结构决定性质”的认识不是非常的深刻。而对于有机化合物的学习，更需要从结构的角度认识其反应的机理，所以，逐步建立起有机物“（组成）结构——性质——用途”的认识关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，并形成相应的分析和解决问题的能力，是开启有机化合物的学习时亟需解决的问题。
三、教学目标
知识与技能：
能说出甲烷的空间结构特点；能用宏观、微观、符号三重表征观描述甲烷的取代反应。
过程与方法：
通过甲烷稳定性与其分子结构关系的讨论，发展对结构与性质关系的认识。
情感·态度·价值观：
认同研究甲烷的分子结构和反应规律对指导其实际应用的意义。
感受化学研究对人类生产生活的价值。
四、教学重难点
将甲烷分子的结构特点和甲烷的取代反应作为教学重点和难点，是基于改变学生对无机化合物认识惯性去学习有机化合物，学生已有认知习惯并没有对物质性质和物质结构建立十分紧密的联系，而对有机化合物的性质学习来说有机物的结构是基础，这也是它们和无机化合物性质学习的不同特性，需要学生了解。
五、教学流程图
六、教学过程
设置情景，引入新课
[师]请大家看一个新闻视频。
[视频] 20xx年5月21日中俄两国签署了30年天然气“供气框架协议” 。
[师] 4000亿美元（约合2.5万亿元人民币）的协议总额，这份“世纪大单”足以震惊世界。
[师]兖州，物华天宝，人杰地灵，有着悠久的历史和丰厚的文化积淀。在全省县级市中首批实现了城区居民集中供气。这里的气指的是？
[生]天然气。
[师]天然气的主要成分是——
[生]甲烷。
[师]今天，我们就一起来进一步学习这种最简单的有机化合物——甲烷。
回顾旧知，复习性质
[师]除了天然气以外，你知道甲烷在自然界中的其他存在形式吗？
[生]沼气、油田气、煤矿坑道气、可燃冰等。
[投影]图片展示：“西气东输”工程建设示意图、农村沼气池、煤矿坑道气、油田气、可燃冰。
[师]我们在初中时已经学习过甲烷，你对甲烷有哪些了解呢？
[生]甲烷的分子式是CH4，通常情况是无色无味的气体，有可燃性，可做燃料。
[投影]这些是甲烷在自然界中的存在、分子组成、主要物理性质和主要用途。
分析探究，认识结构
[师]甲烷能在地下长期储存、利用管道能够长期运输，并且还作为日常使用的安全、清洁的燃料，说明甲烷的性质比较稳定，这也同时说明甲烷分子的是一个稳定的结构。那么，甲烷分子的空间结构到底是怎样的呢？
[师]甲烷中的C和H是如何结合的？
[生]共价键
[师]下面请大家写出甲烷的电子式和结构式。
[生]投影。
[师]请大家根据甲烷的结构式利用橡皮泥和牙签搭建甲烷的结构模型。
[生]分组合作完成甲烷分子结构模型的搭建。
[师]收集学生搭建的各种模型，展示。
[师]同学们想过没有，你们搭建的依据是什么？思路是什么呢？
[生]答，均匀分布
[师]牙签代表什么？
[生]共价键
[师]共价键的实质是？
[生]共用电子对
[师]电子带什么电荷？
[生]负电
[师]现在C原子周围有四对带负电的电子对，它们之间相互排斥，应该越远越稳定。平面结构看起来分布很均匀，但是其夹角相同吗？
[生]不相同
[师]我这里有4个气球，现在用皮筋把它们扎在一起，请大家看一看它们将怎样分布？我现在把这4个气球在黑板上压在一个平面中，现在是什么形状？用力往上抛，再看！是什么形状？4个气球又呈正四面体的分布，这说明四面体才是它的自然状态。如果将这4个气球看成碳原子周围的4个共用电子对，这个中心就是碳原子的核，甲烷分子结构的自然取向应该是正四面体。通过科学检测，甲烷分子中4个C—H键的长度和强度相同，夹角相等，键角为109°28′。
[展示]正四面体模型，体会各原子的位置关系。
[师]现在请大家修正自己的模型。
实验探究，认识反应
[师]我们知道天然气是一种高效清洁能源，请大家写出甲烷燃烧的化学方程式。
[生]展示一位学生书写的甲烷燃烧化学方程式。
[师]作为高效、清洁能源它的用途有很多。我们兖州的出租车也都改气了。
[师]作为易燃气体，点燃前需要——验纯。
[师]在这个氧化还原反应中，体现了甲烷的——还原性。
[师]我们知道高锰酸钾、溴水也是一种强氧化剂，那么甲烷是否能被它们氧化呢？我们通过实验检验一下。
[实验]将酸性高锰酸钾溶液和溴水滴在点滴板上，用收集了甲烷气体的注射器吸入，震荡。
[生]实验现象：没有褪色，说明不反应。
[师]另外，甲烷能与强酸或强碱反应吗？
[实验]将滴加紫色石蕊试液的盐酸和滴加酚酞的NaOH溶液滴在点滴板上，用收集了甲烷气体的注射器吸入，震荡。
[生]实验现象：没有褪色，说明不反应。
[师]这说明在通常情况下，甲烷还是比较稳定的，说明我们由用途反应出来的性质推断是正确的。它一般不能与强氧化剂、强酸和强碱反应。
[师]在上学期我们学习了碘的萃取，使用的萃取剂是什么？
[生]四氯化碳
[师]从分子式上与甲烷对比相当于四个氯原子替换了四个氢原子。那么甲烷和氯气反应吗？
这是一套昨天做好的装置，两只试管内个收集了10mL甲烷和40mL氯气，一支用黑塑料袋罩起来。甲烷什么颜色？氯气什么颜色？混合起来什么颜色？请两个同学上台打开塑料袋，对比观察实验现象。
[生]见光的试管液面上升，气体颜色变浅，试管壁有油状物生成。
[师]由此我们能得出怎样的结论？
[生]说明在光照条件下，氯气和甲烷发生了化学反应。
[师]化学反应的实质为？
[生]旧键的断裂，新键的形成
[师]如过告诉大家经检验一种产物为氯化氢，请大家思考，氯化氢分子中的氢原子来自哪里？氯原子来自哪里？如何断键、成键的呢？
[生]氢原子来自甲烷分子，氯原子来自氯气分子。
[师]那么，除了氯化氢以外，还有什么物质生成？请大家完成化学方程式。
[生]展示书写的式子。
[师]我们把有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫取代反应，这是有机化学中一种重要的反应类型。
[师]用绿色的橡皮泥球代表氯原子，用牙签代表共价键，制作氯气分子的球棍模型，模拟微观反应历程。请哪位同学讲授一下。
[生]讲授如何操作
[师]强调断键，而不是取下H
[师]已知一氯甲烷是无色气体，那么还有什么实验现象没有得到解释？
[生]管壁还有油状小液滴。
[师]说明甲烷与氯气反应除了有一氯甲烷生成以外，还有其他产物生成。经检测，甲烷和氯气反应有5中产物，请预测其它产物是什么？写出他们的结构式。
[生]展示书写的结果
[投影]播放动画：一氯甲烷与氯气反应生成二氯甲烷和氯化氢；二氯甲烷与氯气反应生成三氯甲烷和氯化氢；三氯甲烷与氯气反应生成四氯甲烷和氯化氢。
[师]甲烷上的氢原子是一个一个被取代的。能不能利用甲烷和氯气制备纯净的一氯甲烷？
[生]不能
[师]请大家写出其它几个反应的化学方程式。
[师]甲烷氯代的产物除HCl外有4种，其中只有一氯甲烷是气体，其他都是不溶于水的油状液体。三氯甲烷又名氯仿，它和四氯化碳都是重要的有机溶剂。因此，油状液滴是什么？
[生]三者的混合物
[师]甲烷以及后面要学习的其他烷烃与氯气反应所生成的一系列氯代烃是有机合成的重要中间体，这在有机合成中具有重要的意义。这说明了甲烷是一种重要的化工原料。
课堂练习，巩固新知
略（见学案）
归纳总结，结束新课
[师]今天我们对甲烷又有了新的认识，谁能总结一下！
[生]我们学习了甲烷分子的正四面体结构、甲烷和氯气的取代反应以及甲烷的广泛用途，了解了甲烷的存在情况。
[师]今天我们对甲烷又有了新的认识，我们用4个关键词来对应：结构、性质、存在、用途。
[投影]甲烷分子呈正四面体结构，碳原子对应甲烷，4个氢原子分别对应结构、性质、存在和用途（图略）。
[师]这是知识方面。我们利用了哪些方法进行学习呢？
[生]对比、模型（把复杂问题简单化的有效方法）
[师]与我们前面学习的元素化合物对比，有机化学学习的最大特点是什么？
[生]更侧重于结构
[师]我们学习了学习有机物的一般思路和方法。在以后的学习中大家会更有体会。
[师]简单介绍我国是使用天然气最早的国家。天然气将成为世界第一大消费能源等。
[投影]今天我们打开了有机化学学习的大门，让我们慢慢体会有机化学的无穷魅力！
布置作业，课后巩固
1。查阅资料，了解天然气的昨天，今天和明天以及了解“西气东输”工程
2。完成课本60页自制甲烷模型的实践活动
3。课后1—5题
七、教学设计反思
本课教学设计根据新课程倡导的化学教学理念，创设探寻甲烷立体结构的教学情境，激发学生的学习兴趣，同时指导学生运用科学实验探究甲烷与氯气的反应，真正使学生转变思维方式，打开学习有机化学的新视角。
体验是认识的前提，本课从甲烷立体结构的探索历程来激发学生学习兴趣，突出学生对甲烷立体结构的亲身体验。通过让学生搭建甲烷的立体结构模型及后续两组探究实践活动，强调在学生充分体验的基础上进行主动、自主、有意义的自我建构学习，让学生在活动、交流、互动的基础上共同进步，同时让学生体会分子结构的重要性，初步形成有机化合物的学习观。引导学生对自己搭建的模型作出评价，并对比其他同学搭建的模型，学会比较、分析、推理。探究活动结束后，让学生说出他们自己对甲烷分子立体结构认识，促使学生学习观念的转变。在互动过程中，学生自己建立对有机物结构的理解，体现个体想法的独特性，这也是课堂其他同学学习的珍贵的资源和素材。本课将学生对甲烷立体结构的认识体验融入课堂，激发学生潜在智能向多方发散，课堂也因学生切实的体验融入而激活，赢得学生对有机结构的深度构建，使学生得到情感体验，人格提升、个性张扬，充分发挥元认知的作用。
科学探究是化学课程改革的突破口，本课教学设计注意将实验作为科学探究的重要手段，选择与教学相适应的实验资源。学生在探究的过程中不但获取了新知识，同时理解了科学实验的意义。这样的课堂有效强化学生的实验观，提升学生的科学实验素养。
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