高中化學-最簡單的有機化合物-甲烷教學設計學情分析教材分析課后反思

教學目標知識與技能1.使學生掌握甲烷的結構式、甲烷的電子式和甲烷分子的正四面體結構。2.掌握甲烷的化學性質,了解有關實驗結論,了解取代反應。3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。過程與方法1.通過實踐活動(模型制作)、探究實驗、模型、圖表、圖片、甲烷、烷烴的多媒體動畫等,培養(yǎng)學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。2.通過講授、討論、小組合作、學生制作等教學方法和實驗條件控制、比較、類比、模擬、抽象、模型等科學方法與邏輯方法,教給學生科學的方法。情感、態(tài)度與價值觀1.通過甲烷的分子結構的探究,解析其可能有的性質,并設計實驗來證明,激發(fā)學生學習化學的興趣,探索新知識的欲望,且在實驗研究中培養(yǎng)求實、進取的優(yōu)良品質。2.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、設計實驗、觀察現(xiàn)象、解析現(xiàn)象、得出結論,再辯證地解析結論的適用范圍。3.結合甲烷的組成、結構和性質關系的教學過程,對學生進行事物聯(lián)系和發(fā)展的普遍規(guī)律的觀點的教育。2新設計(1).構建實物模型克服教學難點,讓學生直觀感受甲烷的空間分子結構(2)實驗探究克服教學難點,理解取代反應(3)由分子模型分析取代產(chǎn)物3學情分析知識基礎:通過初中化學的學習,學生已經(jīng)了解了甲烷的物理性質,知道甲烷是一種化石燃料,可以燃燒,能從甲烷的組成上認識燃燒反應的產(chǎn)物。通過必修一和必修二第一章的學習,學生已經(jīng)具有了一些有關物質結構的上位概念。掌握了電子式和結構式的書寫方法,能從化學鍵的角度解釋化學反應的本質。心理特征:甲烷與生活息息相關,學生對此比較有興趣。這是化學中一個新的開始,對化學基礎較薄弱的同學也是一個新的希望.。4重點難點重點:甲烷的結構特點和甲烷的取代反應;難點:主要是學生有機物立體結構模型的建立,具體體現(xiàn)在如何將甲烷和烷烴的結構特點、有機物的成鍵特點從實物模型轉換為學生頭腦中的思維模型,幫助學生從化學鍵的層面認識甲烷的結構和性質。5教學過程5.1第一學時5.1.1教學活動活動1【導入】導入同學們,我們知道,有機物是含有碳元素的化合物,它在我們的身邊隨處可見,也與我們的生活息息相關,一起來看一段視頻:頑童在窨井蓋上放鞭炮。活動2【講授】過渡只是小女孩喪命的氣體就是本節(jié)課的主角——甲烷通過以前的學習,你對甲烷有哪些了解?活動3【活動】學生討論回憶甲烷的物理性質：甲烷無色、無味,常溫呈氣態(tài),難溶于水，甲烷密度比空氣小。在化學鍵中講解了甲烷的電子式、結構式、化學式，主要存在于：天然氣、沼氣、瓦斯氣等講授甲烷的研究史，引出甲烷的燃燒?；顒?【活動】觀看甲烷燃燒視頻1、學生回答實驗燃燒現(xiàn)象2、學生回答產(chǎn)物的驗證方法3、學生到黑板上書寫方程式活動5【講授】有機方程式和無機方程式的區(qū)別及原因?；顒?【講授】過渡甲烷燃燒過程中,在氧氣氧化,那甲烷能還被強氧化劑酸性高錳酸鉀氧化嗎?活動7【活動】實驗探究合作探究一:甲烷能與高錳酸鉀反應嗎?1.將小燒杯中的酸性高錳酸鉀溶液抽入針筒,并將塞子塞上,輕輕晃動。2.實驗結束時,將針筒內(nèi)試液保留。實驗現(xiàn)象:

實驗結論:

活動8【講授】過渡剛才的實驗說明甲烷性質比較穩(wěn)定,而性質是由結構決定的,那甲烷具有怎樣的結構呢?活動9【活動】活動探究學生依次寫出甲烷的分子式、電子式、結構式,并繼續(xù)下列探究:合作探究二:甲烷分子的空間結構用黑球(代表碳原子)、白球(代表氫原子)和牙簽搭出歷史上科學家們猜想的甲烷分子結構。結合搭建的模型,談談你的想法!經(jīng)討論分析,得出

甲烷分子的空間構型是:

活動10【活動】從生活常識出發(fā)，將四個氣球綁在一起，很自然的呈正四面體結構?；顒?1【講授】過渡正是甲烷分子的正四面體結構和穩(wěn)定的碳氫鍵,才決定了甲烷比較穩(wěn)定的化學性質。甲烷不能與酸性高錳酸鉀反應,那氯氣呢?活動12【活動】活動探究觀看取代反應的視頻學生回答實驗現(xiàn)象:

活動13【活動】觀看取代反應的flash反應的化學方程式:

上述化學反應的類型:

1分鐘背誦定義

活動14【講授】甲烷的二氯取代活動15【活動】學生利用模型拼插二氯甲烷利用拼插的模型說明甲烷是正四面體結構，不是平面型結構，說明了性質反映了結構，結構決定性質?；顒?6【活動】8個組代表到黑板上書寫方程式（分別用結構式和結構簡式表示）活動17【討論】1.甲烷的空間結構是正四面體，甲烷和氯氣發(fā)生取代反應的四種取代產(chǎn)物的空間結構也是正四面體嗎？2.甲烷與氯氣反應有幾種產(chǎn)物？哪種產(chǎn)物最多？3.甲烷還能否與其它的鹵素單質發(fā)生取代反應？活動18【揭秘】氟利昂的合成反應?；顒?9【練習】活動20【活動】學生討論總結學生小組代表總結:今天學習了甲烷的存在、結構、性質、用途,還認識了氧化反應和取代反應這樣的有機反應類型.......活動21【當堂檢測】活動22【活動】評選最佳表現(xiàn)小組活動23【講授】總結同學們,通過今天對甲烷的學習,我們開啟了有機化學學習的大門,希望在以后的學習中,我們能收獲更多的精彩!!!知識基礎:通過初中化學的學習,學生已經(jīng)了解了甲烷的物理性質,知道甲烷是一種化石燃料,可以燃燒,能從甲烷的組成上認識燃燒反應的產(chǎn)物。通過必修一和必修二第一章的學習,學生已經(jīng)具有了一些有關物質結構的上位概念。掌握了電子式和結構式的書寫方法,能從化學鍵的角度解釋化學反應的本質。心理特征:甲烷與生活息息相關,學生對此比較有興趣。這是化學中一個新的開始,對化學基礎較薄弱的同學也是一個新的希望.。先講甲烷氧化反應，通過與高錳酸鉀不反應推出甲烷的性質非常穩(wěn)定，根據(jù)性質反映結構，推出甲烷的結構。再根據(jù)甲烷的結構推出取代反應的連續(xù)性。通過二氯甲烷只有一種結構也進一步反映甲烷的正四面體結構。打破原有的教學思路（先講結構再講性質）。本節(jié)課學生整體掌握的還可以，當堂檢測當堂達標，通過批改探究案和測評練習，發(fā)現(xiàn)同學們掌握的較好，部分同學在細節(jié)上有錯誤，在習題課上已糾正。教材分析本課時內(nèi)容是必修二，第三章有機化合物，第一節(jié)最簡單的有機化合物。必修二對于有機化合物的內(nèi)容要求不是很高，對學生主要是以了解為主，初步了解有機物的結構與性質。在選修五有機化學基礎模塊時，還會對有機物的結構與性質進行更深層次的介紹。所以本節(jié)課讓學生在知識的學習上有一個循序漸進的過程，為高二選修做鋪墊。本節(jié)課重點深入學習甲烷的取代反應。打開有機化學的大門，讓同學們通過實驗現(xiàn)象和動畫模擬，進一步了解甲烷的性質，提高學習的興趣。課時作業(yè)甲烷時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分，每題有1—2個選項符合題意。)1．可燃冰是天然氣與水相互作用形成的晶體物質，主要存在于凍土層和海底大陸架中。據(jù)測定每0.1m3固體“可燃冰”要釋放20m3的甲烷氣體，則下列說法中不正確的是()A．“可燃冰”釋放的甲烷屬于烴B．“可燃冰”是水變油，屬于化學變化C．“可燃冰”將成為人類的后續(xù)能源D．青藏高原可能存在巨大體積的“可燃冰”答案：B2．某實驗小組對甲、乙、丙、丁四種固體樣品的性質進行測試，結果如下：物質性質甲乙丙丁熔點高低高低水溶性溶不溶不溶溶高溫、加熱穩(wěn)定分解穩(wěn)定穩(wěn)定導電性導電不導電不導電導電則這四種固體物質中最可能是有機物的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁答案：B3．下列五種物質或粒子：①金剛石、②白磷、③甲烷、④四氯化碳、⑤NHeq\o\al(＋,4)其結構呈正四面體形的分子是()A．①②③④⑤ B．①②③④C．①②③ D．②③④答案：D4．下列說法正確的是()A．含碳元素的化合物都是有機物B．完全燃燒只生成CO2和H2O的化合物都是烴C．大多數(shù)有機物分子中碳原子與碳原子之間或碳原子與其他原子之間相結合的化學鍵是非極性共價鍵和極性共價鍵D．有機物完全燃燒只可能生成CO2和H2O答案：C5．下列物質在一定條件下可跟CH4發(fā)生化學反應的是()A．酸性高錳酸鉀溶液 B．溴水C．氫氧化鈉溶液 D．溴蒸氣答案：D6．已知天然氣的主要成分CH4是一種會產(chǎn)生溫室效應的氣體，等物質的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應前者大。下列敘述：①天然氣與煤、石油相比是較潔凈的能源；②等質量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應也是前者大；③燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的是()A．只有① B．只有③C．①和② D．①②和③答案：C7．將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照，充分反應后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機產(chǎn)物的物質的量依次增大0.1mol，則參加反應的Cl2的物質的量為()A．1.5mol B．3molC．4.5mol D．6mol答案：B8．下列敘述正確的是()A．由甲烷分子呈正四面體形結構可推知一氯甲烷分子也呈正四面體形結構B．在甲烷的四種氯的取代物中，只有四氯甲烷是非極性分子C．由甲烷(CH4)的氯代物有4種，可推知乙烷(結構式為)的氯代物有6種D．由于CH4是易燃易爆的氣體，所以點燃CH4前一定要檢驗其純度答案：BD9．把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中，將此試管倒立在盛有飽和食鹽水的水槽里，放在光亮處，試推測可觀察到的現(xiàn)象是()①黃綠色逐漸消失②試管壁上有黃色油珠出現(xiàn)③水位在試管內(nèi)上升到一定高度④水位在試管內(nèi)上升至充滿試管⑤水槽內(nèi)有少量晶體析出A．①③ B．①②③C．①②③⑤ D．①②④⑤答案：C10．一定量的CH4燃燒后得到的產(chǎn)物是CO、CO2、H2O(g)，此混合物的質量為49.6g，當其緩緩通過足量的無水CaCl2時氣體質量減少25.2g，則混合氣中CO的質量為()A．24.4g B．13.2gC．12.5g D．11.2g答案：D11．個體小煤礦經(jīng)常發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成多人傷亡，因此在礦井里，必須采取安全措施，如通風、嚴禁煙火等，而且要隨時檢查瓦斯的體積分數(shù)，如果空氣中含甲烷5%～15%，遇到明火會發(fā)生爆炸。發(fā)生最強烈爆炸時空氣中甲烷所占的體積分數(shù)是()A．5% B．9.1%C．10.5% D．15%答案：B12．如圖所示，集氣瓶內(nèi)充滿某混合氣體，置于光亮處，將滴管內(nèi)的水擠入集氣瓶后，燒杯中的水會進入集氣瓶，則集氣瓶中氣體是()①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A．①② B．②④C．③④ D．②③答案：D二、非選擇題(共52分)13．如圖某氣體X可能由H2、CO、CH4中的一種或幾種組成，將X氣體燃燒，把燃燒后生成的氣體通過A、B兩個洗氣瓶。試回答下列問題：(1)若A洗氣瓶的質量增加，B洗氣瓶的質量不變，則氣體X是________。(2)若A洗氣瓶的質量不變，B洗氣瓶的質量增加，則氣體X是________。(3)若A、B兩個洗氣瓶的質量都增加，則氣體X可能是________。答案：(1)H2(2)CO(3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH414．已知某氣態(tài)化石燃料X中只含有碳、氫兩種元素。為探究該氣體中碳和氫兩種元素的質量比，某同學設計了燃燒法測量的實驗方案，通過測量裝置C和D的增重即可求得碳和氫兩種元素的質量比。實驗裝置如圖所示(已知CuO可以作為碳氫化合物燃燒的催化劑)：(1)A裝置中所盛放的藥品是________，其作用為__________________________________________________________________________。(2)C裝置中所盛放的藥品是________，作用是_____________________________________________________________________________。(3)D裝置中所盛放的藥品是________，作用是________。(4)上述裝置中有一處錯誤，請按要求填寫下表(不考慮酒精燈和加熱方法可能存在的錯誤；若增加儀器和藥品，請指明儀器、藥品名稱和位置)：錯誤及原因改正方法對實驗結果的影響(5)若實驗裝置經(jīng)過改正后，得到的實驗數(shù)據(jù)如下：質量實驗前實驗后藥品＋U形管的質量/g101.1102.9藥品＋廣口瓶的質量/g312.0314.2則該氣體中碳和氫兩種元素的質量比為多少？答案：(1)濃NaOH溶液除去空氣中的CO2氣體(2)無水CaCl2或P2O5吸收混合氣體中的水蒸氣(3)濃NaOH溶液吸收燃燒產(chǎn)生的CO2氣體(4)錯誤及原因在加熱前沒有除去對本實驗有影響的水蒸氣改正方法在A、B裝置之間加一個盛濃硫酸的洗氣瓶或盛無水CaCl2(或P2O5、堿石灰、固體NaOH等)的干燥管對實驗結果的影響碳氫元素質量比偏小(5)3∶115．如圖所示，U形管的左端被水和膠塞封閉有甲烷和氯氣(體積比為1∶4)的混合氣體，假定氯氣在水中的溶解度可以忽略。將封閉有甲烷和氯氣的混合氣體的裝置放置在有光亮的地方，讓混合氣體緩慢地反應一段時間。(1)假設甲烷與氯氣反應充分，且只產(chǎn)生一種有機物，請寫出化學方程式：________________________________________________________。(2)經(jīng)過幾個小時的反應后，U形管右端的玻璃管中水柱變化是________。A．升高 B．降低C．不變 D．無法確定(3)若水中含有Na2SiO3，則在U形管左端會觀察到_________________________________________________________________________。(4)右端玻璃管的作用是______________________________________。答案：(1)CH4＋