《天然气的利用甲烷》教学设计.docVIP

天然气的利用 甲烷教学设计董雨新一、教学理念高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对促进学生全面发展有着不可替代的作用。此外，化学是一门实验学科，实验探究是学生发现问题获得知识、提高能力、加深体验的重要途径，鉴于此，教师在授课时应以实验探究的方式突出化学学科的特色，以此诱发，培养和维持学生的学习积极性。二、教材分析甲烷内容属高一化学（必修2）专题三第一节，对于甲烷，在初中化学中已经介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。在此基础上，本节的教学内容将进一步介绍甲烷的分子结构，主要的化学性质（氧化反应、取代反应等）。教材在介绍这些知识时，非常注重与学生已有知识的联系，采取各种不同的方式引导学生积极地思维，帮助学生理解。因此，在设计本节教学时，要在学生初中化学知识的基础上体现认识的渐进性发展的原则，在学生已有的一些有关物质结构概念的基础上，紧紧抓住结构和性质的关系，让学生在头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。. 三、教学目标（一）知识与技能:1、甲烷的结构和性质2、了解甲烷的存在和用途（二）过程与方法: 通过实践活动、探究实验和教学活动，归纳出甲烷的结构特点和化学反应规律，进一步培养学生的空间想象能力与探索推理能力。（三）情感态度与价值观： 1、使学生初步掌握研究物质的方法结构分析、推测性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论。激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的愿望。 2、通过生产、生活中有机化合物的学习，认识有机化合物的重要性，体会学习有机化合物的重要意义。四、教学重点、难点 重点：甲烷的结构和化学性质。难点：甲烷的取代反应。五、教学过程【导入】：九五期间我国的一项重点工程西气东输中输送的气体指的是什么气体？天然气的主要成分是什么？【学生】：甲烷【学生活动】：通过计算确定甲烷的分子式 已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L，含碳75%，含氢25%，利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比，原子个数比和分子式？【教师引导】：根据碳原子结构和共价键知识，写出甲烷的电子式、结构式【提问】：甲烷的空间结构是怎样的？【交流与讨论】：历史上科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4 后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家们如何判断出甲烷分子是哪种空间构型呢？ 【模型展示】：用2个第三种颜色的小球代表氯原子替换任意两个代表氢原子的小球，若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物有两种结构，若为正四面体构型则其二氯代物只有一种结构。【归纳总结】：实验测得甲烷的二氯代物只有一种结构，所以甲烷空间构型为正四面体，碳原子位于正四面体体心，4个氢原子位于正四面体四个顶点，键角10928【探究1】：甲烷的物理性质演示实验1：用排水法收集甲烷气体 学生活动：观察总结并归纳出甲烷的物理性质【探究2】：甲烷的氧化反应演示实验2：点燃甲烷气体 交流与讨论：如何检验燃烧产物？可燃性气体点燃前需要进行什么操作？实验步骤： 使纯净的甲烷气体通过带尖嘴的玻璃导气管，在玻璃导管的尖嘴处点燃甲烷，观察火焰的颜色。在火焰的上方罩上一个干燥、洁净的小烧杯，观察烧杯内壁上的现象。待甲烷燃烧几分时间以后，将小烧杯快速翻转至烧杯口朝上放置，向烧杯中加入少量澄清的石灰水，轻轻振荡烧杯，观察石灰水是否变浑浊。实验现象：甲烷气体安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。烧杯内壁上有水生成。澄清的石灰水变浑浊。实验结论：甲烷在空气中点燃后燃烧，生成二氧化碳和水。化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O从燃烧产物可证明甲烷中含有碳元素和氢元素。【教师】：请大家观察这个化学反应的方程式与我们以前学习的有什么不同？【学生】： （观察、思考后回答）方程式中间用“”而不用“”， 这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。【思考】：以前还学习过哪种气体燃烧也发出淡蓝色火焰，如何鉴别这两种气体？演示实验3 ：把甲烷通入盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中，观察紫色的高锰酸钾是否褪色？【归纳总结】：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸 钾不发生反应。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。但是稳定性是相对的，在某些特定条件下，也会发生某些反应。【探究3】：甲烷的取代反应。演示实验4：用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后冲入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。实验现象：没有光照的试管无变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略变浅。【教师】：说明甲烷与氯气的混合气体在光照下发生了化学反应；试管壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；因为生成的氯化氢极易溶于水，气体总体积的减少，导致试管内气体压强减小。【模型展示】：取代反应原理：用氯原子逐步取代甲烷分子中的氢原子 【归纳总结】：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的且一个氯原子只能取代一个氢原子，分子中有几个氢原子就需要几个氯气分子。我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的模型展示思考，什么是取代反应呢？（学生很有兴趣地大胆猜测、估计，试探说出取代反应的含义。） 【教师】：CH4的4种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其他3种都是液体，CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。 【追问】：生成1mol CHCl3需消耗氯气几摩尔呢？六、教学反思新课程强调科学探究是一种有效的学习方式，甲烷的探究性教学重视新颖情景创设和学生已有经验，重视过程与方法的经历与体验，启发引导学生独立思考，注重学生探究解决问题，获得化学科学经验的过程指导，同事还注意诱导激发学生发表不同的见解。此课上完后，我感觉在整个教学过程