2019-2020年高中化学 第三章 第一节 甲烷教学设计 新人教版必修2

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1、2019-2020年高中化学第三章第一节甲烷教学设计新人教版必修2《最简单的有机化合物——甲烷》选自人教版高中化学必修2第三章第一节。一、教学设计思路分析1、教材分析本节课的地位和作用：以典型有机物甲烷为切入点，从结构的角度适当加以深化，建立有机物“结构—性质—用途”的认识关系。学生通过初中的化学学习，已经对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解。但是本节课是学生在高中阶段首次接触有机物结构与性质方面的内容。本节课的内容目的是使学生从结构的角度认识甲烷的性质，为以后的有机教学打下一个基础。本节课的内容既有一定的理性思维和空间想象又有实验的感性认识，同时引入了一个新的

2、反应类型——取代反应。教材重点：甲烷的结构和取代反应。教材难点：甲烷分子的空间构型和取代反应发生的实质。2、学情分析所面向的学生是农村高中的平行班学生，学生在初中已经了解了甲烷是天然气、沼气、煤矿坑道气等的主要成分。在元素周期律这一章中，学生已经有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中抓住结构与性质的关系，在学生头脑中逐步建立起有机物的立体结构模型，为学生以后进一步学习有机化学打好基础。二、教学方案设计1、教学目标①通过情境教学，了解确定有机物分子式的研究思路；②通过理论假设、实物模型、动画展示，掌握甲烷的正四面体构型，能初步构建有机物的空间结构；③

3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理，体会有机反应与无机反应的区别，并树立实事求是的科学态度。2、教学方法实验探究法；多媒体展示法等。3、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一：回顾旧知，引出新知：推断甲烷分子式【引导】同学们化学是一门实验性的学科，物质的发现和性质的研究都是通过一系列的科学实验和科学家们的探索研究找到了物质的本质和它们的规律。今天我们将展示一段化学物质研究的过程，请同学们一起来进行分析研究，看看你能否总结出它是什么物质，具有什么样的分子结构？【思考分析】某科学家团队对一种化合物A开展了一系列的实验后，他们得出A物质是由C、H两种元素构成

4、的化合物。在继后的研究中他们发现1mol的A与O2完全燃烧后生成了1molCO2和2molH2O的量化实验结果。请同学们思考分析：你可否根据化学反应方程式中的物质的量关系，以及反应物与生成物的mol比与原子个数关系来确定A物质的化学式构成？这就是在初中我们就学过甲烷分子，其分子式为CH4。【小结】根据有机化学反应的反应物与产物的物质的量的关系比例来推断有机物的化学式是有机化学家推断物质化学式的重要思维方法。今天我们来具体的研究甲烷的结构和性质。【板书】第一节《最简单的有机化合物》——甲烷甲烷的分子式：CH4【过渡提问】同学们，你能否运用已经学过的化学键理论知识推断出

5、甲烷的化学结构式呢？【思考】学生可能的结论为：CH4或CH2【结论】可能的结果为：CH4（通过生成物的量来推出有机物中的原子个数比。）温故而知新，通过甲烷燃烧反应的旧知识，来解决新问题，发散学生思维，构造知识网络。学会利用生成物之间的比例关系，推断有机物分子式。根据学生接受新知的能力，本节课不宜过早提出最简式的区别。环节二：猜想，探究CH4的空间结构【提问】我们知道甲烷的分子式为CH4，那么甲烷中一个C原子与四个H原子是处于什么样的排列状态呢？请同学们试着自己描述。【板书】甲烷的分子式、电子式、结构简式（从左至右）：【提问】根据甲烷的结构简式的描述中，我们可以看出四

6、个H原子围绕在一个C原子周围，处在同一平面上，请问真实的甲烷分子中，C、H原子会处在同一个平面上吗？【讲授】自然界有一个基本的原则就是对称——稳定的原则【猜想】可能的结果为：。也就是说自然界中能稳定存在的物质，一般来说它们都处于一种结构对称的状态。对称——稳定——美观——持久，就如人体中四肢、五官的对称一样。甲烷分子也不例外！请同学们从对称的角度（即原子排斥最小的角度）思考甲烷中C、H如何排列才是对称的？【引导】以结构简式中C原子在中心，四个H原子与之成键在外围进行分析：1．CH之间形成了稳定的化学键；2．从氢的原子结构出发，外围的H每个原子核外有着带负电的电子云，

7、它们之间肯定存在一种排斥力。要使甲烷稳定这种排斥力一定要处于最小状态。请同学们思考：是甲烷处于平面正方形结构（键角90o），还是呈四面体（109o28’）四个氢原子的电子云之间负电荷排斥力最小？【板画、展示】板画正方形、正四面体图形，并展示正四面体的球棍模型。1．请观察平面正方形和正四面体各自的夹角，哪种构型氢原子间排斥力大呢？2．甲烷的空间结构应该是什么构型？【多媒体放映】多媒体放映甲烷的比例模型与球棍模型。【板书】甲烷的空间构型：正四面体结构。猜想一：平面正方形结构；猜想二：正四面体结构【回答】甲烷的空间构型为：正四面体结构通过猜想，让学生逐步体会空间结构的