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高中化学教案【课题】最简单的有机化合物--甲烷（1）【教学目标】知识与技能：掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；掌握甲烷的化学性质，了解取代反应；了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
过程与方法：通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神；通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法；培养学生用新概念理解知识、设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。
情感态度与价值观：激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，培养求实、进取的优良品质。
【教学重点】甲烷的结构和甲烷的化学性质【教学难点】甲烷的结构、研究物质的程序和方法。
【课型】物质知识课【课时】1课时【教学方法】讲解、启发、讨论【教学过程】导入 2009年2月22日，山西省焦煤集团西山煤电集团公司屯兰矿发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成78人死亡、114人受伤，直接经济损失2386万元。
这里事故的元凶----煤层气，俗称瓦斯，其主要成分是甲烷（另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等），另外，我们平常听说的天然气、沼气、油田气、可燃冰（天然气水合物）等这些物质的主要成分也是甲烷，这些甲烷都是由植物残体在隔绝空气的条件下经发酵产生的。
甲烷是一种有机物，由碳和氢两种元素组成，象这类仅含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
甲烷是最简单的烃。
板书第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物----甲烷一、分子结构，那甲烷的电子式和结构式是怎样的思考交流甲烷的分子式为CH4呢？板书电子式：结构式：设问甲烷分子中的原子在空间是如何排布的？展示甲烷分子中的球棍模型和比例模型。
引导学生观察甲烷分子的空间构型。
讲述如果将甲烷分子里4个碳原子用线连起来，围成的是一个正四面体，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于正四面体的4个顶点，任意两个C-H共价键之间的夹角都是109°28＇，如下图所示。
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第一学时甲烷的性质一、选择题1.下列有关有机化合物组成的叙述正确的是()A．有机物只含有碳、氢两种元素B．一氧化碳、二氧化碳是含碳化合物，所以它们是有机化合物C．人类已知的化合物中，种类最多的是含ⅣA族元素的化合物D．有机物只能存在于动植物体内，不能通过人工的方法合成2.下列说法不属于有机化合物特点的是()A．大多数有机化合物难溶于水，易溶于有机溶剂B．有机化合物反应比较复杂，一般反应较慢C．绝大多数有机化合物受热不易分解，而且不易燃烧D．绝大多数有机化合物是非电解质，不易导电，熔点低3.下列关于烃的说法中，正确的是()A．烃是只含碳和氢两种元素的有机物B．烃是分子中含有碳元素的化合物C．烃是燃烧后生成二氧化碳和水的有机物D．烃是含有碳和氢元素的化合物4.下列关于甲烷性质叙述中不正确的是()A．甲烷是一种无色无味的气体B．甲烷极难溶解于水C．相同条件下甲烷的密度大于空气D．实验室常用排水集气法收集甲烷气体5.下列说法不正确的是()A．煤矿内瓦斯、煤气、油田气中都含有甲烷B．农村沼气池产生的可燃气体是甲烷C．煤矿坑气是植物残体经微生物发酵而产生D．甲烷是天然气的主要成分6.下列事实、事件、事故中与甲烷无关的是()A．天然气的主要成分B．造成“光化学烟雾”的气体C．“西气东输”工程D．煤矿中的瓦斯爆炸7.下列说法正确的是()A．甲烷分子的比例模型为，其二氯取代物有2种结构B．甲烷分子的球棍模型为C．天然气不属于可再生能源D．标准状况下，11.2 L CCl4中含有C—Cl键的数目为2N A8.下列关于甲烷的说法不正确的是()A．甲烷是一种气态氢化物B．甲烷是最简单的烃类有机物C．甲烷是氢元素质量分数含量最高的烃D．甲烷分子中碳、氢元素的质量比为1：49.下列事实能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是()A．四个C—H键完全相同B． CH4的一氯代物只有一种C．在常温常压下，CH2Cl2为液体D． CH2Cl2只有一种空间结构10.下列说法中正确的是()A．甲烷能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．甲烷能使溴水褪色C．甲烷能被浓硫酸氧化D．甲烷的热稳定性比水弱11.鉴别甲烷、一氧化碳和氢气等三种无色气体的方法是()A．通入溴水―→通入澄清石灰水B．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯C．点燃―→罩上干冷烧杯―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯D．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯―→通入溴水12.常温下，把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中，光照一段时间后，发现气体的黄绿色变浅，集气瓶内壁上有油状液滴，此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是()A． 5种 B． 6种 C． 4种 D． 3种13.下列反应属于取代反应的是()A． CH4＋2O2CO2＋2H2OB． CH4C＋2H2C． CH4＋Cl2CH3Cl＋HClD． Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑二、非选择题14.如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。
高中化学第三章有机化合物第1节最简单的有机化合物甲烷共2课时教第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物－甲烷第一课时甲烷【教学过程】[导课]投影图片：沼气池、西气东输、瓦斯爆炸。
这里气体的主要成分均为甲烷，甲烷作为一种高效、清洁的能源，你对它了解多少呢？ [投影]复习回顾：你对甲烷知多少？引导学生结合初中学过的知识和图片信息总结。
学生回答教师加以评价并投影结论[过渡]在已有知识的基础上我们继续探究甲烷的性质。
甲烷是一种最简单的有机物，也是一种常见的非金属气态氢化物，请同学们思考：HCl、H2S、NH3等均为非金属气态氢化物，它们都能被强氧化剂KMnO4氧化，且能与强酸或强碱反应。
CH4是否具有这些化学性质呢？ [讲解]实验是检验真理的唯一标准，下面我们通过实验来探究。
[演示] 分别将甲烷通入加了酸碱指示剂的氢氧化钠、盐酸，酸性KMnO4溶液中，观察现象，颜色是否褪去？学生观察实验现象，总结实验结论：通常状况，甲烷非常稳定。
与强氧化剂、强酸、强碱都不反应。
[过渡]物质的性质是由结构决定的，甲烷分子具有怎样的结构特点呢？下面我们来探究甲烷的结构。
[板书] 一、甲烷的结构引导学生书写甲烷的分子式、电子式、结构式。
师生共同分析C---H键的特点及氢原子之间的作用力。
[提问] 甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？[展示] 请同学们展示课前制作的正四面体及甲烷分子模型。
教师给予评价，择优保存。
并出示球棍模型和比例模型 [投影]甲烷的结构特点结合图片师生共同分析：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。
4个C－H键完全相同，夹角相等。
[过渡]这种稳定的结构决定甲烷在常温下化学性质非常稳定，不与强氧化剂、强酸、强碱反应。
但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应，如甲烷有可燃性。
[板书] 二、甲烷的化学性质1. 氧化反应1[实验]点燃纯净的甲烷。
学生观察现象，写化学方程式[讲解]甲烷燃烧时放出大量的热，生成物无污染，因此甲烷是一种很好的燃料。
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第1课时最简单的有机化合物——甲烷学习目标1.掌握甲烷分子的空间结构特征,能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
2.掌握甲烷的化学性质。
3.了解取代反应的特征.4.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
学习过程［课前预习]1.有机物的定义：2。
烃的定义：［课内探究］一、甲烷的物理性质及存在形式思考一下实验室怎样收集甲烷?二、甲烷的分子构成和空间结构1.已知甲烷的密度在标准状况下是0.717 g/L,含碳75％,含氢25%,请利用这些数据确定它的分子式。
2.甲烷的空间构型试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棒等代用品），制作出你们认为甲烷可能的空间构型.3.甲烷的分子式：,电子式:，结构式:,空间结构：.三、甲烷的化学性质1。
CH4通入酸性高锰酸钾溶液中观察实验现象：,证明：。
结论：在常温下，甲烷化学性质，跟、或都不能发生反应。
2。
氧化反应纯净的甲烷在空气里燃烧,火焰呈色,化学方程式:。
空气中的甲烷含量在5％~15.4％(体积)范围内时,遇火花将发生，所以,点燃甲烷之前应。
思考：(1）如何检验甲烷燃烧的产物?。
（2)此反应可用于定性判断甲烷的组成元素,一定含、元素,不能确定是否含有。
第一节最简单的的有机物---甲烷一、课程标准及教材分析（一）课程标准对于《最简单的有机化合物——甲烷》的教学，《课程标准》要求了解甲烷的组成、结构、主要性质。
通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的成键特征。
但我们在教学中对其又进行了细化：了解甲烷的来源及在自然界中的存在形式，了解甲烷的氧化性、知道甲烷的分子结构，掌握重要的有机反应-取代反应及主要用途。
（二）教材地位和作用甲烷作为高中有机化学的起始课，编写教材者是用心良苦的，虽然学生对有机物的了解甚少，但是对甲烷并不陌生，所以学生接受起来不会太困难，其次，甲烷与我们生活息息相关，天然气在我们生活中起到很重要的作用，第三，通过学生对熟悉物质的电子式的书写，在老师的引导下很容易得出碳的四价结构以及化学键的连接方式的不同，这为今后有机物的学习奠定了一定的基础，第四，教材从学生生活实际和已有的知识出发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，符合学生认知螺旋式上升的特点。
（三）教学目标：知识与技能1、了解甲烷在自然界中的存在及物理性质2、掌握甲烷的空间结构和主要化学性质（氧化反应和取代反应），3、通过甲烷的学习，能解释和说明一些常见的用途。
过程与方法1、运用模型搭建出甲烷的结构，学生发现问题，从而激发其探究的兴趣2、通过对播放取代反应的视频及模型去感受反应的实质，从而加深对有机反应的理解情感态度与价值观：通过模型，让学生体验科学探究的过程，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变和实践能力的培养。
激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学生良好的科学作风和求实进取的优良品质.（三）教学重点：甲烷的空间结构和取代反应教学难点：甲烷的取代反应二、学情分析学生在初中化学的学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷的可燃性，在学习这一章有机化合物之前，又学习了原子结构、化学键的知识且较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，为学习有机化合物奠定了一定基础。
第一节最简单的有机化合物——甲烷精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。
读大海，读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂；幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。
幸福是“随风潜入夜，润物细无声”的奉献；幸福是“夜来风雨声，花落知多少”的恬淡。
幸福是“零落成泥碾作尘，只有香如故”的圣洁。
幸福是“壮志饥餐胡虏肉，笑谈渴饮匈奴血”的豪壮。
幸福是“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的胸怀。
幸福是“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”的气节。
3、大自然的语言丰富多彩：从秋叶的飘零中，我们读出了季节的变换；从归雁的行列中，我读出了集体的力量；从冰雪的消融中，我们读出了春天的脚步；从穿石的滴水中，我们读出了坚持的可贵；从蜂蜜的浓香中，我们读出了勤劳的甜美。
4、成功与失败种子，如果害怕埋没，那它永远不能发芽。
鲜花，如果害怕凋谢，那它永远不能开放。
矿石，如果害怕焚烧（熔炉），那它永远不能成钢（炼成金子）。
蜡烛，如果害怕熄灭（燃烧），那它永远不能发光。
航船，如果害怕风浪，那它永远不能到达彼岸。
5、墙角的花，当你孤芳自赏时，天地便小了。
井底的蛙，当你自我欢唱时，视野便窄了。
笼中的鸟，当你安于供养时，自由便没了。
山中的石！当你背靠群峰时，意志就坚了。
水中的萍！当你随波逐流后，根基就没了。
空中的鸟！当你展翅蓝天中，宇宙就大了。
空中的雁！当你离开队伍时，危险就大了。
地下的煤！你燃烧自己后，贡献就大了6、朋友是什么？朋友是快乐日子里的一把吉它，尽情地为你弹奏生活的愉悦；朋友是忧伤日子里的一股春风，轻轻地为你拂去心中的愁云。
朋友是成功道路上的一位良师，热情的将你引向阳光的地带；朋友是失败苦闷中的一盏明灯，默默地为你驱赶心灵的阴霾。
第一节最简单的有机化合物——甲烷
一、教学目标
1.了解甲烷、乙烯、苯的主要性质及它们在化工生产中的作用，重点认识典型化学反应（取代反应、加成反应）的特点。
2.通过对上述典型有机物分子结构的认识，初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
3.结合生活经验和化学实验，了解乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，加深认识这些物质对于人类日常生活、身体健康的重要性。
4.通过对几种重要有机物结构和性质的学习，体会有机物跟无机物的区别和联系，初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。
二、内容分析
1.地位和功能
必修模块的有机化学内容，是以典型有机物的学习为切入点，让学生在初中有机物常识的基础上，能进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。
选取的代表物有甲烷、乙烯（制品）、乙醇（酒）、乙酸（醋）、糖、油脂、蛋白质等，这些物质都与生活联系密切，是学生每天都能看到、听到的，使学生感到熟悉、亲切，可以增加学习的兴趣与热情。
必修模块的有机化学具有双重功能，即一方面为满足公民基本科学素养的要求，提供有机化学中最基本的核心知识，使学生从熟悉的有机化合物入手，了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，认识到有机化学已渗透到生活的各个方面，能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途；另一方面为进一步学习有机化学的学生，打好最基本的知识基础、帮助他们了解有机化学的概况和主要研究方法，激发他们深入学习的欲望。
2.内容的选择与呈现
根据课程标准和学时要求，本章没有完全考虑有机化学本身的内在逻辑体系，主要是选取典型代表物，介绍其基本的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用，较少涉及到有机物的类概念和它们的性质（如烯烃、芳香烃、醇类、羧酸等）。
为了学习同系物和同分异构体的概念，只简单介绍了烷烃的结构特点和主要性质，没有涉及烷烃的系统命名等。
教材特别强调从学生生活实际和已有知识出发，从实验开始，组织教学内容，尽力渗透
结构分析的观点，使学生在初中知识的基础上有所提高。
教学中要特别注意不盲目扩充代表物的性质和内容，尽量不涉及类物质的性质，注意从结构角度适当深化学生对甲烷、乙醇、乙酸的认识，建立有机物“（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，形成一定的分析和解决问题能力。
为了帮助学生理解内容，教材增加了章图、结构模型、实验实录图、实物图片等，丰富了教材内容，提高了教材的可读性和趣味性。
3.内容结构
本章的内容结构可以看成是基础有机化学的缩影或概貌，可表示如下：
这些典型代表物，基本涵盖了基础有机化学的各类物质，以期使学生能从中了解有机化学的概貌。
为了帮助学生认识典型物质的有关反应、结构、性质与用途等知识，教材采用了从科学探究或生活实际经验入手，充分利用实验研究物质的性质与反应，再从结构角度深化认识。
如：甲烷、乙烯的研究，乙醇结构的研究，糖和蛋白质的鉴定等，都采用了较为灵活的引入方式。
同时特别注意，动手做模型，写结构式、电子式、化学方程式；不分学生实验和演示实验，促使学生积极地参与到教学过程中来。
总之，本章教学中应该主要把握以下三点：
1.教材的起点低，强调知识与应用的融合，以具体典型物质的主要性质为主；
2.注意不要随意扩充内容和难度，人为增加学生的学习障碍；
3.尽量从实验或学生已有的生活背景知识出发组织或设计教学，激发学习兴趣，使学生感到有机化学就在他们的实际生活之中。
三、课时建议
第一节最简单的有机化合物──甲烷 2 课时
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 3 课时
第三节生活中两种常见的有机物 2 课时
第四节本营养物质 2 课时
复习和机动 2 课时
第一节最简单的有机化合物—甲烷
一、教学设计
学生已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。
本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。
因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具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紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的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。
本节教学重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应；同分异构体和同系物。
本节教学难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
1.教学模式设计
教学模式的设计，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。
【教学设计Ⅰ】
提出问题：甲烷中的原子如何连接？→实践活动→预测性质→探究实验→取代反应→类推烷烃结构→同分异构体和同系物→有机物的成键特点。
【教学设计Ⅱ】
提出问题：除燃烧外，甲烷还有哪些性质？→探究实验→甲烷与氯气如何反应？→甲烷的结构→实践活动（制作模型、书写甲烷氯代反应的化学方程式）→实践活动（甲烷模型和烷烃中C原子的可能连接方式）→同分异构体和同系物→有机物成键特点。
两种设计的不同，主要体现在是从结构出发，预测性质，用实验检验；还是从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。
本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。
2.教学策略设计
根据不同的教学设计思路，在具体教学组织中可以使用不同的教学策略群，并根据实际教学需要加以灵活运用。
本节可能用到的策略主要有：
（1）课时划分：甲烷的性质1课时、烷烃1课时。
（2）问题创设：复习、“西气东输”资料、沼气应用、煤矿事故。
（3）内容呈现：实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画。
（4）方法手段：讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法。
（5）评价反馈：保留5分钟反馈练习时间，可以组织学生进行以下一种或多种评价活动。
如：多媒体呈现形成性练习题、课堂同步检测卷、学生自我总结、绘制本节知识结构、列出未解决问题清单、给老师提出问题、学生相互评价等。
二、活动建议
【实践活动】
甲烷模型的制作可以有多种方式，不一定要在课上完成。
可以给学生留预习任务，让学生在家完成2～4个模型，上课时带来；如果学校有可以插拔的结构模型，效果会更好；如果没有可以让学生自己用橡皮泥、木棒等代用品制作简易模型。
教师可以让学生对自己的作品进行评价，在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。
【科学探究】
科学探究有多种组织形式，以下给出一种模式，仅供参考。
［问题］甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？
［实验］
实验条件控制 1：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸，用黑纸包好。
实验条件控制 2：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸。
距离15 cm用燃着的镁条（日光、高压汞灯等其他光源）照射。
实验测试：用润湿的蓝色石蕊试纸在瓶口检验
实验要求：实验时，教师可要求学生先把盐酸吸在滴管中，量不能大，操作快，瓶塞不
能盖得太紧。
甲烷与氯气的比例在1∶4最好；室内光线下反应在15～20分钟完成；日光下发生爆炸；点燃镁条（距离在15 cm左右），反应可在2～3分钟内完成。
［实验事实及处理］
［表征性抽象］
（1）光是反应发生的主要原因。
（2）黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。
（3）瓶口有白雾，使试纸变红，推断有氯化氢生成。
［结论］甲烷与氯气在光照条件下可以反应。
由于没有尾气处理装置，可能会有少量氯气逸出，教师要事先准备稀NaOH溶液或浸满NaOH溶液的棉团，实验结束时放在瓶口，有效处理尾气，树立安全和环保意识。
三、问题交流
【学与问】
烷烃的结构与甲烷类似，但也有不同，教学中可从甲烷的模型出发，重点研究3个和4个C的连接情况，引导学生思考，是否为直线结构？键是否可以旋转？C原子有没有其他连接方式？由于不必涉及烷烃命名和同分异构体的书写，这部分教学可以在学生制作活动中一起完成。
【思考与交流】
有机物中碳原子成键特点可以让学生自己猜想，到黑板上写出可能的连接方式，为第二节学习乙烯打下伏笔。
同时，从C原子的四价原则、同分异构体等角度理解有机物种类繁多的主要原因。
四、习题参考
1.C
2.A C
3.D
4.A
5.C。
