天然气的利用甲烷评课
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18 天然气的利用甲烷【学习目标】1.认识化石燃料与有机物的关系,了解有机物的通性;2.掌握甲烷的结构和性质,认识取代反应,了解烃和烷烃;3.初步学会分子式计算的方法,培养学生推理归纳的能力。
【学习重点】甲烷的结构和性质,取代反应【学习方法】实验探究、推理归纳、对比联系【课时安排】2课时【教学过程】:【阅读】教材P58 回答下列问题常见的化石燃料有哪些?其组成分别是什么?一、化石燃料1.化石燃料的组成:天然气:石油:煤:2.我国的石油与天然气资源:书p58《拓展视野》【思考】回忆初中对于有机化合物的概念,回答下列问题。
二、有机物概述1.有机物物概念:2.有机物的结构特点:三、甲烷的分子组成、分子结构1.甲烷分子式的确定:【例题】已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g·L-1,含碳75%,含氢25%。
确定甲烷分子中碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。
2.甲烷分子结构的特点:分子式:结构式:结构简式:电子式:空间构型:四、甲烷的性质1.物理性质:甲烷是一种色味气体,相同条件下密度比空气,极难溶于水。
2.化学性质:(1)氧化反应:由于甲烷的分子结构稳定,所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂(如KMnO4)反应,但能燃烧。
已知1mol甲烷完全燃烧生成液态水时,放出890.3kJ的热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式。
注意点:①燃烧时实验现象及产物的检验(完成书p59表格)②使用前要验纯③通常被称为高效、较洁净的燃料④不能使酸性KMnO4溶液褪色(2)取代反应:实验现象:,结论:。
有关化学方程式:注意点:①反应条件:与卤素单质光照条件下反应,不能使溴水褪色②反应的生成物:③取代反应的定义:④取代反应与置换反应的区别:3.甲烷的利用:常用作气体燃料,可以制取许多化工产品。
(1)曾用来制氟利昂:CHCl3 + HF → CHF2 + HCl (取代反应)(2)制甲醇:CH4 + H2O → 3H2 + CO ,CO + 2H2 → CH3OH(3)制炭黑和氢气:CH4→C + 2H2五、烷烃的结构和性质1.烃:烷烃:名称乙烷丙烷正丁烷分子式结构式结构简式2.烷烃的分子通式为。
课题:专题3 有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物天然气的利用甲烷一、教学目标:(一)知识技能:(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。
了解取代反应的特征。
(3)了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
(4)了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式。
(二)过程方法:(1)运用练习探究法学习甲烷的分子结构。
(2)运用实验探究法学习甲烷的化学性质。
(三)情感态度与价值观:通过实践活动、探究实验等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望。
二、教学难、重点:重点:甲烷的分子结构、化学性质难点:甲烷跟氯气的取代反应三、教学工具:模型:甲烷分子的比例模型;甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型仪器:铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯药品:甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液四、教学方法:练习探究、实验探究、归纳总结五、课时安排:一课时六、教学过程:【引入】介绍我国天然气资源,“西气东送”工程及其意义。
介绍神奇的可燃冰。
【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)。
观察并叙述物理性质。
【板书】一、甲烷1.物理性质无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
【课堂练习1】已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L,含碳75%,含氢25%,利用这些数据怎样确定它的分子式?【课堂练习2】①写出甲烷的电子式;②写出甲烷的结构式。
讨论分子里各原子在空间的分布情况?【板书】2.分子结构分子式:CH4电子式:结构式:【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。
【板书】正四面体结构【设问】甲烷是最简单的有机化合物,怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素?【实验探究1】点燃甲烷气体,在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯,观察;另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察,推断甲烷的元素组成。
55天然气的利用甲烷主编人:审核人:审批人:周次8所需时间1课时班级第小组姓名组评【学习目标】1.能记住甲烷的物理性质及正确书写甲烷的分子式、电子式、结构式;2.能写出表示甲烷化学性质的化学反应方程式并能认识简单的取代反应;3.能说出同系物的概念以及烷烃的概念,并能准确对一些烷烃进行命名。
【学习重点】甲烷的性质以及烷烃的概念的相关应用【学习难点】甲烷的取代反应温馨提示:以下内容请根据记忆情况复习,请勿参考课本与资料。
请复习同位素、同素异构体、同分异构体的概念并举例。
想一想,初中都学过哪些有机物?【学海遨游,从自身做起】天然气是大家都熟悉的气体燃料,它的主要成分与沼气的主要成分相同,那么它们的主要成分是什么呢?具有那些性质呢?本学案将带您探究这个问题。
探究活动一甲烷的物理性质仔细阅读课本P59“交流与讨论”,回答下列问题。
1.请你写出你确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数和分子式的过程。
2.请你写出甲烷的气味、状态、溶解性,并思考为什么甲烷被称为高效、较洁净的燃料?1mol甲烷完全燃烧释放的热量为890.3kJ,请写出甲烷燃烧的热化学反应方程式。
练1.下列气体的主要成分不是甲烷的是()A.天然气B.沼气C.水煤气D.坑道产生的气体探究活动二甲烷的化学性质仔细阅读课本P59页“观察与思考”,分析现象,回答下列问题。
1.甲烷燃烧火焰是色,生成了和(产物)。
请思考,怎么检验甲烷燃烧的产物呢?练2.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是()l4B.CH4C.H2D.CO2.实验2中,有什么现象,说明了什么?写出相关的化学反应方程式,标出产物的状态。
根据上述化学反应方程式,请思考,并总结取代反应的概念。
取代反应:有机化合物分子中的某种(或)被另一种原子(或原子团)所的反应。
练3.光照混合在试管中的甲烷和氯气的混合气体后,拔开试管塞,在实验的过程中不可能观察到的现象是()A.试管中气体的黄绿色变浅B.试管中有火星出现C.试管壁上有油状液滴出现D.试管口有白雾练4.物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体,光照后生成物质的量最多的是()A.一氯甲烷B.二氯甲烷C.三氯甲烷D.四氯化碳E.氯化氢3.请根据P60页中的资料卡,写出甲烷高温裂解的反应方程式。
大班科学教案及教学反思《好危险的天然气》1. 教学目标•了解天然气的成分和性质;•了解天然气的利用和储存方式;•了解天然气的危害和安全使用的方法。
2. 教学内容1.什么是天然气–天然气是一种燃料,主要成分是甲烷和少量的乙烯、丙烷等烃类气体。
–天然气是一种无色、无味、无毒的气体,燃烧后会产生二氧化碳、水蒸气等。
2.天然气的利用和储存方式–天然气可燃烧释放能量,可用于家庭供暖、烹饪等。
–天然气可经过压缩储存,也可液化储存,方便运输和使用。
3.天然气的危害和安全使用的方法–天然气具有易燃、易爆、有毒等危险性,使用不当可能导致火灾和爆炸。
–安全使用天然气需要注意以下事项:•安装和使用天然气设备需要专业技术人员操作;•定期检查天然气设备,及时处理故障;•燃气灶在使用时需要打开通风,以免危害健康。
3. 教学方法本次教学将采用课堂讲解和互动探究相结合的方式进行:1.通过讲解掌握天然气的成分和性质、利用和储存方式、危害和安全使用方法等基本知识。
2.通过实验,观察甲烷气体燃烧产生的现象,了解天然气的燃烧特性和危险性。
3.通过小组合作,收集有关天然气的新闻和案例,探讨天然气的危险和安全使用方法。
4.开展互动游戏,帮助学生巩固所学知识和掌握安全使用天然气的方法。
4. 教学反思本次教学是一堂新颖生动的科普课,通过讲解和实验等方式,使学生了解到了天然气的成分和性质、利用和储存方式、危害和安全使用方法等基本知识。
通过小组合作和互动游戏等活动,让学生加深了对天然气安全使用的重要性的认识,更加认识到安全使用天然气的必要性。
在教学过程中,还有以下几点需要改进的:1.在实验环节,可以在现场加强安全措施,避免学生意外受伤。
2.在教学内容的设计方面,可以加入更多真实案例,来让学生更加深入的了解天然气使用不当的危害。
3.在学生的自主学习方面,可以引导学生使用网络等工具,了解更多的天然气相关知识。
总体来说,这堂科普课能够让学生在轻松愉悦的气氛中感受到科学的神奇和思考的乐趣,为他们打开了一扇认识天然气和科学知识的门,下一步需要继续完善教材和课程体系,让学生能够更好的自主学习和掌握更多的科学知识。
《最简单的有机物——甲烷》教学设计湛江开发区第一中学赖玉梅一、设计思想本节课的教材依据是苏教版高一年级必修2模块中的《天然气的利用——甲烷》。
本节课遵循新课改的理念,引导学生结合生活实例体会甲烷对人类生活的影响,采用“搜集相关材料—分析结构—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法,在实验探究中学习甲烷的结构和化学性质。
在学习过程中让学生“动手做、动眼看、动脑思、动口议”,手、眼、脑、口多种感官同时并用,使学生在“做化学”中“学化学”,深切体会知识的形成过程,真正理解和掌握知识,从而达到较好的教学效果。
二、教材分析甲烷是学生进入高中有机化学部分学习的大门,同时本节内容也是在学生通过初中学习,初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上,进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质,很好地体现了初高中教材的自然衔接。
这样编排符合学生的认知规律,从学生心理因素考虑,更易接受和认识,而且有利于激发学生的学习兴趣和积极性。
必修模块的有机化学内容,教材起点低,强调知识与应用的融合。
因此,在教学设计时要关注学生生活经验,将学习内容结合生活中的实际问题创设情境,要以激发和培养学生学习有机化学的兴趣为主,不盲目拓展加深。
逐步引领学生在循序渐进的学习中建立有机物“结构—性质—用途”的认识关系,为后续的有机化学奠定良好的基础。
三、学情分析学生在初中化学中已经了解了甲烷的物理性质、燃烧反应和一些主要的用途,因此在介绍这些知识时,要关注与已有知识的联系,从不同的角度引导学生积极地思考,帮助学生理解掌握。
学生在必修2专题1的学习中已经掌握了化学键与物质结构理论的基本知识,可以在老师指导下,写出甲烷的电子式和结构式。
但学生的空间想象思维还相对较差,并且对比较抽象的原子结构和化学键知识理解不够透彻,因此要让学生在三维空间中对有机物分子真正了解,进而学习其化学性质,最终掌握有机化合物的学习方法。
四、教学目标(一)、知识与技能:1、了解甲烷在自然界中的存在和用途。
《化石燃料与有机化合物》学案天然气的利用甲烷第一课时【学习目标】1. 理解化石燃料的种类和组成元素,理解甲烷的分子组成和主要化学性质及用途,从化学键变化角度理解取代反应的含义与特点,2. 培养学生的空间想象水平与探索推理水平,通过甲烷分子式的教学,使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法,这是有机化学中的最基本计算之一;3. 培养关心科学与社会的关系,渗透环保、能源问题的学习思想。
【学习过程】复习回忆什么是有机物?你熟悉的化石燃料包括哪些?它们的主要成分是什么?化石燃料主要成分或组成元素天然气石油煤一、天然气的利用、甲烷(一)天然气的利用阅读p58拓展视野,理解我国油、气资源的分布(1)什么是“西气东输”工程,”气”指的是__________,主要成分是________。
(2)可燃冰是什么?_______________________(二)甲烷的组成与结构天然气和__________的主要成分相同,都是甲烷试一试(1)已知甲烷在标准状况下的密度是0.717g/L,含碳元素质量分数75%,含氢元素质量分数25%。
请根据以上数据确定甲烷中的原子个数比和分子式。
(2)根据所学知识,能写出甲烷的电子式和结构式吗?并观察右图的结构模型。
(三)甲烷的性质1. 物理性质:常温下,甲烷是_____色_____味_____溶于水,密度比空气______的气体,_______、_______的主要成分都是甲烷。
2. 化学性质(1)氧化反应:1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出890.6kJ的热量,试写出热化学方程式:_______________________________________________甲烷燃烧后的产物能够参与大气循环,相同条件下等体积的甲烷燃烧释放出的热量较氢气一氧化碳多,所以被称为高效、洁净的燃料。
试一试如何检验甲烷燃烧的产物,方法和现象又如何呢?燃烧现象检验产物在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,同时放出大量热方法现象结论甲烷燃烧生成水甲烷燃烧生成二氧化碳活动探究实验内容现象结论用一只集气瓶作反应容器,用排饱和食盐水的方法收集4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体(2)取代反应有机物分子里的某些________或_______被其它_______或_____所代替的反应叫取代反应。
高中化学“教、学、评”一体化教学的有效设计福建省泉州市泉港区第二中学(362801)施惠英[摘要]“教、学、评”一体化教学模式包含教学、学习、评价三个环节,不仅明确教师的教学方向、学生的学习方法,还通过引导式评价、总结式评价等,促进学生学习水平与核心素养的提升。
在高中化学教学中,教师应基于学生的学情开展“教、学、评”一体化教学模式,把握教学目标、完善任务设计、落实多元评价,以确保高中化学课堂教学的有序实施。
[关键词]高中化学;“教、学、评”一体化教学;有效设计[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2023)05-0080-03在高中课程中,化学属于主要课程之一,更是新课标背景下,落实立德树人根本任务的重要载体。
如何突出学生的课堂主体地位,推进学生的全面发展,成为高中化学教师亟待解决的问题。
而“教、学、评”一体化教学可以保障教学的完整性,关注学生“如何学”“学什么”“学到何种程度”,确保化学教学目标的达成。
因此,教师有必要将“教、学、评”一体化教学模式应用于化学课堂中,以提升学生的化学学习水平和学科核心素养。
一、高中化学“教、学、评”一体化教学的实施原则(一)教学目标设计原则“教、学、评”一体化教学旨在将教学评价贯穿于教学活动全过程,引导学生朝着教学目标不断实现的方向发展。
而在教学目标的设计上,首先要明确整体目标,以保证学生基于学习实现发展。
其次要强调对学生个体的重视,在兼顾全体学生的同时重视学生的个体表现,进而针对学生学习现状(认知水平、学习规律、学情表现等),从学生可持续发展和终身发展的角度设计教学目标。
教学目标的设计应涵盖整个教学过程,即根据学生水平预设应如何开展教学以达成目标,避免“为设计目标而设计目标”的情况出现。
最后应考量学生的个体差异,在目标的设计上面向不同学生,使学生均可通过学习达成目标,于学习中产生成就感,形成“认知—学习—掌握”的良性循环。
(二)学习行为分析原则“教、学、评”一体化教学模式下的学习过程并非只是学生的主观学习过程,还包括教师基于学生的情况分析引导学生从认知角度和思维角度了解并理解知识、内化并应用知识的过程。
“天然气的利用甲烷”评课
杨超老师的这一节课在教学设计时突破了传统的有机物学习的结构-性质-
用途线性教学模式,而是以甲烷的利用、风险和决策为线索组织教学内容,但在
教学过程中并没有削弱知识,关于甲烷的性质、结构等学科知识在解决问题的过
程中自然而然地引出。整节课构建了两条线索:一条明线即STS线和一条暗线
即知识线。
以上设计体现了如下特点:
1、 突出体现STS教育理念
杨老师利用与我们生产、生活密切相关的“甲烷”这一物质为载体,通过解决
“我们为什么选择甲烷做燃料”、“甲烷还能为我们做什么?”、“甲烷在利用的过
程中存在什么风险”以及“我们该如何做决策”等问题,让学生学会从不同的角度
分析和判断与化学相关的社会问题,理性地看待和处理科学、技术和社会之间的
关系。从问题的提出到问题的解决始终把与科学技术相关的问题放在与学生相关
为什么选用甲烷为燃料?
西气东输工程存在何种风
险?如何防范?
STS问题线
素材 知识线
燃料的变迁
中国和世界一次能源结构对比图
2015年中国能源目标消费结构图
化石燃料生产相等能量情况下排
放的污染物统计图
几种燃料的热值对比
甲烷的可燃性
利用甲烷还可做什么?
氟利昂的利用有何风险,
如何决策?
甲烷与氯气的反应
甲烷的取代产物在工业上的用途
氟利昂
甲烷的热分解产物及其用途
甲烷的取代反应
甲烷的结构
甲烷的稳定性
甲烷具有广泛的用途,那么有无其不利的一面? 俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响 甲烷是一种温
室气体
甲烷的利用风险和利润共
存,我们该如何决策?
页岩气
可燃冰
认识风险
科学决策
的日常生活和社会背景下来处理,从学科中心回归学生的生活经验,重视从社会
问题出发组织学习,尽可能为学生提供所研究问题的全貌,鼓励学生多方位、多
角度地对问题进行探究和分析,学会综合、全面、整体地思考问题的方法,为学
生参与未来社会问题的解决提供真实的经历和体验。
2、 将风险认知与决策贯穿于整节课。
在甲烷用做燃料这一环节主要通过数据比较了甲烷用做燃料的优势,体现了
国家层面的决策:从可持续发展角度需要开发和利用天然气资源,学生则从化学
的角度分析西气东输工程存在的风险并作出决策如何防范风险;在甲烷与氯气的
取代反应这一环节主要从甲烷的氯代产物用来生产氟利昂的角度分析风险并做
出决策;在播放“俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响”视频让学生认识到甲烷
也是一种温室气体后,又让学生讨论甲烷的利用风险和利润共存,我们该如何决
策?整节课通过提供丰富的学习情境素材,引导学生从身边的化学物质、现象以
及与化学有关的社会问题入手,学习有关物质结构、性质的知识,再运用化学知
识分析问题,作出科学的判断和决策,有效地培养学生的社会责任感、参与意识
和决策能力。
3、 重视学生理性思维的培养(科学即讲理)
理性思维是建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。有明确的思维方向,
有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括
的一种思维。在科学认知活动中,无论是科学结论的获得,还是科学风险的认知,
还是科学的决策都是理性思维的过程,即用证据讲话和用逻辑讲话的过程。
本节课第一个主要问题“我国为什么要调整能源结构增加天然气的消费比
例?”的引发来源于中国和世界一次能源结构对比图,以及2015年中国能源目标
消费结构图,从图表的分析中,学生不难认识到一方面我国天然气资源的利用还
远低于世界水平,另一方面国家也正致力于扩大天然气在能源结构中的比例,那
么,为什么需要增加天然气的消费比例?这就需要学生从天然气的储量、热值、
价格、排放物等多种角度去分析和权衡,老师适时提供了我国化石燃料生产相等
能量情况下排放的污染物统计图,几种燃料的热值对比表等数据用以佐证学生的
想法,在此基础上得出“天然气是一种清洁、高效的燃料,增加天然气的消费比
例可以改善我们的生存环境、同时减少对石油的依赖,可以保障国家的能源供应
与能源安全”的结论;在西气东输的讨论中,老师一方面提供了一系列数据说明
天然气的利用对调整我国能源结构、促进环境状况改善的重大意义,另一方面又
让学生从化学的角度去分析工程中存在的风险,并提出防范的措施。
在氯气与甲烷的反应教学中,从现象的观察,到结论的推理,老师也是充分
利用问题引导学生思维,如看到了什么,这些现象说明了什么,从甲烷、氯气的
结构、根据元素守恒分析可能的产物是什么?再根据二氯甲烷的结构只有一种推
理甲烷的可能结构?所有结论的获得充分建立在学生思维的基础上。
在教学的最后一个环节“甲烷的利用风险和利益共存,我们该如何做决策”
需要学生综合各种因素,权衡利弊提出可行性的策略或措施。
在整个教学过程中,教师通过提供素材、设计问题,让学生依据化学知识讲
话、依据化学现象讲话、依据各种数据讲话,每一点知识的产生过程,教师都能
充分利用素材引导学生自行判断,并能够对自己的观点进行辩护。充分体现了科
学的思维和决策过程。
4、 重视学生主体性的充分发挥
甲烷这一课题所承载的教学价值是多重的,既有科学认知的:甲烷的结构,
性质;又有科学方法的:由表及里,由现象到本质,分析和综合等;还有科学实
践问题的解决:西气东输工程中存在哪些风险,我们该如何防范?更有价值判断:
权衡各种利益和风险,形成自己的价值判断,作出明智的决策等。在科学实践问
题解决及价值判断中,学生要科学知识来分析和权衡,全面认识科学技术对社会
正面和负面的影响,不断地阐明自己的价值观并进行反思,通过与主流价值观的
比较来参与社会问题的决策,提高社会责任感。因此,学生的风险认知和决策能
力是不可能在被动地听讲过程中形成的,必须在积极的思维和主动参与中形成。
这就需要教师采用多种教学策略,如角色扮演、小组讨论、实验探究等,以充分
发挥学生的主体性。当然,无论是学生的认识、实践,还是价值判断都需要教师
的组织和引导,例如,给学生提供解决问题所需要的资料、教师适时恰当的启发
引导,必要的讲解和示范等。总之,要根据学生的特点和具体的内容,选择适当
的教学策略,引导学生积极主动地参与,充分发表自己的见解和主张,增强参与
意识,为将来参与社会问题的决策奠定基础。
5、教学中有待改进的地方
(1)实验改进:理解反应条件,基于证据对生成物的判断等;
(2)某些教学细节的完善。