第七章 第一节（第三课时）甲烷 教学设计（表格式）高中化学人教版（2019）必修 第二册

课时教学设计
课题 第七章 第一节（第三课时）甲烷
1.教学内容分析 甲烷是新课程人教版高中化学必修2第七章《有机化合物》第一节内容，从结构角度认识甲烷的结构、性质、用途，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式，充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容，就显得其地位的特别突出和重要。同时也培养学生的安全意识、关心能源、节能减排行动。
2.学情分析 学生在初中化学学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，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，建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。有机化合物更强调从结构角度认识有机化合物的性质，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的能力。通过观察实验，培养学生的分析问题能力以及解决实际问题能力。
3.目标确定 （1）通过学生合作进行模型制作理确甲烷分子的空间构型，以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣和探究新知识的欲望。 （2）通过与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活、生产的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。
学习重点难点 重点：甲烷的化学性质 难点：甲烷的结构和甲烷的取代反应
5.学习活动设计
教师活动 学生活动
环节一：
【讲述】同学们每家每户都有车，最近有没有和老师情况一样的不敢开车，开车了又不敢开空调的？为什么？ 【提问】油价高的原因是什么？ 【媒体展示】俄乌战引发的能源危机 【提问】能源分哪几类？ 【讲述】俄罗斯对欧洲天然气中断供应，造成石油需求量大，引发能源危机。我国油价随国际原油价调整上涨，看出能源问题也是全球的问题。 【提问】俄罗斯中断的哪种能源？ 【引入】天然气的主要成份是什么？ 【板书】第一节 （第三课时）甲烷 一、甲烷的存在 【讲述】早在远古时期，甲烷在地球上扮演着重要的角色，为海洋微生物的存活创造了条件，为地球的发展作出了重要的贡献。 经过亿万年的演化，甲烷在地球中的含量依然非常丰富，动植物和微生物尸体腐败所产生的沼气，石油开采时产生的油田气，煤矿开采产生的坑道气，每家每户做饭用到的天然气，还有深埋于海底，被称为未来能源的可燃冰，他们的主要成分都是甲烷。 【板书】1.存在：沼气 油田气、煤矿坑道气、天然气池、可燃冰等 【图片展示】池塘中沼气冒出 【提问】图片展示的是自然界中的沼气，也就是甲烷的产生，甲烷可以从水池中冒出来，说明甲烷溶解度？密度？ 【板书】二、物理性质：无色、无味、气体、密度比空气小、难溶于水 【设疑并解释】有同学就有疑问，我家的天然气有味道？其实天然气（甲烷）并没有气味，我们家中天然气是专门加了臭味剂，以便及时发现天然气的泄漏，增加安全系数。 【提问】根据甲烷的物理性质，如何收集实验室甲烷气体？ 【回答】油价太高 【回答】俄乌战争 【回答】煤炭 石油 天然气 【回答】天然气 甲烷
活动意图 通过最近热点话题视频的引入，让学生关心时政的同时，激发兴趣的同时掌握跟化学学科有关的知识内容。分析甲烷的学科价值。感受化学研究对人类生产生活的价值。通过图片展示，让学生了解甲烷的存在形式，联系实际生活又激发学生的观察能力。再设疑过渡，引起悬念：激发学生探索甲烷结构的兴趣。让学生了解甲烷的物理性质，并有一个正确认识。
环节二：
【提问】大家能否写出甲烷的化学式、电子式、结构式？ 【引导】根据桌面提供的小球、小棍来动手搭建甲烷的球棍模型、空间填充模型。引导学生思考与稳定性相关的甲烷分子结构特点。 【板书】三、甲烷的结构 【讲述】常说：结构决定性质。下面共同探讨甲烷的化学性质。 甲烷的正四面体结构非常的稳定，正如我们也需要一个和平、稳定的环境，这就需要我们筑牢中华民族共同体意识，才使我们国家更好的发展。 由于甲烷结构稳定，使得一般情况下甲烷不与强酸、强碱或酸性高锰酸钾强氧化剂反应。在特殊的情况下反应，比如可以做饭体现了甲烷的什么性质？ 【板书】四、化学性质 氧化反应：CH4+2O2 CO2+ 2H2O 【讲述】产物是无色无味无毒的CO2、H2O,所以说甲烷是高效、清洁能源。这也是习近平主席提出“青山绿水就是金山银山”的最好践行活动，还天空一片蓝色，还生态一份绿色。 【图片展示 】甲烷是一种优良的燃料，但是要注意甲烷在空气中的含量达到5%~15.4%时，遇到明火会爆炸，所以实验室点燃前必须验纯。 我们在新闻中可以看到煤矿爆炸、天然气泄漏爆炸的消息，因此在有甲烷作业的矿井时，应该严格按照《煤矿安全规程》的有关规定操作，家用燃气要定时检查，更换管道使用后及时关闭阀门。每个人的生命只有一次，在任何时候都应该把生命安全放在首要位置。 【提问】如何验证甲烷燃烧的产物？ 【讲述】甲烷除了可燃性，一起了解甲烷其他条件下的反应。 【视频】甲烷和氯气反应视频 【提问】1、甲烷和氯气反应的现象；2、根据现象分析得出什么结论？3、你认为无色油状液滴可能是什么？ 【学生活动】1. 用球棍模型模拟化学键的断裂与形成的过程。 2. 对比反应前后有机物分子结构的变化。 【总结】甲烷和氯气反应的特点，得出取代反应的定义，强调关键词语 【讲述】第一步反应的化学方程式的书写 【提问】写出后续三步反应的化学方程式 【多媒体展示】CH4与Cl2反应机理 【提问】通过推理，用结构简式式写出甲烷和氯气反应方程式。 【板书】2、取代反应： 【练习】 2、写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式。 3、2017年我国首次海域可燃冰(甲烷的结晶水合物)试采成功。关于甲烷的结构与性质说法正确的是( ) 是平面正方形分子 能与强酸、强碱反应 能与氯气在光照条件下反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 4、在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是(　　) ①甲烷属于烃类　 ②在相同条件下甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水　 ④可燃冰是一种极具潜力的能源 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 5、目前有些中小学生喜欢使用涂改液，经实验证明，涂改液中含有许多挥发性的有害物质，二氯甲烷(CH2Cl2)就是其中一种。下面是关于二氯甲烷的几种说法： ①它是由碳、氢、氯三种元素组成的化合物 ②它是由氯气(分子式为Cl2)和甲烷化合而成的 ③它的分子中碳、氢、氯三种元素的原子个数比为1∶2∶2， ④它是由多种原子构成的一种化合物。这些说法中正确的是（ ） A．①③④ B．②④ C．②③④ D．①④ 6、[18全国II]实验室中用如图（左图）所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( ) 【回答】 学生通过书写电子式、结构式从原子结构角度认识碳原子与氢原子的连接方式。 CH4 【小组总结】甲烷的稳定性和结构有关 【回答】可燃性 【回答】点燃纯净甲烷气体，将燃烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水，观察现象。 【观察、记录】 分析讨论HCl的生成 推测无色油状液滴的成分 【分组讨论、总结】取代反应的特点 【回答】并解释④为什么不是取代反应。 【回答并解释理由】 【回答并解释理由】 【回答并解释理由】
活动意图说明 使学生认识物质结构决定性质,性质映证结构的辨证关系。通过取代反应的视频培养学生观察能力，培养分析实验现象的能力，分析、解决问题的能力。让学生领悟实验是检验事实的客观标准。在学生的头脑中逐渐建立甲烷的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。对学生进行安全教育，借助多媒体直观展示甲烷和氯气的断键机理反应，对重难点内容详细分析，引导学生对实验现象做出正确理解。通过书写重要方程式，加深对新概念的理解。明确本节课的重、难点。培养严谨、有序、认真的学习态度。
【板书】五、用途 【图片展示1】《蜀王本纪》。甲烷能够燃烧的性质决定了甲烷可以做燃料，目前甲烷是一种高效低耗污染小的清洁能源。 我国是世界上最早利用天然气的的国家。在西汉文学家杨雄的《蜀王本纪》中记载，临邛有火井一所，纵广五尺，深六十余丈，……井上煮盐，这是世界上最早利用天然气的记载。 【图片展示2】 到目前为止，我国96%的城市都实现了天然气自由，在农村，农民把稻草、秸秆、树叶、粪便等废弃物质放在密闭的沼气池中发酵，从而获得沼气。沼气可以用于照明、用作燃料，残渣还可以喂鱼、喂猪种菜等。沼气的综合利用，对于解决农村的燃料问题，改善农村环境、提高肥料的质量，以及农业的可持续发展都有很大的意义。 【图片展示3】我国的天然气主要分布在中西部的四川、青海、甘肃、新疆等地，但是人口却大量集中在我国东部，为了改善我国东部的能源结构，发展清洁能源。在我们看不见的地方，每年将数千亿立方米的天然气，从不同的地区、不同气田出发，跨越千山万水，送达千家万户。融入14亿中国人的生产、生活，成为一个奔跑向前的大国不可或缺的动力之一。 “西气东输跨山河、能源变革天地新、清洁能源惠民生、用气还需小心行。” 【小结】本节课的知识结构图。 【讲述】甲烷甲烷除了可以做燃料，还是会造成温室效应的气体，请在课后自行查阅资料，就习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论提出我国为“力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”的目标，开展了哪些甲烷减排行动，并与同学们相互交流。 【作业】 【倾听 思考】 【倾听、思考】 【整理 巩固】 建构新知识的框架，完善结构与性质之间的联系。
活动意图说明 以甲烷的存在和用途等为素材，通过与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成安全第一，合理使用清洁能源意识、关心民生问题、关心社会热点问题的意识。感受国家关心、维护人民群众的切身利益的服务宗旨。
板书设计 第一节 第三课时 甲烷 一、甲烷的存在 二、甲烷的物理性质 三、分子组成与结构 1、化学式: CH4 2、电子式： 3、结构式： 4、空间结构：正四面体 四、化学性质： 1、稳定性 2、氧化反应 3、取代反应 五、甲烷的用途
7.作业与拓展学习设计 1、书P66 2、3、6、9 2、课时评价（十四） 3、【拓展作业1】查阅资料，写出四氯化碳在高温条件和水蒸气反应的化学反应方程式。并根据方程式解释，为什么不用四氯化碳做普通灭火剂？ 4【拓展作业2】查阅资料，查阅“可燃冰”为什么被成为未来新能源？
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 应充分利用教材资源和网络资源，注重使用直观教学手段，采用球棍模型搭建方式让学生自己动手制作甲烷的化学键连接，运用用模拟动画的方式演示甲烷的取代反应的断键方式，学生更易掌握有机分子的连接方式及空间构型。完成学生从宏观辨识与微观探析的转变，以及证据推理与模型认知。
9.教学反思与改进 本节课的重、难点内容--取代反应，以探究的形式展开。由于甲烷取代反应实验现象不是很明显，所以教学中采用了视频，让学生看反应过程，并设置了相关问题。没能达到探究的明显效果，也没有让学会参与进来。由于课容量大，内容较多，课后练习不能渗透的更全面。 学习有机物性质时，从结构的角度适当加以深化，建立“结构一性质一用途”的认识关系。强调知识性与高考的关系，加强对学生的分析问题能力的培养，提高对知识的探究能力。
学习评价设计 1、通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，欣赏天然气应用的图片，观看甲烷和氯气反应机理的动画以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣，力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望。 2、通过对甲烷在自然界的存在、甲烷性质的学习，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。