《最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷》高中化學(xué)教案
作為一名教學(xué)工作者，就不得不需要編寫教案，教案是教學(xué)活動(dòng)的依據(jù)，有著重要的地位。我們應(yīng)該怎么寫教案呢？下面是小編整理的《最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷》高中化學(xué)教案，歡迎大家分享。
一、教學(xué)目標(biāo)
1.會(huì)寫甲烷的結(jié)構(gòu)式和電子式，能識(shí)別甲烷的正四面體結(jié)構(gòu);
2.了解甲烷的化學(xué)性質(zhì)，理解取代反應(yīng)的含義。
3.通過甲烷的分子結(jié)構(gòu)的探究，解析其可能有的性質(zhì)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明，初步掌握研究物質(zhì)的方法。
4.認(rèn)識(shí)化學(xué)微觀世界分子結(jié)構(gòu)的立體美。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
甲烷分子結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)及取代反應(yīng)的含義。
【難點(diǎn)】
理解甲烷分子結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì)，理解取代反應(yīng)的含義。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課
上課，同學(xué)們好，請(qǐng)坐。
在我們前面的學(xué)習(xí)中，已經(jīng)了解了很多種物質(zhì)，比如堿金屬元素、鹵素、氧族元素、氮族元素及其化合物;也曾了解和接觸過另外一類物質(zhì)，如甲烷、乙烯、乙炔、蔗糖、葡萄糖、酒精等等。前一類物質(zhì)我們稱之為無機(jī)物，后者就是在今后的一段時(shí)間即將學(xué)習(xí)和討論的一類重要的物質(zhì)——有機(jī)物。有機(jī)物與人類的關(guān)系非常密切，在人們的衣、食、住、行、醫(yī)療保健、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及能源、材料和科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中都起著重要的作用。今天我們就來學(xué)習(xí)一下“最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷”。
環(huán)節(jié)二：新課講授
1.甲烷的結(jié)構(gòu)
【提出問題】甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物，這是因?yàn)樗旧碇缓幸粋�(gè)碳原子，而且只含有有機(jī)物必須含有的兩種元素：碳和氫。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本資料，找出甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式。
【教師講解】教師講解結(jié)構(gòu)式。
【過渡提問】那么甲烷分子中的原子在空間是如何分布的呢?(過渡提問，可不回答。)
【教師講解】實(shí)際上，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，甲烷分子是一個(gè)以碳為中心的.正四面體結(jié)構(gòu)，碳與每個(gè)氫間形成的鍵長(zhǎng)鍵角都是相同的。下面我們大家都用自己手中的橡皮泥和牙簽是做一個(gè)甲烷的模型，觀察一下它的結(jié)構(gòu)是什么樣子的。
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生動(dòng)手開始制備，教師巡回進(jìn)行指導(dǎo)。
【教師展示】通過展示實(shí)驗(yàn)室中的球棍模型和比例模型進(jìn)一步驗(yàn)證甲烷分子的空間構(gòu)型，它是一個(gè)正四面體結(jié)構(gòu)。
2.甲烷的物理性質(zhì)
【教師引導(dǎo)】從多媒體播放的視頻(關(guān)于甲烷應(yīng)用和物理性質(zhì)的趣味資料)中，你能從中提取哪些關(guān)鍵信息?
【學(xué)生回答】甲烷俗名叫沼氣，是天然氣的主要成分，可用作燃料;無色無味，密度比空氣小，極難溶于水。甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量是16，空氣的平均分子量為29，因此甲烷密度比空氣小。
【過渡提問】了解了甲烷的物理性質(zhì)，那甲烷有什么化學(xué)性質(zhì)呢?
3.甲烷的化學(xué)性質(zhì)
(1)甲烷的氧化反應(yīng)
【教師引導(dǎo)】相信大部分同學(xué)家里都使用天然氣吧，那我們很容易就能得到甲烷可以燃燒的化學(xué)性質(zhì)，請(qǐng)推測(cè)一下燃燒產(chǎn)物是什么?
【學(xué)生回答】可能是二氧化碳和水。
【視頻演示】確實(shí)是，接下來請(qǐng)同學(xué)們觀看驗(yàn)證甲烷燃燒生成產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)視頻，通過燒杯壁的水珠以及變渾濁的澄清石灰水進(jìn)一步驗(yàn)證了剛剛同學(xué)們的猜想。請(qǐng)同學(xué)們寫出反應(yīng)方程式。
【學(xué)生回答】進(jìn)行書寫。
【教師補(bǔ)充】把等號(hào)改成箭頭，這是有機(jī)反應(yīng)的一個(gè)特殊之處：
同時(shí)提醒學(xué)生可燃性氣體在點(diǎn)燃前要驗(yàn)純。
【教師講解】甲烷燃燒是一個(gè)氧化的過程。但是甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不與酸性高錳酸鉀這樣的強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，也不易與酸或堿反應(yīng)。甲烷四條碳?xì)滏I，它們是飽和鍵，由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)也可以推斷出，甲烷的性質(zhì)穩(wěn)定。
(2)甲烷的取代反應(yīng)
【過渡】甲烷的性質(zhì)穩(wěn)定，與一般的物質(zhì)不反應(yīng)。其實(shí)，除了會(huì)與氧氣反應(yīng)以外，甲烷還會(huì)與氯氣發(fā)生反應(yīng)，那會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象，同學(xué)們注意觀察。
【教師演示】演示科學(xué)探究中的實(shí)驗(yàn)。同學(xué)們觀察到了什么?這些現(xiàn)象說明了什么?
【學(xué)生回答】光亮地方的集氣瓶中氣體的顏色變淺，證明有新的物質(zhì)生成了，有白霧產(chǎn)生，試管內(nèi)壁油狀液滴，這些是生成物。
【教師提問】根據(jù)反應(yīng)物的元素組成，你能推測(cè)出生成物嗎?
【小組討論】白霧可能為氯化氫氣體。氯化氫氣體是甲烷中的氫原子與氯氣中的氯原子的結(jié)合，你能由此推測(cè)油狀物的成分嗎?
【學(xué)生回答】油狀物可能為甲烷中剩余原子與氯原子的結(jié)合，即甲烷中一個(gè)氫原子被氯原子替換了。
【教師講解】同學(xué)們的猜想非常好，你能嘗試寫出這個(gè)反應(yīng)嗎?
【教師講解】方程式書寫的非常準(zhǔn)確，甲烷中的氫原子確實(shí)可以被氯原子取代，但取代一個(gè)氯原子的時(shí)候生成的物質(zhì)卻是氣態(tài)的，而非油狀物，這就證明反應(yīng)還有其他物質(zhì)生成。其實(shí)甲烷與氯氣的反應(yīng)是分步進(jìn)行的，一個(gè)氫原子被替代后的產(chǎn)物中氫能繼續(xù)被替代，共分四步完成。
【提出問題】你能猜想一下生成的其他幾種物質(zhì)是什么嗎，并類比第一個(gè)反應(yīng)寫出它們的方程式嗎?
【動(dòng)畫展示】觀看視頻動(dòng)畫展示的甲烷與氯氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)分子模型的變化，驗(yàn)證學(xué)生的猜想。
【教師講解】一氯甲烷為氣體，二、三、四氯甲烷為液體，三氯甲烷(又叫氯仿)，四氯甲烷又稱四氯化碳，為常用的溶劑。并由黑布下的集氣瓶沒明顯現(xiàn)象，得出反應(yīng)需要光照的條件，提醒學(xué)生補(bǔ)充反應(yīng)條件。并介紹其為取代反應(yīng)。
【提出問題】請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本總結(jié)取代反應(yīng)的概念?
【學(xué)生回答】有機(jī)物分子力的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。
環(huán)節(jié)三：鞏固提升
環(huán)節(jié)三：小結(jié)作業(yè)
請(qǐng)學(xué)生回答本堂課的收獲：可以是知識(shí)，也可以是學(xué)習(xí)方法。
布置作業(yè)：大家看到這個(gè)取代反應(yīng)，能不能想到哪個(gè)無機(jī)反應(yīng)類型與之是十分相似的呢?對(duì)，就是置換反應(yīng)，那么同學(xué)們就在課下整理一下置換反應(yīng)與取代反應(yīng)的基本特點(diǎn)，并形成表格下節(jié)課我們一起來分享。
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