《天然气的利用甲烷》教学设计

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1、《天然气的利用甲烷》教学设计董雨新一、教学理念高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对促进学生全面发展有着不可替代的作用。此外，化学是一门实验学科，实验探究是学生发现问题获得知识、提高能力、加深体验的重要途径，鉴于此，教师在授课时应以实验探究的方式突出化学学科的特色，以此诱发，培养和维持学生的学习积极性。二、教材分析《甲烷》内容属高一化学（必修2）专题三第一节，对于甲烷，在初中化学中已经介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。在此基础上，本节的教学内容将进一步介绍甲烷的分子结构，主要的化学性质（氧化反应、取代反应等）。教材在介绍这些知识时，非常注重与学生已有知识的联系，采取各种不同的方式

2、引导学生积极地思维，帮助学生理解。因此，在设计本节教学时，要在学生初中化学知识的基础上体现认识的渐进性发展的原则，在学生已有的一些有关物质结构概念的基础上，紧紧抓住结构和性质的关系，让学生在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。.三、教学目标（一）知识与技能:1、甲烷的结构和性质2、了解甲烷的存在和用途（二）过程与方法:通过实践活动、探究实验和教学活动，归纳出甲烷的结构特点和化学反应规律，进一步培养学生的空间想象能力与探索推理能力。（三）情感态度与价值观：51、使学生初步掌握研究物质的方法──结构分析、推测性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论。激

3、发学生学习化学的兴趣，探索新知识的愿望。2、通过生产、生活中有机化合物的学习，认识有机化合物的重要性，体会学习有机化合物的重要意义。四、教学重点、难点重点：甲烷的结构和化学性质。难点：甲烷的取代反应。五、教学过程【导入】：九五期间我国的一项重点工程——西气东输中输送的气体指的是什么气体？天然气的主要成分是什么？【学生】：甲烷【学生活动】：通过计算确定甲烷的分子式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甲烷中碳、氢元素的质量比，原子个数比和分子式？【教师引导】：根据碳原子结构和共价键知识，写出甲烷的电子式、结构式【提问】：甲烷的空间结构是怎

4、样的？【交流与讨论】：历史上科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家们如何判断出甲烷分子是哪种空间构型呢？【模型展示】：用2个第三种颜色的小球代表氯原子替换任意两个代表氢原子的小球，若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物有两种结构，若为正四面体构型则其二氯代物只有一种结构。【归纳总结】：实验测得甲烷的二氯代物只有一种结构，所以甲烷空间构型为正四面体，碳原子位于正四面体体心，4个氢原子位于正四面体四个顶点，键角109°28′5【探究1】：甲烷的物理性质演示实验1：用排水法收集甲烷气体学生活动：观察总结并归纳出甲烷的物理性质【探

5、究2】：甲烷的氧化反应演示实验2：点燃甲烷气体交流与讨论：如何检验燃烧产物？可燃性气体点燃前需要进行什么操作？实验步骤：①使纯净的甲烷气体通过带尖嘴的玻璃导气管，在玻璃导管的尖嘴处点燃甲烷，观察火焰的颜色。②在火焰的上方罩上一个干燥、洁净的小烧杯，观察烧杯内壁上的现象。③待甲烷燃烧几分时间以后，将小烧杯快速翻转至烧杯口朝上放置，向烧杯中加入少量澄清的石灰水，轻轻振荡烧杯，观察石灰水是否变浑浊。实验现象：①甲烷气体安静地燃烧，火焰呈淡蓝色。②烧杯内壁上有水生成。③澄清的石灰水变浑浊。实验结论：①甲烷在空气中点燃后燃烧，生成二氧化碳和水。化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O②从燃烧产

6、物可证明甲烷中含有碳元素和氢元素。【教师】：请大家观察这个化学反应的方程式与我们以前学习的有什么不同？【学生】：（观察、思考后回答）方程式中间用“”而不用“”，这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。5【思考】：以前还学习过哪种气体燃烧也发出淡蓝色火焰，如何鉴别这两种气体？演示实验3：把甲烷通入盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中，观察紫色的高锰酸钾是否褪色？【归纳总结】：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。但是稳定性是相对的，在某些特定条件下，也会发生某些反应。【探究3】

7、：甲烷的取代反应。演示实验4：用一只集气瓶作反应容器，用排饱和食盐水法在集气瓶中先后冲入4/5体积的氯气和1/5体积的甲烷气体，用灯光照射瓶中的混合气体。实验现象：没有光照的试管无变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略变浅。【教师】：说明甲烷与氯气的混合气体在光照下发生了化学反应；试管壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；因为生成的氯化氢极易溶于水，气体总体积的减少，导致试管内气体压强减小。【模型展示】：