陳廣偉

【教學目標】

1.知識與技能（1）知道甲烷的結構式、認識甲烷分子的正四面體結構； （2）了解甲烷的主要化學性質（取代反應的特點）。

2.過程與方法（1）運用模型制作、實驗探究、觀察、交流討論等手段，結合多媒體提高學生的綜合能力和形成有機化學的學習思想；（2）通過對甲烷分子結構的認識，初步體會有機物分子結構的特點及其對性質的影響。

3.情感態(tài)度價值觀：通過甲烷性質的學習，激發(fā)學生對有機化學領域的學習興趣，體驗科學探究的喜悅，并體會有機物在生活、生產中的重要研究價值。

【教學重點】 甲烷的結構特點和甲烷的取代反應。

【教學難點】 建立有機物立體結構模型，將甲烷的結構特點、有機物的成鍵特點從實物模型轉換為學生頭腦中的思維模型，幫助學生從化學鍵的層面認識甲烷的結構和性質。

【教法與學法】

1.教學方法探究式教學，激發(fā)學生的主體情感；創(chuàng)設情境，并與實驗探究、學生小組活動探究、多媒體展示等有機的結合。

2.學習方法學生積極動手實踐，觀察、思考、分析、歸納、驗證。

【教學環(huán)節(jié)】

環(huán)節(jié)一問題引入

師：請同學們列舉身邊接觸到的有機物。

生1（預設）：豆油、塑料、淀粉、……等。

生2（預設）：蔗糖、酒精、脂肪、……等。

創(chuàng)設意圖：讓學生從身邊找化學，激發(fā)學生對有機化學學習的興趣。

師：[導入新課]播放中國與俄羅斯領導人關于天然氣鑒定協(xié)議的新聞視頻來創(chuàng)設情境引出本節(jié)的主角——甲烷。

生（預設）：表情恍然大悟，原來國家西氣東輸工程中的主要成分是甲烷！

師：我們這節(jié)課學習的內容就是甲烷。為了合理開發(fā)并利用這些新能源，就有必要研究天然氣主要成分甲烷的結構和性質。

[板書]最簡單的有機化合物——甲烷

設計意圖：引入主題。學生對有機物甲烷形成初步認識，求知情趣更濃。

環(huán)節(jié)二甲烷的結構探究

師：[設問]首先我們探討一下甲烷分子中各個原子在空間中是如何分布的？

[板書]一、甲烷的空間結構

生（預設）：學生積極活躍，熱烈討論，猜想甲烷的空間結構。

設計意圖： 讓學生發(fā)散思維，提出各種猜想，激發(fā)探究的欲望。

提供材料：橡皮泥（紅、黃、白等不同顏色）、若干小短棍。

師：[指導活動]請同學們每兩個人一組，用橡皮泥（紅、黃、白等顏色）、小短棍拼插出所猜想的CH4分子結構模型。

生（預設）：[動手實踐]學生拼插出了兩種主要的結構模型：

生1：甲烷結構是平面正方形，碳原子在正方形的中心，4個氫原子在正方形的四個頂點上。

生2：甲烷的結構是正四面體結構，碳原子在正四面體的中心，而4個氫原子在正四面體的四個頂點上。

師：[追問]同學們展示的兩種不同模型究竟是哪種對呢？

[引導]同學們翻看課本第61頁，最上面一段話的描述：甲烷分子中4個C-H，長度和強度相同，夾角相等。再判斷這兩種模型結構，你會有什么收獲？

設計意圖：適當引導，降低難度，讓學生找出正確答案。

生（預設）：學生分組激烈討論，得出正確答案：甲烷屬于正四面體結構。

師：[講解]甲烷分子中的C-H的鍵角要求相等，若是平面正方形結構相鄰的C-H夾角為90°，而相對的C-H夾角為180°。所以平面結構不對。

[Flash演示一]甲烷分子的球棍模型，比例模型。

設計意圖：Flash演示代替語言描述分子構型，形象逼真，讓學生從微觀角度看清了甲烷分子中的各原子排布，學生理解其物質結構更清晰明了。

師：[深入講解]從甲烷在空間中分子穩(wěn)定性上來看，正四面體結構更穩(wěn)定，甲烷分子中的四個C-H鍵是等價的，如果我們把每一個C-H鍵都看作一個氣球，可從下面的演示中理解。

[氣球演示一]把四個大小相同的氣球系在一起，結果四個氣球并不在一個平面上，而是在空間中呈立體分布。

設計意圖：知識遷移，觸類旁通，進一步加深對空間結構的理解。

環(huán)節(jié)三甲烷的性質

師：[過渡]結構決定性質，甲烷的結構決定其特有性質。

甲烷具有哪些化學性質？

[板書]二、甲烷的化學性質

[演示實驗二]教師將先前由氣球收集好的甲烷分別通入盛有稀硫酸（滴有紫色石蕊）、酸性高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液（滴有酚酞）的三支試管中，觀察現象。

生（預設）：興趣極濃、睜大眼睛，仔細觀察試管中顏色變化。發(fā)現三支試管顏色無變化。

師：[總結歸納]通常情況下，甲烷的化學性質較穩(wěn)定，與強酸、強堿、強氧化劑不反應。

設計意圖：通過教師的演示實驗，既節(jié)約時間，又增加了學生的感性認識，培育了學生的觀察能力和分析能力。

師：[繼續(xù)追問]甲烷還有其它的化學性質嗎？

教師指導學生參照課本第61頁[科學探究]。

[實驗改進]用2支注射器分別盛有收集好的甲烷和氯氣，用橡皮管連接好。將一支注射器中的氣體慢慢推入至另一支注射器中形成混合氣體。

每實驗小組按以上要求操作。其中一支注射器用黑布套住，另一支注射器用手電筒強光照射。

生：[實驗探究] 學生每4人一組，分工又合作，動手實驗，對比觀察現象。

師：巡視指導，參與其中。

設計意圖：培養(yǎng)學生實驗中既分工又協(xié)作的團隊精神。

生（預設）：[回答]

生1：混合氣體無光照時，不發(fā)生反應。

生2：光照時，試管內氣體顏色變淺，試管壁上出現了少量油狀液滴。

生3[疑問]： 課本上說光照時試管中有少量白霧（HCl）生成，為什么觀察不到呢？

師：[演示實驗三] 用蘸有濃氯水的玻璃棒靠近注射器的一端（其一端連接橡膠管，用止水夾夾?。蜷_止水夾。

觀察到有大量白煙產生。

[追問]為什么產生白煙？

生（預設）：[異口同聲] 因為有HCl生成。

學生3的疑問不攻自破。

師：[講解] 以上各種現象證明：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了化學反應，我們稱該化學反應為取代反應。

[板書] （一）取代反應

[Flash動畫]依次演示甲烷與氯氣發(fā)生的一系列取代反應的過程，并請同學們從化學鍵的角度體會取代反應的機理。

師：[深入講解]由以上動畫可以從微觀的化學鍵層面理解，當甲烷與氯氣分子在光照下相遇時，氯氣分子中的非極性共價鍵斷裂，形成兩個氯原子，甲烷分子中的任一碳氫原子間的極性鍵也斷裂，形成一個氫原子； 其中的一個氯原子代替了甲烷分子中的這個氫原子，從而生成了一氯甲烷。一氯甲烷分子中還有三個氫原子與氯氣發(fā)生同樣的取代反應，依次 生成二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷。

設計意圖：通過深入講解，讓學生突破了重難點，達到了教學目的。

師生：[知識共鳴] 甲烷作為烷烴的代表物，取代反應是其典型的化學反應。

師：[總結歸納]

1.回顧本節(jié)課的重點難點。

2.提煉學習有機物的一般思維方法和過程。

生（預設）：回顧知識并記憶，總結學習有機物的思路。

設計意圖：鞏固知識的重難點、能力得以升華。