一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
(一)指導(dǎo)思想和理論依據(jù)
在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下,本節(jié)課設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)力求服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),通過(guò)科學(xué)探究完成一系列的學(xué)習(xí)任務(wù),以幫助學(xué)生產(chǎn)生積極的情感體驗(yàn)和正確的價(jià)值觀,最終促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展?;谶@樣的理念,充分的尊重了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位,從學(xué)生學(xué)習(xí)的視角來(lái)考慮,設(shè)立學(xué)習(xí)任務(wù)和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)。
甲烷在生活生產(chǎn)中有重要的用途。它作為重要的資源,能夠?yàn)樯鐣?huì)生產(chǎn)生活提供能源保障和物質(zhì)保障,解決了社會(huì)發(fā)展的需求問(wèn)題。人們研究甲烷參與化學(xué)變化的規(guī)律,從而控制變化實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。學(xué)生在日常生活中也積累了對(duì)甲烷的一些感性認(rèn)識(shí),并且有興趣進(jìn)一步了解甲烷的性質(zhì)與用途,有學(xué)習(xí)甲烷的內(nèi)驅(qū)力。
(二)教材內(nèi)容及學(xué)情分析
甲烷(人教版必修2第三章第一節(jié))的學(xué)習(xí)是學(xué)生較為系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)物的開(kāi)始。本章教學(xué)先呈現(xiàn)甲烷內(nèi)容,首先考慮甲烷是最簡(jiǎn)單的有機(jī)物,便于學(xué)生從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)甲烷的性質(zhì),類推烷烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),建立從結(jié)構(gòu)角度學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)模式;其次充分體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平提高的重要作用,以及對(duì)自然資源的合理開(kāi)發(fā)、綜合應(yīng)用及可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)。所以甲烷作為系統(tǒng)學(xué)習(xí)有機(jī)物的起始章的第一節(jié)內(nèi)容,就顯得其地位的特別突出和重要。
甲烷是高中有機(jī)化學(xué)的起始課,主要內(nèi)容是其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。其中甲烷的結(jié)構(gòu)和取代反應(yīng)及其特點(diǎn)都是重點(diǎn)。
在學(xué)習(xí)甲烷結(jié)構(gòu)時(shí),學(xué)生第一次接觸到了空間結(jié)構(gòu)這一認(rèn)識(shí)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的角度。而空間結(jié)構(gòu)又是認(rèn)識(shí)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的重要方面。所以需要通過(guò)甲烷的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生建立起這一認(rèn)識(shí)角度。
同樣,甲烷的氯代反應(yīng)也是學(xué)生第一次接觸到典型的有機(jī)反應(yīng)。此反應(yīng)很好地體現(xiàn)出有機(jī)反應(yīng)的一般特點(diǎn)。學(xué)生學(xué)習(xí)甲烷的氯代反應(yīng),從分子結(jié)構(gòu)上形成對(duì)氯代反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。
本節(jié)教材內(nèi)容較少,學(xué)生對(duì)CH4又有一定的了解,若按教材內(nèi)容簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)和施教,只讓學(xué)生了解CH4的分子結(jié)構(gòu)和主要的性質(zhì),就難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為了更好的激發(fā)學(xué)生的求知欲望,又能體現(xiàn)新課程的三維目標(biāo),本節(jié)課設(shè)計(jì)使用了模型探究、實(shí)驗(yàn)探究和視頻觀看等教學(xué)策略。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
知道甲烷的結(jié)構(gòu)式,理解甲烷的空間結(jié)構(gòu)和取代反應(yīng),掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì),建立從結(jié)構(gòu)角度學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)的有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)模式。
過(guò)程與方法:1.通過(guò)甲烷分子模型的構(gòu)建和取代反應(yīng)的模擬,體會(huì)構(gòu)建模型將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的科學(xué)方法;2.通過(guò)甲烷取代反應(yīng)、穩(wěn)定性與其分子結(jié)構(gòu)關(guān)系的討論,發(fā)展對(duì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識(shí);3.通過(guò)甲烷取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)分析,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及過(guò)程的分析推理能力;4.以甲烷為載體,初步體會(huì)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和特點(diǎn)。
情感態(tài)度價(jià)值觀:1.通過(guò)沼氣、天然氣在日常生活中利用情況的了解,學(xué)生感受到化學(xué)科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn);2.認(rèn)同研究甲烷的分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)規(guī)律對(duì)指導(dǎo)其實(shí)際應(yīng)用的意義;3.通過(guò)對(duì)可燃冰及頁(yè)巖氣的介紹,提高學(xué)生節(jié)約能源的意識(shí),激發(fā)學(xué)生好好學(xué)習(xí)為祖國(guó)的能源開(kāi)發(fā)做貢獻(xiàn)的熱情
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):甲烷分子的空間結(jié)構(gòu),甲烷的取代反應(yīng);2.教學(xué)難點(diǎn):甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)
四、教學(xué)用品
1.橡皮泥、鐵棒 氣球;2.甲烷氯代反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻、甲烷可燃性的視頻;3.學(xué)生實(shí)驗(yàn):用注射器裝好的甲烷樣品、高錳酸鉀溶液,滴管、點(diǎn)滴板
五、主要教學(xué)方式
問(wèn)題解決式、綜合啟發(fā)式。
六、主要教學(xué)過(guò)程
引入:以甲烷的燃燒圖片引入
板塊1:甲烷的存在及物理性質(zhì)
圖片中燃燒的氣體是天然氣,它的主要成分是?除了天然氣甲烷在自然界還有哪些存在呢?3、以上展示的是甲烷作為重要清潔能源的重要用途,通過(guò)初中學(xué)習(xí),我們知道這與甲烷化學(xué)性質(zhì)中的什么性質(zhì)有關(guān)?4、初中我們還學(xué)習(xí)了甲烷的物理性質(zhì),請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合桌上注射器中的甲烷氣體回憶初中所學(xué),完成學(xué)案中甲烷的物理性質(zhì);5、事實(shí)上甲烷除了可做燃料之外,它還是一種非常重要的化工原料,這又與甲烷的什么性質(zhì)有關(guān)呢?今天我們?cè)诔踔谢A(chǔ)上進(jìn)一步認(rèn)識(shí)甲烷的性質(zhì),并且初步掌握有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法
板塊2:甲烷分子結(jié)構(gòu)探究
1.學(xué)生寫(xiě)出甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式并說(shuō)明書(shū)寫(xiě)的理由;2.結(jié)合信息,拼插模型;3.結(jié)合學(xué)生可能拼插出的兩種模型,提出化學(xué)鍵在空間分布問(wèn)題介紹相關(guān)化學(xué)史,指出甲烷分子的正四面體構(gòu)型并作解釋;提煉出認(rèn)識(shí)有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的三個(gè)角度,即碳四價(jià),化學(xué)鍵、空間構(gòu)型,
板塊3:甲烷的化學(xué)性質(zhì)(一)取代反應(yīng)
1、播放甲烷與氯氣反應(yīng)視頻,提醒學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析可能的原因;2.、分析為什么有白霧生成,要形成白霧應(yīng)該怎樣斷鍵,動(dòng)畫(huà)模擬一氯甲烷的形成,從研究有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的三個(gè)角度出發(fā),對(duì)比在反應(yīng)前后有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的哪些變化了,哪些沒(méi)有變化?3、分析提煉出取代反應(yīng)的定義;4、為什么會(huì)有油狀液滴生成,一氯甲烷分子中還有三個(gè)氫原子,預(yù)測(cè)除CH3Cl和HCl外還有什么產(chǎn)物,仿照生成一氯甲烷的化學(xué)方程式,你能嘗試寫(xiě)出一氯甲烷與氯氣進(jìn)一步反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎?5、回顧實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)一步分析液面上升的原因?6、結(jié)合方程式分析有機(jī)物分子每增加一個(gè)氯原子,需要消耗多少氯氣;7、結(jié)合模型思考、交流討論甲烷氯代產(chǎn)物的空間構(gòu)型(分別假設(shè)甲烷為平面正方形和正四面體空間構(gòu)型)如果要證實(shí)甲烷的空間構(gòu)型為正四面體而不是平面正方形,假設(shè)通過(guò)研究它的氯代產(chǎn)物結(jié)構(gòu)證實(shí),那么應(yīng)該研究它的幾氯代的結(jié)構(gòu)?8、利用甲烷的取代反應(yīng),可在工業(yè)上合成氯仿等有機(jī)試劑
板塊3:甲烷的化學(xué)性質(zhì)(三)分解反應(yīng)
1、利用《中國(guó)航天雜志》的一篇報(bào)道,指出甲烷的穩(wěn)定性是有條件的,紫外線存在甲烷可以分解為C與H2;2、利用該性質(zhì)在工業(yè)上合成高純度的C;3、觀看視頻《甲烷與外星生命》
板塊4:視野拓展介紹可燃冰和頁(yè)巖氣
設(shè)計(jì)意圖:提高學(xué)生節(jié)約能源的意識(shí),激發(fā)學(xué)生好好學(xué)習(xí)為祖國(guó)的能源開(kāi)發(fā)做貢獻(xiàn)的熱情。