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4.教学重点、难点
【教学重点】甲烷的结构模型、取代反应。
【教学难点】有机化合物立体结构模型的建立、取代反应。
5.教学方法设计与学法指导
教学方法:
以学生为主体的引导探究法;
多媒体教学法。
学法指导:
学生通过阅读新闻图片或探究、观察实验来提取信息并将信息转化为知识。
6.教具学具准备
(1)学生分组调查生活中的灶具和燃气热水器所使用的燃气种类,了解我国的天然气资源、“西气东输”工程及其意义。
(2)火柴、橡皮泥等模型制作材料,必要的实验仪器。
(3)实验录像和Flash等多媒体课件。
7、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新
课
导
入
多媒体播放:
西气东输新闻及西气东输路线
引入:
从播放的新闻及课前布置给同学们的活动,相信大家对天然气都有一定的了解,而天然气的主要成分就是甲烷,想知道甲烷的秘密吗?
那么请大家跟我一起进入甲烷的学习。
观看,加深对天然气的认识
倾听并联系已有知识
激发学生的学习兴趣,使学生投入新课的学习。
明确主要学习内容,进入新课学习。
探究甲烷的组成及立体构型
组成探究
回顾:
初中我们对甲烷有一定的认识,现在请同学们回忆所学知识,回忆一下甲烷是由哪些元素组成,请同学们写出其化学式。
反馈:
纠正化学式,给出准确化学式。
回忆并写出甲烷化学式
由学生自己回忆加深印象,并锻炼其书写化学式的规范
构型探究
过渡:
知道了甲烷的化学式,我们了解到甲烷是由碳和氢组成,那么甲烷的电子式又是如何书写的呢?
互动:
请一位同学在黑板写出甲烷电子式。
评价:
给出正确的评价。
联系已有的价键理论书写
积极参与到课堂,掌握甲烷电子式。
加深对已有知识的巩固,为学习甲烷立体构型做铺垫。
通过互动来提高学生的积极性。
同学们通过写电子式可以知道甲烷中一个碳与四个氢共用了四对电子,电子式可以表示出它们之间的共用电子情况,而我们也可用另外一种方式来表示,这就是结构式,那么结构式是怎样定义的呢?
讲述:
用短线来表示一对共用电子的图式叫做结构式。
现请同学们根据结构式的定义及甲烷的电子式试写出甲烷的结构式。
纠正结构式,给出正确的结果。
联系已有知识,倾听。
正确理解结构式定义,写出甲烷结构式
加深对电子式的理解,同时在理解新概念的基础上,培养学生学以至用的能力
创设问题情境:
从结构式中,我们能发现甲烷的成键有什么特点呢?
思考,可能答案:
碳为中心,四个氢原子位于四角,与其形成共价键,并且键长相等
给学生提供思考的方向,使其有据可依。
引导:
学习甲烷结构式,我们知道了甲烷的成健,那么甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢,请同学们思考甲烷的构型会是怎样的呢?
根据同学们的认真思考,下面开动大家灵巧的双手设计模型来展示甲烷的空间的结构,同时请两位同学上讲台来进行个小比赛看谁做得又快又好,其余同学在下面搭,(实物设计模型:
火柴—共价键,橡皮泥做成的颜色大小不同的球—氢、碳原子)。
思考、设计甲烷构型
可能的设计方案:
1、四边形模型
2、四面体模型
动手搭建
激发学生积极参与课堂活动的兴趣,培养创新思维能力,锻炼学生的动手能力
交流小结
交流讨论:
找学生做评委,评价上面同学设计的优略,并展示自己的结构模型
评价反馈:
对典型的方案进行评价,分析对错原因。
认真思考,提出自己的见解
倾听,思考
锻炼学生的逻辑思维及分析问题能力
多媒体展示:
甲烷的空间构型图、球棍模型与比例模型
认真观察,与自己所搭模型对比
给学生直观的感受,锻炼其空间思维能力,建立甲烷立体结构模型。
板书:
甲烷的电子式、结构式、立体构型。
我们已经充分认识了甲烷的结构特点,大家都知道内因决定外因,结构决定性质,在学习了甲烷结构的基础上我们将进一步学习甲烷的性质
领悟,记忆,整理笔记
为学生进一步学习打下基础
甲
烷
的
物
理
性
质
引入:
通过课前同学们资料的查询,大家对天然气已有一定的了解,现请同学们阅读课本中甲烷物理性质有关内容,并结合你对甲烷的了解归纳出甲烷的物理性质,完成下列表格。
颜色
气味
可燃性
密度
溶解性
那位同学愿意来帮老师完成这个表格?
对学生的互动作出正确评价及知识的补充。
阅读并结合已有知识归纳出甲烷的物理性质
积极参与,完成给出表格
进一步加深对甲烷物理性质的记忆。
使学生联系已学旧知,结合自主学习,复习旧知同时培养学生自学能力和归纳总结能力。
甲烷的化学性质
探究可燃性
与氯气的反应
提出问题
大家通过初中的学习都知道甲烷是天然燃气的主要成分,它可以燃烧,并且知道燃烧产物是二氧化碳和水,可我们该如何确定其燃烧产物呢?
让学生发现问题,学会分析问题,以至解决问题。
设计实验方案
实验探究
我们能否通过设计实验来验证呢?
请同学们分组进行讨论设计实验可行方案,并派代表汇报小组确定方案。
思考,讨论研究实验方案,汇报小组确定的方案
激发学生思考、辩论、研究问题的求知欲,使学生实验技能的进一步提高。
评价反馈:
正确评价小组汇报的实验方案,从方案的安全性、简便性、可行性等方面考虑引导学生选出最佳方案。
设计实验:
请同学们根究以下主要实验仪器确定实验方案,并进行小组实验。
多媒体展示资料卡片:
空气中的甲烷含量在5%~15.4%(体积)范围内时,遇火花将发生爆炸。
在进行甲烷燃烧实验时,必须先检验其纯度。
煤矿中的瓦斯爆炸多数与甲烷气体爆炸有关。
为了防止爆炸事故的发生,必须采取通风、严禁烟火等安全措施。
家用或工业用天然气中常掺入少量有特殊气味的杂质气体,以警示气体的泄漏。
指导实验:
要求学生分组操作设计实验方案2,观察实验现象归纳甲烷的燃烧现象及产物。
实验前提出注意事项,实验中走动指导
指导:
引导学生分组汇报现象,得出结论,并予以反馈
交流小结:
请同学们归纳并写出实验中发生反应的化学方程式
交流得到可能的方案:
1、点燃纯净的甲烷,将燃烧产物依次通过浓硫酸和澄清的石灰水,观察现象
2、点燃纯净的甲烷气体,在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯,观察;
另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯,观察。
3、燃烧质量确定的纯净甲烷气体,产物通过碱石灰,计算其增重量从而确定燃烧产物。
操作实验、观察并记录实验现象
派代表汇报实验现象及结论,写出实验中化学反应的化学方程式
培养学生多角度、综合分析问题的能力。
锻炼学生的实验操作技能和观察能力,同时培养学生的团结协作意识。
通过实验同学们亲身体会到甲烷是可以燃烧的,同时也学会了怎样去验证甲烷的燃烧产物。
那么接下来我们将要学习甲烷的又一重要化学性质,请同学们先自主阅读课本61页“科学探究”部分内容。
[创设问题情境]
1通过同学们的认真阅读,这一部分内容是要探究甲烷的什么性质?
2根据你阅读所获取的信息和猜想,在这探究过程中可能有哪些现象?
同学们通过阅读“科学探究”都知道这部分内容是要探究的是甲烷能否与氯气发生取代反应,而这个反应究竟是怎样的呢。
请同学们带着以下两个问题认真观看甲烷取代反应录像,记录好实验现象。
问题1:
你从实验中得到哪些信息?
问题2:
从所得信息中你能获得哪些启示?
多媒体播放录像:
提出新问题
实验
认真倾听,自主阅读课本“科学探究”内容。
认真思考,作出合理猜想,积极回答问题
认真仔细观看录像,记录实验现象,总结归纳出与实验有关的信息并思考从信息中获得启示.
引出甲烷与氯气的反应。
培养学生自主学习和获取信息的能力
提高学习兴趣.锻炼学生的观察、归纳和思考的能力。
通过同学们的认真观察,同学们观察到那些实验现象,可以得出什么结论呢?
给出正确评价并小结(板书)
颜色变浅:
说明氯气参与了反应
水位上升:
说明气体体积减小
有油滴出现:
说明新的有机化合物的生成
汇报观察到的信息,并给出合理解释
思考,记录笔记,认真倾听、理解,体验知识的形成过程。
给学生一个整体印象,锻炼他们归纳信息和寻找原因的方法。
探究取代反应
看到了反应的现象,我们也知道了氯气和甲烷在一定条件下发生了反应,并生成了新的有机化合物,那么它们是怎样反应的,生成的物质又是什么呢?
请同学们仔细观察以下动画,答案就在其中。
播放甲烷与氯气发生取代反应时结构变化的Flash动画。
+
→
+
→
+
请同学们认真观察结构的变化,并写出反应的化学方程式。
倾听
观看动画,理解反应原理,分析思考,用化学方程式怎么表示。
透过现象看本质,培养学生科学探究的精神。
化抽象为具体,利用多媒体展示取代反应过程,给学生一种直观的感觉,从而突破本节课的重难点之一。
根据同学们认真观察动画演示过程,现请四位同学在黑板上分别写出甲烷一氯取代、二氯取代、三氯取代、四氯取代的化学方程式。
对学生的互动作出正确评价。
参与互动,写出化学方程式,并及时更正
使学生积极参与到课堂活动,提高学习的积极性,并加深学生对取代反应的理解,把握本节课重难点。
归纳与小结
根据甲烷的反应基理,总结取代反应的概念。
总结归纳
对知识进行总结归纳,让学生透过现象看本质,学会如何提炼重要知识。
知识拓展
小结、引导:
根据你对取代反应和置换反应的理解,请同学们认真完成下列表格内容。
定义
反应条件
反应特征
置换反应
取代反应
理解取代反应概念,回忆置换反应相关内容
思考,归纳、比较,概括总结,认真完成表格
让学生从深一层次进一步理解解取代反应,学会联系与比较的分析方法
课堂
总结
课堂小结:
多媒体展示下图,请同学们以示意图的方式进行回忆总结这节课主要学习的内容。
给予及时的引导补充
结束:
学习了甲烷这么多性质,同时我们也知道甲烷(天然气)是很好的能源,那么我们怎样充分利用好这些能源呢,请同学们回去查找相关信息。
不断回忆,积极发言,
联系生活实际
培养学生总结归纳能力,加深对知识的理解记忆,形成应有的知识体系和学习有机物的基本方法。
使学生体会化学与生活是紧密联系在一起的,学生学会查找相关信息了解能源问题,从生活走进化学,从化学走进社会。
8、板书设计
最简单的有机物—甲烷
一、甲烷的组成及立体构型三、化学性质
化学式:
CH41、燃烧性
电子式:
CH4+2O2
CO2+2H2O
结构式
2、取代反应
立体构型:
正四面体实验现象:
二、物理性质①颜色变浅:
颜色:
无色②水位上升:
气味:
无味③有油滴出现:
可燃性:
可燃化学方程式:
光
密度:
0.717(标况下)
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
溶解性:
极难溶于水CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
小结:
9、学案设计
最简单的有机物—甲烷学习报告
1、组成及构型的探究
化学式
电子式
结构简式
可能的构型
正确的结构构型
2、物理性质
3、燃烧产物的探究
可行方案的探究
可行的实验方案
可能的实验现象
实验现象解释
操作实验
燃烧现象
检验产物
方
法
现
象
结
论
4、取代反应的探究
观察到的实验现象
从实验现象中得到的信息和启示
10课后作业
必做部分:
1.下列有关甲烷的说法中错误的是(
)
A.采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的
B.天然气的主要成分是甲烷
C.甲烷是没有颜色、没有气味的气体,极易溶于水
D.甲烷在常温常压下比较稳定,但在特定条件下会发生某些反应
2.下列关于甲烷性质的说法中错误的是(
A.甲烷是一种非极性分子
B.甲烷分子具有正四面体结构
C.甲烷分子具有极性键
D.甲烷分子中H-C—H的键角为90°
3.下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是(
A.氯气
B.溴水
C.氧气
D.酸性KMnO4溶液
4.为验证CH4分子中含C、H两种元素,可将其燃烧产物通过:
a.浓硫酸;
b.澄清石灰水;
c.无水硫酸铜。
正确的顺序是(
)
A.a、b、c
B.b、c
C.b、c、a
D.c、b
5.将等物质的量的甲烷和氯气混合后,在漫射光的照射下充分反应,
所得产物中物质的量最大的是(
A.CH3Cl
B.CH2Cl2
C.CCl4
D.HCl
6.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可
使澄清石灰水变浑浊的是(
A.H2S
B.CH4
C.H2
D.CO
7.甲烷的电子式为________,结构式为________。
1g甲烷含_______个甲烷分子,
4g甲烷与____________g水分子数相等,与___________g一氧化碳原子数相等。
8.在标准状况下,1.12L某气态烃(密度为0.717g/L)充分燃烧后,将生成的气体先通过无水氯化钙,再通过氢氧化钠溶液,经测定前者增重1.8g,后者增重2.2g,求该烃的分子式。
选作部分
1.甲烷和氯气发生的一系列反应都是________反应,生成的有机物中常用作溶剂的是____________,可用作灭火剂的是_____________,氯仿的化学式是___________。
参照此类反应,试写出三溴甲烷在光照条件下与溴蒸气反应的化学方程式___。
2.“可燃冰”是深藏在海底的新能源,是外观像冰的甲烷水合物。
我国南海海底有极其丰富的“可燃冰”资源。
(1)设想把它从海底取出拿到地面上会发生什么变化?
(2)已知每立方米这种固体释放164m3的甲烷气体,试计算这种固体中水与甲烷的物质的量之比(设该固体的密度为1g·
cm―3,且气体体积已换算为标准状况)。
11、教学设计反思
1.课前布置学生分组调查生活中的灶具和燃气热水器所使用的燃气种类,了解我国的天然气资源,“西气东输”工程及其意义;
课堂进行动手做模型和实验探究,转变了学生的学习方式,有利于培养学生自主学习和科学探究能力,也体现了以学生为主体的教学思想。
2.充分利用多媒体技术,发挥多媒体的直观性和可控性,可提高教学效果,激发学生兴趣,丰富教学内容及提高课堂效率。
3.甲烷分子的空间立体构型的构建没有在教学设计中得到充分的体现,空间立体构型的构建对空间思维能力不是很强的学生来说,这是学习的难点,因此在以后的教学设计中要加强这方面的教学环节。
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- 关 键 词:
- 甲烷