一、教材分析
1、地位
《甲烷》內(nèi)容選擇于人教版高一化學(xué)(必修2)第三章第一節(jié),這一節(jié)是學(xué)生在中學(xué)階段第一次接觸有機物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的有關(guān)內(nèi)容,有機化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的重要分支,烴是一切有機物的主體,而甲烷作為烷烴的第一個最簡單的分子,學(xué)生對他的理解將直接影響到今后對各種有機物的理解,因此本節(jié)內(nèi)容對幫助學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)有機物的學(xué)習(xí)方法有重要的作用。
2、教學(xué)目標
(1)了解甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式的寫法,并掌握甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)及其對性質(zhì)的影響。
(2)掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì),著重強調(diào)取代反應(yīng)。
(3)通過對物質(zhì)立體構(gòu)形的理解使學(xué)生逐漸培養(yǎng)形象思維的能力,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心社會環(huán)境、能源等問題的意識。
3、教學(xué)重點、難點
重點:甲烷的結(jié)構(gòu)特點和甲烷的取代反應(yīng)。
難點:主要是學(xué)生有機物立體結(jié)構(gòu)模型的建立,具體體現(xiàn)在如何將甲烷和烷烴的結(jié)構(gòu)特點、有機物的成鍵特點從實物模型轉(zhuǎn)換為學(xué)生頭腦中的思維模型,幫助學(xué)生從化學(xué)鍵的層面認識甲烷的結(jié)構(gòu)和取代反應(yīng)。
二、學(xué)生分析
關(guān)于甲烷,學(xué)生在初中化學(xué)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了甲烷的燃燒反應(yīng)和一些主要的用途。教材在介紹這些知識時,非常注重與學(xué)生已有知識的聯(lián)系,采取各種不同的方式引導(dǎo)學(xué)生積極地思維,幫助學(xué)生進行理解。另外,結(jié)構(gòu)式只表示出了甲烷分子中各原子的結(jié)構(gòu)方式,而不能真實地反映出甲烷分子的立體結(jié)構(gòu),學(xué)生將會產(chǎn)生甲烷分子是平面型分子的錯誤認識。而對分子的立體結(jié)構(gòu)的認識有直接影響著學(xué)生對有機分子結(jié)構(gòu)的了解,并最終影響他們對有機物分子化學(xué)性質(zhì)的了解和學(xué)習(xí)。因此,要培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力,讓學(xué)生在三維空間中對有機物分子有個真正的了解,并在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)其化學(xué)性質(zhì)。
三、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法
1、以學(xué)生為主體的引導(dǎo)探索法
使學(xué)生在教師指導(dǎo)下,不僅注意觀察,同時還啟發(fā)了學(xué)生積極思維,運用已學(xué)過的知識與技能,去探索新的概念和規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度。
2、多媒體教學(xué)法
由于甲烷分子的正四體結(jié)構(gòu)和甲烷的取代反應(yīng)機理很抽象,對初學(xué)有機物的學(xué)生來說很難理解,是本節(jié)課的難點。故用計算機的多媒體動畫進行直觀分析,輔以直觀教具(模型、折紙)克服了理解上的抽象性,化解了難點。實驗錄像的播放有助于全體學(xué)生觀看到實驗現(xiàn)象。
3、本節(jié)課教給學(xué)生一種思考問題的方法,通過創(chuàng)設(shè)問題、討論問題、從而解決問題,加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解,更重要的是有利于培養(yǎng)和發(fā)展他們的思維能力。
四、教學(xué)設(shè)計
1.引入
通過一段生活錄像引入,從日常實際生活出發(fā),使學(xué)生初步了解有機物,復(fù)習(xí)通過燃燒產(chǎn)物來確定所含元素的實驗,進入最簡單的烴——甲烷的學(xué)習(xí)
2.探索甲烷的結(jié)構(gòu)
[課堂探究練習(xí)1]已知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成,其中質(zhì)量分數(shù)C%=75%,H%=25%。請同學(xué)們推出甲烷的化學(xué)式。
[課堂探究練習(xí)2]畫出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,推測甲烷分子的結(jié)構(gòu),空間構(gòu)型又可能有哪幾種情況?
由于學(xué)生在有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面知識的局限性,因此在學(xué)習(xí)甲烷分子的結(jié)構(gòu)時,首先在課前布置學(xué)生認真預(yù)習(xí)教材,并要求學(xué)生做實踐活動,即自己動手制作甲烷分子的結(jié)構(gòu)模型,然后課堂上再拿出甲烷分子的球棍模型和比例模型,介紹甲烷分子的立體結(jié)構(gòu)。使學(xué)生在對比之中,對甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)有一個比較清楚的認識。
3.實驗探究化學(xué)性質(zhì)
在學(xué)生解甲烷物理性質(zhì)的基礎(chǔ)上,將重點放在甲烷的化學(xué)性質(zhì)上;貞(yīng)前面所講的“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”,接著引導(dǎo)學(xué)生通過結(jié)構(gòu)理解甲烷的有關(guān)化學(xué)性質(zhì):
(1)甲烷的可燃性決定了它有什么用途呢?有什么優(yōu)點呢?寫反應(yīng)方程式,介紹爆炸極限問題,以甲烷作能源為例講解科學(xué)與社會的關(guān)系,滲透環(huán)保、能源問題。關(guān)心社會,并讓學(xué)生思考礦井生產(chǎn)為了避免瓦斯爆炸應(yīng)該采取的安全措施是什么?介紹新農(nóng)村沼氣池情況?梢匝a充演示甲烷通入高錳酸鉀溶液的反應(yīng)。
(2)甲烷的取代反應(yīng)是本節(jié)的一個難點,也是學(xué)生第一次接觸有機反應(yīng)類型,對于實驗的處理,由于教材上演示實驗現(xiàn)象不利于后排學(xué)生觀察,播放實驗錄像:(]取代反應(yīng)實驗:用排飽和食鹽水法將甲烷和氯氣依次收集在100ml的量筒中,其中甲烷20ml,氯氣80ml,光照。)在實驗的基礎(chǔ)上,先使學(xué)生有一個甲烷分子中氫原子能被其他原子取代的印象,然后再通過給出甲烷與氯氣反應(yīng)的幾步方程式,向?qū)W生說明甲烷分子中的氫原子不僅一個能夠被取代,而且全部可以被取代,進而講清取代反應(yīng)的確切涵義。結(jié)合球棍模型和電腦模擬,幫助學(xué)生理解取代反應(yīng)的實質(zhì)。通過電腦模擬,把抽象的內(nèi)容形象化,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大,對取代反應(yīng)的實質(zhì)的理解也更深刻,對學(xué)生不明白的地方還可以反復(fù)播放。明確取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的區(qū)別。
(3)簡介甲烷的熱分解反應(yīng),結(jié)合性質(zhì)總結(jié)甲烷的用途。
4.練習(xí)鞏固
利用多媒體投影練習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生當堂練習(xí),根據(jù)學(xué)生反饋的信息,教師及時進行點評。