第三章第一节 最简单的有机物——甲烷教学设计

第一篇：第三章第一节 最简单的有机物——甲烷教学设计

必修2 第三章 有机化学

第一节《最简单的有机化合物——甲烷》

广雅中学 陈雪莲

一、教材分析

关于甲烷这部分内容教材的呈现顺序是用途——结构——性质，即教材首先介绍了甲烷的分布和重要的用途，然后从结构的视角介绍了甲烷的正四面体结构，并给出了球棍模型和比例模型，接下来开始介绍甲烷的物理性质和化学性质。其重点是甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。甲烷是结构最简单的有机物，是烃的典型代表物。甲烷的学习是高中学生较为系统地学习有机物的开始。因此，本课题的教学价值在于：一是以甲烷的结构特点的学习帮助学生初步体会对有机物组成、碳的成键特点和有机物立体结构模型的认识;二是以甲烷的取代反应为载体初步体会有机物的性质;三是从甲烷这个最简单的有机物入手可以类推烷烃的结构和性质，初步体会从结构角度学习有机物性质的学习模式。基于上述分析，本课题在注重传授知识的同时，要注意培养学生正确学习有机化学知识的思路与方法。

二、教学目标

1．知识与技能：

（1）会写甲烷的分子式、结构式，知道甲烷的结构特点，初步了解饱和碳原子的成键特点。（2）知道甲烷的物理性质、化学性质

（3）理解取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。

（4）了解烷烃的组成、结构和通式，初步了解碳链的结构，运用烷烃的通式熟练写出各种烷烃的分子式；类推烷烃的物理性质和化学性质，认识烷烃的化学稳定性。

（5）知道同系物、同分异构体的概念，知道烷烃同系物的习惯命名法，了解丁烷的同分异构体，能根据结构式判断同分异构体和同系物。2．过程与方法：

（1）通过书写甲烷的分子式、电子式、结构式，初步认识到有机物结构式的“三重表征”。（2）通过“实践活动”（可制作模型或使用球棍模型）、阅读和分析球棍模型、比例模型，了解甲烷的空间构型，进一步明确甲烷结构式的含义，初步认识饱和碳原子的成键特点。初步体会有机物分子结构的特点及其性质的影响。

（3）通过观看取代反应的模拟动画或使用模型模拟取代反应的过程，从键的层面认识甲烷的取代反应。

（4）通过分析表3-1，归纳出烷烃的习惯命名法、结构简式的书写规则、物理性质（熔沸点、密度、状态）的规律性变化、同系物的概念、烷烃同系物的通式等。3．情感态度与价值观：

（1）结合生活经验和化学实验，认识烷烃对人类生活的重要性。（2）通过有机物结构和性质的学习，体会有机物研究的基本思路和方法，初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。

三、教学重点和难点

1.教学重点

（1）甲烷的分子结构（2）甲烷的取代反应（3）同系物、同分异构体 2.教学难点

（1）甲烷的结构特点及立体结构模型的初步认识（2）甲烷的取代反应条件及产物、断键、成键特点（3）同系物和同分异构体概念辨析

四、教学过程

1.教学流程

引入（有机化合物梗概、学习有机化学的指导思想、烃的定义）→甲烷的存在和用途→甲烷的物理性质→甲烷的结构→甲烷的化学性质→归纳取代反应特点→讨论甲烷的“功与过” 2.教学过程

环节1：初识有机物

【教师】今天开始我们学习有机化合物。请阅读课本第58页，初步了解有机化合物在生产生活中的应用，认识什么叫有机化合物 【学生】总结有机化合物的应用 【教师】什么叫有机物？ 【学生】含碳的化合物

【教师】是否所有含碳的化合物都属于有机物？

【小结】有些物质虽然含有碳元素，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，但性质与无机物接近，称为无机物。组成有机物的元素除碳外，通常还有什么元素？ 【学生】H、O、N、S。

【屏幕】组成有机物的元素除碳外，通常还有H、O、N、S、P、卤素等。

【教师】有机化合物对我们来说是一个新的学习模块，相比于之前的学习来说，有一个指导思想显得尤为关键，当然在元素化合物和元素周期律的学习中我们也反复强调过这个思想，即结构决定性质的思想。其次，在有机物参与的化学反应中，反应条件非常重要。【过渡】今天我们要学习的一种有机物仅含碳和氢两种元素——烃，请注意它的书写和读音。烃是最简单的一类有机物，那么最简单的烃就是甲烷。

【随堂练】下列物质属于烃的是：H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4 环节2：温故知新——甲烷的结构

【教师】甲烷相信大家都不陌生，根据初中所学和生活经验，请大家谈谈对甲烷的认识。【学生1】是天然气、沼气、油田和煤矿坑道气的主要成分。【学生2】无色、无味。

【学生3】可以燃烧，完全燃烧生成二氧化碳和水。【学生4】甲烷是一种非常清洁的能源。

【教师】从刚才大家的总结中，我们可以了解到甲烷在自然界的存在和应用，除了这些，甲烷还可作为家庭管道煤气的燃气，以及作为一些汽车例如出租车的燃料。【图片】煤气炉燃烧图片，加气站图片。

【设问】它为什么现在倍受青睐呢？请回忆初中学习过的甲烷的性质。

【小结】单位质量的甲烷燃烧放出的热量比单位质量的煤和石油燃烧放出的热量都高，且燃烧产物无污染。所以甲烷是一种高效、清洁的能源。【数据】1Kg甲烷完全燃烧放出5.56×104 KJ热量

1Kg 煤燃烧放出2.09 ×104 KJ热量 1Kg石油燃烧放出4.19×104 KJ热量

【教师】我们可以看出甲烷在生产生活中非常重要。下面我们就来进一步学习甲烷。学习甲烷先要学习甲烷的结构。大家能否写出甲烷的分子式、电子式和结构式？ 【学生】书写甲烷的分子式、电子式和结构式

【教师】分子式是将所含元素写出，在元素符号下方标明该元素原子的个数，电子式是将共用电子对情况和原子的其他最外层电子数标出，结构式是把电子式中每一对共用电子对用一条短线表示。甲烷的结构我们写在黑板上是平面的，真实的结构是不是平面的呢？ 【学生】不是，是正四面体。

【教师】我们在纸上或黑板上写出结构式看起来好像是平面的，实际上甲烷的结构是立体的。【展示】动画演示甲烷的分子结构模型、甲烷分子的球棍模型和比例模型。

【教师】我们经常使用两种模型，一种是球棍模型，球代表原子，棍代表共价键。另一种模型叫做比例模型，中间的碳比氢原子要大一些，可以反映原子的大小关系。

【小结】甲烷分子形成了一个正四面体的立体结构。碳原子位于正四面体的中心，而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上，4个C-H键的键长和夹角相等，强度相同。分子式

电子式

结构式

CH

4环节3：甲烷的性质

【教师】这里有一瓶甲烷，请大家观察并描述甲烷的物理性质。【学生】常温下为无色气体，密度比空气小，难溶于水。【教师】如何知道甲烷密度比空气小且难溶于水？

【学生】装甲烷的集气瓶口朝下放置可以知道甲烷密度比空气小，生活中使用的沼气从水中冒出可以推测它难溶于水。

【屏幕】1.物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。

【过渡】刚才我们认识了甲烷具有正四面体结构，我们以前是否接触过具有正四面体结构的物质？具有这种结构的物质性质一般有什么特点？ 【学生】金刚石，性质很稳定。

【教师】由于甲烷具有正四面体结构，所以，甲烷通常情况下性质比较稳定。稳定体现在哪些方面呢？请看实验。

【演示】将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中。

【小结】通常情况下，不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应

【转折】但是在特定条件下也会发生化学反应。例如，我们知道甲烷在点燃的条件下可以燃烧，请写出甲烷燃烧的化学方程式。

【教师】请对比书上的化学方程式，有什么不同点？ 【学生】书上没有用等号。

【讲解】有机物的反应由于比较复杂，副反应较多，因此在写方程式时一般写“→”，不写等号。

【屏幕】2.化学性质

点燃

（1）氧化反应CH4+2O2－→CO2+2H2O 【教师】下面我们重点要学习的是甲烷另一个大家不熟悉的性质，请大家先阅读课本P61的科学研究。【学生阅读课本】

【教师】该实验我们采用观看视频的方式，不演示的原因有两个：一是该实验的时间比较长，大约需要10～15分钟的时间，且要用比较强的光来照射，二是该实验只能采用演示的方式，后面的同学很难观察到细微的现象。下面播放视频，请大家认真观看并做好记录。【播放视频】取代反应的装置、通入混合气体。【教师】暂停视频、提示观察：

1、想想为什么可以用排饱和食盐水的方法来收集甲烷氯气的混合气体？

【学生】甲烷难溶于水；氯气可溶于水，饱和食盐水中的c（Cl-）很大，可以降低氯气与水的反应程度以及减少氯气在水中的溶解度。

【教师】提示观察：

2、视频中甲烷和氯气的体积分别为20mL和80mL，课本是多少？从比例可以说明什么问题？

【学生】课本是一半一半。说明都可以反应。【教师】由此我们可以看出气体的体积要求不是很严格，不同的比例都可以发生反应。提示观察：混合气体的颜色。【学生】黄绿色。

【继续播放视频】反应的现象（说明：该反应比较缓慢，视频是拉快了速度。）

【教师】整个实验过程看到了哪些现象，说明了什么问题？请一位同学完整地描述一下。【学生】气体的颜色变浅，有油状的液滴，量筒内压强减小。【教师】为什么出现这些现象？

【学生】氯气少了，气体参与了反应。有油状液滴说明产物有液体，不溶于水。【教师】另外，课本第61页提到试管中有少量白雾。这里的白雾是什么？ 【学生】小液滴。

【教师】什么物质容易形成小液滴？ 【学生】易溶于水的物质——盐酸。

【教师】化学反应的本质是旧键断裂新键形成，那么该反应的一个产物是HCl,它是通过如何断键和成键而形成的？剩下的原子或原子团能相互结合，那除了HCl外还有什么生成物？ 【动画】模拟甲烷的取代反应过程。

【教师】在反应中，甲烷断开了C-H键，氯气断开了Cl-Cl，一个Cl原子替换了H原子的位置得到一氯甲烷，换下来的H原子和另一个Cl原子结合形成HCl。【学生】观察动画写出甲烷与氯气反应的化学方程式。【屏幕】（2）取代反应

【教师】这些反应的共同点是甲烷分子里的氢被氯原子所替换，这类反应叫做作取代反应。【小结】取代反应的特点

实验条件：光照

反应物状态：气态

反应后产物是混合物

定量关系：1molCl2取代1molH 【教师】由此可以看到有机反应一般具有以下特点：需要一定的条件、反应速率慢、副反应多、反应程度小，一般为可逆反应。这正是有机化学方程式写箭头不写等号的原因。【拓展思考】二氯甲烷有几种结构？结合球棍模型思考。【学生讨论】一种……两种……。【教师】为何认为是两种？

【学生代表】有两种，一种是两个氯原子相邻，第二种是两个氯原子是相对的。【教师】你认为是两种，请你用台面的模型拼出两种一氯代物。【有个别学生表示反对】是一种……一样的……。

【展示模型】甲烷的球棍模型，将两个氢原子替换为两个氯原子，上下左右转动模型。【教师讲解】因为甲烷是正四面体结构，四个氢原子的地位是完全等同的，任意将其中两个氢原子替换为两个氯原子只能得到一种结构，不要被平时所书写的平面的结构所混淆，所以二氯甲烷只有一种结构。

第二篇：第一节 最简单的有机物——甲烷教案

第三章 有机化合物

第一节 最简单的有机物——甲烷（第1课时）

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解甲烷的存在和用途（2）掌握甲烷的结构和性质 2.过程与方法

（1）通过模型制作、探究实验、模型、甲烷的多媒体动画等，培养学生关心科学、探索科学的精神。

（2）通过甲烷与氯气光照下反应的实验，培养学生观察、分析、思考等能力。3.情感态度与价值观

（1）通过甲烷分子结构的探究，激发学生学习化学的兴趣。（2）使学生初步掌握研究物质的方法，激发学生探索新知识的欲望。

【教学重点】

甲烷的空间结构和甲烷的化学性质

【教学难点】

甲烷的空间结构和甲烷的取代反应

【教学过程设计】

[新闻导入] 2014.8.1 台湾高雄瓦斯爆炸事件

[设计意图]观看台湾高雄瓦斯爆炸事件视频，感受瓦斯爆炸带来的严重后果。借此引出引起爆炸的罪魁祸首——甲烷。

[师]提起甲烷我们并不陌生，甲烷是我们在初三就学习过的一种有机化合物。什么是有机化合物？

[生]含有碳元素的化合物称为有机化合物。

[师]甲烷是我们学习的第一种有机化合物，也是最简单的有机物。这节课我们将对甲烷做进一步的学习和了解。

【板书】第一节 最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷 1.分子组成与结构

甲烷的分子式

CH4

电子式

结构式

HHCHHHHCHH 1 结构式：用短线来表示一对共用电子的图式

[思考探究] 甲烷分子中的原子在空间上是如何分布的呢？ 【实践活动】甲烷的结构

裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图3-1所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中4个氢原子的位置，中心是碳原子。

观察图3-1所示的C与H空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。

3-1 甲烷分子结构示意图

【学生分组活动】由学生分组完成甲烷正四面体结构的制作，感受甲烷的空间结构。[实物展示] 由教师展示能够体现甲烷正四面体构型的空间结构模型和球棍模型并做讲解。[师]甲烷分子具有正四面体的空间构型，以碳原子为中心，四个氢原子为顶点。其中四个C-H键的长度和强度相同，夹角相等，均为10928’。[多媒体展示] PPT展示甲烷的球棍模型和比例模型

[过渡] 结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样性质呢？ [自主学习] 请同学们阅读课本P61，找出甲烷的物理性质。

[实物展示]向学生展示制取的甲烷气体，由学生总结归纳甲烷的物理性质。[板书]2.物理性质

（1）通常状况下，甲烷是一种无色、无味的气体（2）密度比空气小（3）极难溶于水

[过渡]甲烷的化学性质又如何呢？下面我们一起来学习甲烷的化学性质 [板书]3.化学性质

[师]在通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，也不与强酸、强碱反应。但是在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。

请同学们联系思考，甲烷能发生什么反应？（联系课堂开头的台湾瓦斯爆炸事件）[生]甲烷能发生燃烧反应 [板书]（1）氧化反应（燃烧）

。【演示实验】课堂演示甲烷的燃烧反应

[引导]同学们在观看过程中应注意观察实验现象，并留意反应中是如何检验生成物的。

学生协助完成实验——甲烷的验纯，燃烧和产物的检验实验。[师]请一位同学归纳实验现象。

[生]实验现象：甲烷燃烧发出淡蓝色火焰，小烧杯内壁有水珠生成，澄清石灰水变浑浊。[师]这个实验说明甲烷燃烧生成了什么？ [生]水和二氧化碳

[师]同学们注意到了实验中是如何检验生成物的吗？

[生]用干燥的小烧杯倒扣在火焰上方，烧杯内壁出现水珠——说明有水生成。往烧杯中倒入少量澄清石灰水——澄清石灰水变浑浊——说明有二氧化碳生成。[师]现在请同学们根据实验写出甲烷燃烧的化学方程式。

【学生活动】由学生根据实验书写化学方程式，并让一个同学上讲台书写，与课本中的方程式作对比。

[师]同学们有没有注意到这个方程式的书写跟我们以往写的不太一样？ [生]方程式中用“→” 而不是 “==”

[师]强调：有机反应化学方程式的书写应该改用“→” 而不再用 “==”

[过渡]甲烷除了能发生氧化反应外，还能发生另一种反应——取代反应。下面我们来学习甲烷的取代反应。[板书]（2）取代反应

【科学探究】甲烷与氯气的反应

[师]介绍实验内容；引导学生观看实验视频过程中应注意几个要点：（1）量筒内气体颜色如何变化（2）量筒内壁有何种物质生成（3）反应过程中液面有何变化

实验现象：光照时，量筒内气体颜色逐渐变浅，量筒内壁出现油状液滴，量筒中有少量白雾，量筒内的液面上升。

光CH3Cl + HCl [板书]化学方程式 CH4+Cl2[师]甲烷与氯气反应过程中，氯气分子中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子，生成了一氯甲烷（g）和氯化氢。

【演示动画】多媒体演示甲烷发生取代反应生成一氯甲烷的动画。

[师]引导学生书写一氯甲烷继续被氯气取代生成二氯甲烷（l）的化学方程式。CH3Cl+Cl2光CH2Cl2+HCl

【学生练习】学生尝试书写二氯甲烷继续与氯气发生取代反应生成三氯甲烷（l）和四氯甲 烷（l）的化学方程式。学生上台书写教师做出指正。

CH2Cl2+Cl2 CHCl3+Cl2[板书]取代反应

有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。特点：取代反应是逐步取代；连锁反应，且各步反应同时进行。【练习】下列反应不属于取代反应的是（双选）

A.CH4 + Br2→ CH3Br + HBr

B.Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑

C.CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

D.CHCl3 + HF→ CHFCl2 + HCl 答案：BC [过渡]性质决定用途。我们一起来了解一下甲烷的相关用途 [板书]4.用途（1）作燃料（2）作化工原料

[师] 甲烷具有可燃性，燃烧产物几乎无污染，因此可以用作燃料，是一种清洁能源。甲烷来源丰富，是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分，但使用过程中一定要注意安全，否则很容易造成像台湾高雄瓦斯爆炸类似的事故。此外，甲烷能发生取代反应生成一系列有机物，所以它是一种重要的基础化工原料。【小结】

这节课我们学习了甲烷的结构及相关性质，了解了甲烷的分子式、电子式、结构式和正四面体的空间构型。其结构决定了甲烷的色态味、密度、溶解性等性质，尤其是甲烷的两个重要化学性质——氧化反应和取代反应。利用这两个反应，我们能对甲烷加以利用服务于我们的生产、生活。【课堂练习】见学案 【布置作业】

1.【活动与探究】查阅资料了解“西气东输”的有关知识，认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用

2.完成课本 P64-65 :1、2、3、6 练习

【板书设计】 光CHCl3+HCl

光CCl4+HCl

第一节

最简单的有机物——甲烷

一、甲烷

1.分子组成与结构

分子式

电子式

结构式

空间构型

CH4

2.物理性质

HHHCHHCHHH

正四面体

（1）通常状况下，甲烷是一种无色、无味的气体（2）密度比空气小（3）极难溶于水 3.化学性质

（1）氧化反应（燃烧）

CH4 + 2O2（2）取代反应 点燃 CO2 + 2H2O

CH4+Cl2

光CH3Cl + HCl

光CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+Cl2光CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2光CCl4+HCl

取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。4.用途（1）作燃料（2）作化工原料

第三篇：化学微课教学设计必修二第三章第一节最简单的有机化合物-甲烷(初步认识有机物的结构)

高中化学必修二第三章第一节《最简单的有机化合物——甲烷》

初步认识有机物的结构教学设计（微课）

天门市竟陵高中余春玲

一、教材分析

本节微课的内容是初步认识有机化合物的结构特点，并能书写简单烷烃的结构式。在必修1模块的第一章第一节中，学生已学习了物质的分类，能将有机化合物和无机化合物区分开来并初步了解了有机化合物的组成特点，；在必修2模块第一章第三节中，学生已学习了化学键，掌握了共价键的成因及其主要类型，学会运用电子式、结构式来表示分子的空间构型。本节是在学生已具备知识的基础上从碳原子的成键特点入手，探究甲烷的结构特点及烷烃的结构式，使学生认识到有机化合物种类的多样性与其结构特点有关，为下一步学习“系统命名法”做准备，也为后续学习同系物和同分异构体打好基础。所谓“结构决定性质”，所以本节的学习是学生学习后续章节“有机物性质”的基石。

二、教学目标

1、知识与技能：

⑴根据碳原子的原子结构示意图，理解碳原子的成键特点，书写甲烷的电子式。⑵假设几种空间构型，通过分析确定甲烷的正确结构并做出甲烷分子模型。⑵书写甲烷和其他简单烷烃的电子式和结构式。

2、过程与方法：

⑴通过预习培养学生自学能力、独立解决问题、发现问题的能力。⑵通过模型制作使学生在实践中获得亲身体验并能初步体会“模型方法”的意义。

⑶通过思考与交流，让学生学会联系自己已掌握的知识通过比较归纳认识事物的本质特征。

3、情感、态度与价值观

⑴培养学生主动参与意识和动手能力。

⑵经历探究过程，提高学生的空间构想能力，体验学习过程。

三、教学策略

1、高中化学课程改革的基本思路强调形成积极主动的学习态度，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。本节教学中采用了“探究──引导”式教学方法，通过引导学生探究甲烷的分子结构，培养学生发现问题的能力和自学能力。

2、原子结构和共价键的形成是从微观上揭示物质构成的奥秘，较为抽象。由于学生在之前的学习中均已初步认识，本节的教学要充分利用学生已有的知识，调动学生主动探索科学规律的积极性。通过甲烷分子模型的制作，引导学生分析烷烃的共同点，并试着制作其他简单烷烃的结构模型。

四、教学重难点

教学重点：甲烷的正四面体空间构型。

教学难点：烷烃的空间结构延伸和学生空间想象力的开发。

五、教学过程

1、复习引入

我们知道化合物可以分为有机物和无机物两大类，第四主族的硅元素是无机界的主角，而同是第四主族的碳元素却统治了整个有机界。今天开始，我们一起来探究有机化学里面的奥秘吧！

位置决定结构，结构决定性质，性质决定用途。有机物的统治者碳元素在元素周期表中处于什么位置？根据位置写出碳的原子结构示意图和电子式。

【学生】第二周期第四主族

【分析得出】最外层四个电子，从离子键得失电子角度，得到四个电子才能达到八电子稳定结构；从共价键共用电子对角度，最外层有四个电子，可以公用四对共用电子对，此时恰好也是八电子稳定结构。

我们在学习过，可以用一根短线表示一对共用电子对，则碳周围的短线数目永远是四根，这就是有机化学的结构基础。

【设问】我们知道有机物分为烃和烃的衍生物，烃只含有碳和氢两种元素。今天老师告诉你们，烃里面有一类叫做烷烃，烷烃分子中所有的化学键都是单键，请大家写出含有一个和两个碳的烷烃的电子式是结构式。

【答案】甲烷（一个碳的烷烃）

乙烷（两个碳烷烃）

2、甲烷的空间结构

【探究】我们知道两点确定一条直线，三点确定一个平面，在甲烷的结构中有一个碳原子和四个氢原子共五个原子，那么由着五个点构成的空间构型可能就不能像我们纸上写着的那样的一个平面了，那可能是个什么样的空间构型呢？老师给同学们准备了牙签（化学键单键）、大葡萄（碳原子）、和小青豆（氢原子），大家动手探究甲烷的空间构型，在组合甲烷的构型中要注意到的是四个氢原子的位置需要完全一模一样的，而且四个氢原子之间的距离以为斥力的作用要最大。

通过探究活动，得到了甲烷的球棍模型，甲烷的空间构型为正四面体。【实践】请同学们动手做一个正四面体，具体步骤参照课本60页.。也可以按照自己的方法做出正四面体。

老师在讲台上也迅速做出一个正四面体，并走下去指导学生制作。

【提问】在你的四面体中，碳原子和氢原子各处于什么位置？根据在数学中立体几何课上所学到的知道告诉老师，甲烷分子中化学键的夹角是多少度？

【答案】109°28′

【加深】请大家试着写出四氯化碳CCl4电子式结构式，并设想CCl4的空间构型。

3、乙烷

【探究】请同学们根据乙烷的电子式和结构式，并结合刚才我们认识的甲烷的结构，尝试着做出乙烷的球棍模型。

【实践】单键都是可以旋转的，请同学们旋转手中的模型，乙烷分子是可以变化的，不像甲烷的模型怎么旋转都是原来的样子。

六、小结和课外延伸

这节课我们学习了甲烷和乙烷的结构，初步认识了有机物的空间结构，含有一个碳的烃叫甲烷，含有两个碳的烷烃叫乙烷，大家下去思考并试着上网查查，含有三个碳的烷烃和含有四个碳的烷烃又会叫什么名字呢？你能试着做出含有三个碳和四个碳的烷烃的空间结构球棍模型吗？有机高分子化合物含有的碳原子数目甚至成千上万，你能估计下有机物的种类大概有多少种吗？

第四篇：甲烷教学设计

《最简单的有机化合物—甲烷》教学设计

执教人：李琴

引入：以低碳经济作为切入点，引出了在低碳经济背景下日益受到大家重视的能源物质——甲烷。

师：安排同学们预习教材P60-62页，完成导学案相关内容（除“取代反应中”第一小问“实验现象”一栏和“迁移应用”部分）生：完成导学案规定内容并进行小组讨论

师：组织同学们就讨论结果进行相关问题的展示，并给予适当的点评。

作用：使学生通过自主学习，初步了解这节课即将要学习的内容——甲烷的结构及性质。师：就本节的重难点进行讲解 1．甲烷的物理性质及存在

师：除了天然气，沼气、石油气、煤矿坑道气（瓦斯、坑气）、可燃冰等也都含有甲烷，那么日常生活中可以看到的天然气是什么颜色，有什么味道？

分析问题：借助日常生活中天然气的外观，讲解甲烷是无色无味的气体，以及其密度和溶解性。

解决问题：无色无味，密度比水小，极难溶于水。师：据其物理性质，思考甲烷如何收集？

作用：引导学生学习、掌握甲烷的物理性质。将理论化学和生活化学联系起来的教学方法，让学生对所学知识产生亲切感，增加学习兴趣。

2、甲烷的分子式与结构式

提出问题：甲烷的化学表达式怎么写，空间结构？

引导思维：利用球棍模型将甲烷分子结构形象化，引导学生思考并写出甲烷的分子式与结构式。

分析并解决问题：给出甲烷的分子式（CH4）与结构式、电子式的图片。根据图示，分析甲烷的分子式以及电子式。甲烷是一碳原子为中心，四个氢原子在四个顶点上的正四面体。

作用：引导学生学习并掌握甲烷的分子式与结构式。

3、甲烷的化学性质

在学生解甲烷物理性质的基础上，将重点放在甲烷的化学性质上。回应前面所讲的“结构决定性质”，接着引导学生通过结构理解甲烷的有关化学性质：

（1）甲烷的可燃性决定了它有什么用途呢？有什么优点呢？写反应方程式，介绍爆炸极限问题，以甲烷作能源为例讲解科学与社会的关系，渗透环保、能源问题。关心社会，并让学生思考矿井生产为了避免瓦斯爆炸应该采取的安全措施是什么？补充演示甲烷通入高锰酸钾溶液的反应。

（2）甲烷的取代反应是本节的一个难点，也是学生第一次接触有机反应类型，对于实验的处理，由于教材上演示实验现象不利于后排学生观察，播放实验录像：（取代反应实验：用排饱和食盐水法将甲烷和氯气依次收集在100ml的量筒中，其中甲烷20ml，氯气80ml，光照。)观察实验现象，并完成导学案相关内容，在实验的基础上，先使学生有一个甲烷分子中氢原子能被其他原子取代的印象，然后再通过给出甲烷与氯气反应的几步方程式，向学生说明甲烷分子中的氢原子不仅一个能够被取代，而且全部可以被取代，进而讲清取代反应的确切涵义。结合球棍模型和电脑模拟，帮助学生理解取代反应的实质。通过电脑模拟，把抽象的内容形象化，学生学习兴趣大，对取代反应的实质的理解也更深刻，对学生不明白的地方还可以反复播放。

4、小结

1、甲烷的空间构型：

2、甲烷的物理性质和存在形

3、甲烷的化学性质：可燃性

甲烷的取代反应

5、作业

课本64-65页1.2.9.10

五、板书设计

第一节 最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）

一、甲烷的分子组成和结构

1、分子式：CH4

2、电子式：

3、结构式：

4、结构简式：CH4

5、甲烷分子结构：对称的正四面体结构。

二、甲烷的性质

（1）、物理性质： 无色无味、密度比空气小，极难溶于水的气体。

（2）、甲烷的化学性质

1、甲烷的氧化反应—燃烧反应

点燃

CO2(g)+2H2O(l)

CH4(g)+2O2(g)

现象：火焰呈淡蓝色、烧杯内壁有水珠、澄清石灰水变混浊。

2、甲烷的取代反应

取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。取代反应是烷烃的特征反应，但反应物必须是纯卤素，条件也较特别。

第五篇：甲烷教学设计

最简单的有机化合物——甲烷 教学设计 第一课时

1、教学内容：甲烷

2、教学目标：（1）知识与技能：

①了解甲烷在自然界中的存在和用途； ②认识甲烷的正四面体结构； ③了解甲烷的物理性质和化学性质。（2）过程与方法：

①通过实验培养学生的观察分析能力，提高研究性学习的能力；

②让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法，形成严谨的学习态度。

（3）情感态度与价值观：

①通过学生已有知识顺利进行初、高中知识的自然衔接，消除学生对高中有机化学的不适应心理，并利用有机化学的入门学习，激发学生学习有机化学的兴趣；

②培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神；③渗透实事求是和透过现象看本质的辩证唯物主义思想。

3、教学重点、难点： 重点：甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。

难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应

4、教学方法：讲授、讨论、实验探究、小组合作、类比等教学方法。

5、教学过程：

【引入】在前面的学习中，我们学习了化学的一大模块——无机化学，从今天开始，我们将进入化学另一个模块——有机化学的学习。

【讲述】有机化学主要是研究一些有机化合物的结构、性质与制备的学科，那么什么又是有机化合物呢？其实，有机化合物就是指含有碳元素的化合物，简称有机物。有机化合物有两个基本特点：数量众多，分布极广。但由于CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸（HCN）及其盐、硫氰酸（HSCN）及其盐等与无机化合物的性质与结构相似，所以把他们归入了无机化合物之列。

【提问】有机化合物中是否只含有碳元素吗？

【讲述】答案是否定的，顾名思义，化合物自然是含有两种或两种以上元素的纯净物，有机化合物不只是含有碳元素，它还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。其中仅含有碳、氢元素的有机化合物叫做烃。

【过渡】今天我们就一起来学习最简单的烃，也是最简单的有机化合物——甲烷 【板书】第一节最简单的有机化合物——甲烷 【板书】

一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

【引入】我们都知道我们国家正在实施一项重大的能源工程——“西气东输”工程。【提问】大家知道“西气东输”工程里面的气指的是什么吗？ 【学生回答】天然气 【讲述】很好，这项工程主要是将新疆、甘肃等地丰富的天然气资源，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。由于天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，所以我们国家才不惜重金把它从新疆那么遥远的地方引过来。天然气它的主要成分了就是甲烷，其实自然界中甲烷不只单单存在于天然气中，在沼气、油田气和煤矿坑道气中甲烷也是他们的主要成分。

【PPT展示】【板书】

1、甲烷在自然界中的存在 ①沼气 ②天然气 ③煤矿坑道气（瓦斯）④油田气 【板书】

2、分子结构

【过渡】通过我们在初中的学习，我们知道甲烷的分子式为CH4，根据我们第一所学化学键的知识写出甲烷的电子式 【PPT展示】【板书】1）、甲烷的电子式

如果我们将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子叫结构式。【板书】结构式：将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子。那么甲烷用结构式来表示的话我们就可以把它表示成这个样子 【PPT展示】【板书】2）、甲烷的结构式

【提问】我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的结构到底是不是和它的结构式一样呢？

【实践】下面我们就动起手来，利用我们手上的橡皮泥和牙签，搭建出你想象中的甲烷的空间结构。搭建出来后想一下以下两个问题： 【PPT展示】

1、如果我们用一个X原子替代甲烷分子其中的一个氢原子，有几 种可能？

2、如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，又有几种可能？ 找几个同学问一下他们做出来的模型的空间几何结构。

【讲述】通过我们科学家精确的实验测定发现，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构，那现在甲烷它的空间结构该是那一种呢？你们动手做一下，用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结构只有一种，看看应该是哪一种结构。

【学生回答】正四面体

【PPT展示】甲烷的正四面体结构、球棍模型及比例模型。

【讲述】很好，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构的话，那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体了；如果它是一个平面正方形或者四棱锥的空间结构，那么用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子相邻和相对肯定是两种不同的结构，如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子，其结果只有一种空间结构的话，那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体。在这种结构中，每个C-H与C-H都是等价的，且他们之间的夹角也就是键角为109º28’。

【过渡】好，看完了甲烷的结构，接下来我们来看一下甲烷的性质。【板书】

二、甲烷的性质 1）、物理性质 【讲述】【PPT展示】通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气密度小为0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。

【过渡】这些就是甲烷的一些物理性质，接下来我们来看一下它的化学性质。我们常说结构决定性质，那么甲烷稳定的正四面体结构决定了它有那些化学性质呢？

【板书】

2、化学性质

1)、稳定性甲烷稳定的正四面体结构决定了甲烷通常情况下是比较稳定的，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

【板书】【PPT展示】与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。【讲述】甲烷的稳定性是由它具有正四面体结构的稳定结构决定的。

【过渡】但任何物质的稳定性都是相对的，而它的变化是绝对的，内因是变化的根据，外因是变化的条件，一旦外部条件发生变化，甲烷也能发生反应。比如在 特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。下面我们就一起来看一下甲烷的燃烧反应。【板书】2）、甲烷的氧化反应——燃烧反应

【讲述】甲烷是一种优良的气体燃料，通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧，生成水和 CO2,放出890kJ的热量, 火焰呈淡蓝色。【板书】CH4(g)+2O2(g)2(g)+2H2O(l)下面请同学们阅读课本P61资料卡片并思考以下两个问题：

1）怎么检验甲烷燃烧生成的产物？甲烷燃烧产物是二氧化碳和水，可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上，之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。（2）点燃甲烷前应有什么操作？ 2）【总结归纳】点燃甲烷前应该验纯，这就提醒我们，在使用任何可燃性气体前一定要进行验纯，否则他们与空气混合达到一定的比例的时候就会发生爆炸。

3）【提问】如果你发现你家里面使用的煤气或天然气发生泄漏的话，你将怎么进行查漏呢？

4）【讲述】我们应该先打开门窗，让可燃性气体在室内的浓度，同时关闭煤气或天然气的总阀门，并且要到户外去打电话进行求救，切勿触动任何电器开关(如开、关灯)、在室內使用电话或手机、使用火柴或打火机、按动邻居的门铃、开启任何煤气用具，直至漏气情况得到控制。5）那么我们该怎么来检验这两种物质呢？

6）【过渡】接下来我们来看一下甲烷的另一个重要的化学性质 7）【板书】3）、甲烷的取代反应（特征反应）

8）【讲述】甲烷在通常情况下不与强氧化剂反应，但在特定的条件下甲烷是可以与一些氧化剂发生反应的。如在光照的条件下就可以与氯气发生反应。下面我们一起来看一个甲烷与氯气反应的视屏。9）【提问】在这个实验视屏你看到了些什么现象 10）【总结】色变浅、水上升、出油滴。为什么会出现这些现象呢，这是因为甲烷与氯气发生反应生成了能溶于水的氯化氢与不溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等油状液体。其生成一氯甲烷的化学方程式为： 11）12）【板书】氯气 一取代

【讲述】在上述反应中生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不是直接一次性完成的，而它们是一个连锁的反应，反应中生成的一氯甲烷又可与氯气进一步反应，依次生成难溶于水的油状液体二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳——是一种很好的灭火剂），注意：有机反应方程式用“→”，不用“ = ”。

13）14）【讲述】仿照生成一氯甲烷化学方程式，尝试 写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式

【板书】二三四取代 【讲述】在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体。【讲述】在上述反应中甲烷分子中的4个H原子逐一被Cl原子所代替生成了4 种四种不同的取代物，像这种有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。

【板书】取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。

【讲述】甲烷在光照下除与氯气发生取代反应以外，还能与其它气态．．卤素单质发生反应，它与氟气的反应更容易，与溴蒸气．．的反应更困难，与碘蒸气几乎不反应。但甲烷不能与氯水、溴水等反应，使氯水、溴水等褪色。

【提问与思考】

1、在甲烷与氯气的取代反应中那种生成物最多？

2、如何验证HCl的生成呢？

3、有什么物质可以证明甲烷结构是正四面体而不是正方形？

4、取代反应与置换反应有何区别？ 【PPT展示】【小结】

1、甲烷分子的结构特点；说明“甲烷分子是正四面体结构”最基本的实验事实是什么？

2、甲烷主要存在于那些物质中，有什么样的物理性质

3、甲烷的化学性质有哪些？

4、什么是取代反应？它与置换反应有什么区别？

附：板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

1、甲烷在自然界中的存在2、甲烷的分子结构

分子式：CH4电子式：

结构式：将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子结构式：

3、空间结构：正四面体，键角109°28′。

二、甲烷性质：

1）、物理性质：P61

三、甲烷的化学性质：通常情况下，甲烷稳定

1、甲烷的氧化反应（燃烧反应）

2、甲烷的取代反应（特征反应）

3、取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。