全国高中化学优质课大赛课题：教学设计 《甲烷》.doc

1、最简单的有机化合物甲烷 人教版化学 2第 60 至 62 页 江苏省南通中学 陈风雷 一一、课程标准、教材以及学生分析、课程标准、教材以及学生分析 1课程标准和教材分析 对于最简单的有机化合物甲烷的教学， 课程标准要求了解甲烷 的组成、结构、主要性质。通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的 成键特征。 课程标准教学要求 （江苏） 将其进行了细化， 知道甲烷的分子结构， 了解甲烷的来源，了解甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途。 人教版化学 2让学生从熟悉的有机化合物入手，认识到有机化学与我们 生活息息相关，初步了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，提供有机化 学中最基本的核心知识

2、，满足公民基本科学素养的要求，能用所学的知识，解释 和说明一些常见的生活现象和物质用途。教材从学生生活实际和已有的知识出 发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，使 学生在初中知识的基础上有所提高。 初步体会有机物分子结构的特点及其对性质 的影响，让学生进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。初 步学会对有机物进行科学探究的基本思路和方法， 激发学生对有机化学领域的学 习兴趣。 2学生分析 学生在九年级化学学习中， 已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能燃烧的化学 性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解 了学习元素化合物的一般

3、方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机 化合物奠定了一定基础。 有机化合物学习和无机化合物学习的不同点是：有机化 合物更强调从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“ （组成）结构性 质用途”的认识关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定 的分析和解决问题的能力。本课教学内容起点低，强调知识与应用的融合，让学 生在已有知识的基础上，一方面通过同学动手搭建甲烷结构模型，进一步深化认 识甲烷的立体结构，促使学生积极地参与到课堂学习中来。另一方面从科学探究 甲烷和氯气的化学反应入手，充分利用实验研究物质的性质，并从结构角度提升 学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点

4、。 对于甲烷结构的认识以历史上科学家的不断探索过程为切入点， 激发学生学 习兴趣。甲烷的结构特点和甲烷的取代反应是本课教学的重点，通过甲烷和氯气 的科学探究实验，认识取代反应，并通过甲烷立体结构模型的搭建，使学生头脑 中的思维模型更加直观化， 引导学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。 教 师作为学生学习的帮助者、促进者，要为学生设计好学习新知识的阶梯，帮助他 们顺利地解决可能遇到的困难和问题，保护他们学习有机化学的兴趣和热情。 二二、教学目标、教学目标 了解甲烷的分子结构和主要性质，认识取代反应，初步体会有机物分子结构 的特点及其对性质的影响。通过实验探究甲烷和氯气的化学反应， 初步学会进

5、行 科学探究的基本思路和方法，培养学生思维的缜密性。 让学生体会到结构与性质 有内在的联系和变化规律，并学会主动去发现和掌握这些规律，认识有机化学结 构的内在美。 碳原子的原子结构特征特别是原子核外电子的排布规律决定了它与其他原 子之间的结合方式，并赋予了其特有的性质特征，决定其用途。这种连锁关系恰 是有机化学的“多米诺骨牌” ，其中结构是关键，把握好物质的结构并结合物质 所处的反应条件，使学生对其性质、用途的认识更上一个层次。 本课基于结构角度采用建构主义的教学策略和方法是最有效的。 建构主义者 认为， 知识是学习者基于个体体验活动的产物，是在不断变化的社会情境中形成 的。学习者是“活动式探

6、究者”和“知识的建构者” ，揭示有机物结构和性质之 间的内在联系，教给学生认识规律和解决问题的策略。帮助学生化解思维障碍， 促使学生对有机化学的学习方法进行主动建构。 三、三、教学重难点教学重难点 将甲烷分子的结构特点和甲烷的取代反应作为教学重点和难点， 是基于改变 学生对无机化合物认识惯性去学习有机化合物， 学生已有认知习惯并没有对物质 性质和物质结构建立十分紧密的联系， 而对有机化合物的性质学习来说有机物的 结构是基础，这也是它们和无机化合物性质学习的不同特性，需要学生了解。 四、教学流程图四、教学流程图 五、教学过程五、教学过程 教学进程教学进程 教教师活动师活动 学生活动学生活动 教学

7、资源教学资源 设计意图设计意图 教师提出 问题，引 领学生进 入新课学 习。 通过1.初中阶段我 们学过那些有机 物？2.你能归纳一 下什么样的物质属 于有机物？ 3.最 简单的有机物是什 么？将学生带入甲 烷的学习课堂。 交流讨论回答问 题。 PPT 展 示 图 片：我们身边 的 有 机 物 质 世界；汽油在 汽 车 发 动 机 燃 烧 生 成 二 氧化碳和水。 （1） 通过图片和问题激 发学生的求知欲，培养 学生思维能力和主动学 习的意识。 结合 “泽 中有火”、 “火井”、 “西气东 输” 、 “可 燃冰” “页 岩气”等 了解甲烷 在自然界 中 的 存 在。 介绍甲烷在自然界 中的存在

8、、发现和 应用，引导学生对 甲烷性质的回顾。 温故：甲烷在自 然界的存在、发 现、应用和甲烷 的物理性质和具 有可燃性。 获取新知：甲烷 的电子式和结构 式。 PPT 展 示 图 片：（1）池 沼 底 部 的 气 体存在（2） 西 气 东 输 工 程图（3）可 燃冰图片（4） 页岩气图片。 通过一组图片使学生知 道甲烷在自然界的真实 存在和实际应用，让学 生体会所学知识与实际 生活的紧密联系，以提 升学生的化学价值观。 介绍科学 家对甲烷 结构的早 期研究， 主要分三 个阶段， 激发学生 通过介绍四位科学 家（道尔顿、凯库 勒、布特列洛夫、 范特霍夫）对甲烷 结构的早期研究， 引导学生去搭建甲

9、 烷可能的立体结构 活动探究：搭建 可能的立体结构 模型，并进行分 析 PPT展示：（1） 道 尔 顿 对 甲 烷 分 子 结 构 的猜测（2） 凯 库 勒 提 出 碳 原 子 四 价 概念，布特列 （1） 从甲烷结构的早期 研究史引导学生沿着科 学家的探寻之路去猜想 甲烷的可能立体结构， 拓展学生的想象空间。 提出问题，引入新课 图片分析，回顾旧知 认识有机物和最简单的甲烷 回顾甲烷的存在和主要性质 史料学习，猜想结构 甲烷的立体结构模型搭建 探究甲烷与氯气的反应 了解取代反应 拓展思维，探索发现 深入认识甲烷的立体结构 归纳总结，结束新课 建构有机物学习新思维 探 究 热 情，通过 模 型

10、 搭 建，分析 甲烷的立 体结构。 洛 夫 等 对 甲 烷 分 子 中 原 子 排 列 猜 想 （3）范特霍 夫 提 出 碳 的 结构学说。 提 供 模 型 组 件：黑球代表 碳原子，白球 代表氢原子， 若 干 白 色 短 棍 代 表 化 学 键。 实验探究 甲烷与氯 气 的 反 应，介绍 有机化学 的重要反 应 类 型 取代 反应。 引导学生发现实验 改进的设计意图， 逐步让学生体会实 验装置的优化和对 比设计的科学严谨 性。引导学生观察 实验现象，并书写 化学反应方程式， 介绍取代反应概 念。 （1）思考讨论教 师的实验改进意 图 （2）观察教师的 演示实验并描述 实验现象。 （3）在模仿

11、的基 础上书写甲烷与 氯气的多步化学 反应方程式。 演示实验：三 支U型管对比 实验。U 型管 1：40mL 氯气 和 10mL 甲烷 混 合 气 体 并 光照；U 型管 2：50mL 氯气 并光照；U 型 管 3：40mL 氯 气和 10mL 甲 烷 混 合 气 体 黑 纸 包 裹 不 见光 通过实验探究验证甲烷 与氯气反应的条件，在 介绍生成产物多样性的 基础上让学生书写多步 化学反应方程式，学习 有机化学的重要反应类 型取代反应。 有人根据 甲烷的二 氯取代产 物只有一 种，得出 甲烷分子 是正四面 体而不是 平面正方 形。通过 搭建模型 理解。 甲烷的二氯取代产 物只有一种进一步 认识

12、甲烷的立体结 构。 拓展延伸：立方体 中心有一个碳原 子，在立方体顶点 标出氢原子的位 置。 活动探究：进行 甲烷二氯取代产 物的模型搭建 提 供 模 型 组 件：绿色小球 若干（代表氯 原子） 学 生 搭 建 模 型展示。 通过模型搭建提升学生 对有机物立体结构的认 识；通过拓展延伸丰富 学生的空间想象力。 在甲烷立 体结构模 型的基础 上，用三 个不同颜 色小球代 表三种不 同卤素原 子取代氢 原子。 引导学生： （1） 展 示学生搭建的模型 （2） 引导学生进行 互相比较，发现差 异 （3） 分析手性异构 和手性碳原子。 （1）在甲烷分子 的球棍模型上用 三个不同颜色小 球（代表三种不

13、同卤素原子）取 代白色小球（代 表氢原子）； （2）同桌互相观 察对比拼搭的模 型异同。 提 供 模 型 组 件：绿色小球 （ 代 表 氯 原 子）；橙色小 球（代表溴原 子）；红色小 球（代表氟原 子） （1） 加深学生对甲烷立 体结构的认识； （2） 通过对比拼搭模型 进一步使学生认识到有 机物立体结构的重要 性，从而巩固学生的空 间立体结构观。 课堂小结 帮助学生建构有关 结构与物质性质之 间的联系，利用立 体结构指导学生认 识有机化学的重要 反应类型取代 反应，开启有机化 学学习的新思维。 建构新知识的框 架，完善结构与 性 质 之 间 的 联 系。 PPT 展示：甲 烷 立 体 结

14、构 与 性 质 的 联 系图。 以甲烷的立体结构为载 体，深化有机化合物学 习的一般思路和方法， 让学生从立体结构角度 构建有机化合物知识体 系，使学生逐步建构以 “结构决定性质”为核 心的有机化学学科思 想。 六、六、教学设计反思教学设计反思 本课教学设计根据新课程倡导的化学教学理念， 创设探寻甲烷立体结构的教 学情境，激发学生的学习兴趣，同时指导学生运用科学实验探究甲烷与氯气的反 应，真正使学生转变思维方式，打开学习有机化学的新视角。 体验是认识的前提，本课从甲烷立体结构的探索历程来激发学生学习兴趣， 突出学生对甲烷立体结构的亲身体验。 通过让学生搭建甲烷的立体结构模型及后 续两组探究实践

15、活动，强调在学生充分体验的基础上进行主动、自主、有意义的 自我建构学习，让学生在活动、交流、互动的基础上共同进步，同时让学生体会 分子结构的重要性，初步形成有机化合物的学习观。 引导学生对自己搭建的模型 作出评价，并对比其他同学搭建的模型，学会比较、分析、推理。探究活动结束 后，让学生说出他们自己对甲烷分子立体结构认识，促使学生学习观念的转变。 在互动过程中，学生自己建立对有机物结构的理解，体现个体想法的独特性，这 也是课堂其他同学学习的珍贵的资源和素材。 本课将学生对甲烷立体结构的认识 体验融入课堂，激发学生潜在智能向多方发散，课堂也因学生切实的体验融入而 激活，赢得学生对有机结构的深度构建，使学生得到情感体验，人格提升、个性 张扬，充分发挥元认知的作用。 科学探究是化学课程改革的突破口， 本课教学设计注意将实验作为科学探究 的重要手段， 选择与教学相适应的实验资源并加以改进优化。如增设单独对氯气 进行光照的对比实验，引发学生的认知冲突，提高学生分析问题的严谨性，用对 比方法促使学生意识到如何排除实验的干扰因素，体现科学探究的严密性，既突 出教学重点，又突破教学难点，加深学生对甲烷与氯气反应光照条件等的认识。 学生在探究的过程中不但获取了新知识，同时理解了科学实验的意义。这样的课 堂有效强化学生的实验观，提升学生的科学实验素养。