最简单的有机化合物——甲烷
一、教材分析
1、本节内容在教材中的位置及教学目标分析
教材关于《甲烷》内容属高二化学（必修本第二册）第三章第1节，这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容，学生是在理解了有机物的基本概念的基础上去学习这一节书，学生对教材的内容比较陌生，基本没有形成有机物的学习方法，在教学中注意引导学生思维。

2、本节内容教学目标有3 个：
（1）通过确定甲烷分子式的教学，使学生初步掌握确定气态烃分子式的方法；
（2）在复习碳原子的原子结构和共价键知识的基础上，要求学生掌握甲烷的电子式、结构式的写法，并了解甲烷分子的正四面体结构；
（3）掌握甲烷的重要化学性质
（4）本节课的教学重点是甲烷的分子结构，难点是甲烷的重要化学性质：取代反应
二、教学方法
1、以学生为主体的引导探索法
使学生在教师指导下，不仅注意观察，同时还启发了学生积极思维，运用已学过的知识与技能，去探索新的概念和规律，培养了学生良好的科学态度。

2、多媒体教学法
由于甲烷分子的正四体结构和甲烷的实验室制法的反应机理很抽象，对初学有机物的学生来说很难理解，是本节课的难点。

故用计算机的多媒体动画进行直观分析，克服了理解上的抽象性，化解了难点。

3、讲练给合式教学法
通过讲使用使学生明确重点，练则进一步具体理解本节重点，使学生进一步掌握确定气态烃分子式的基本方法和取代方法的特征，为今后的学习打下良好的基础。

三、学习方法
1、本节课教给学生一种思考问题的方法，通过创设问题、讨论问题、从而解决问题，加深
学生对教学内容的理解，更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。

2、整堂课学生在课堂上积极动脑，动手、动口，自求得之的讨论过程充分，充分体现以学
生为主体，教师为主导的显著教学特点。

3、学生思考讨论时，教师可在指导全班学生学习的基础上，针对个别学生的情况加以指导，
从而获得课堂教学的大面积丰收。

四、教学过程
1、新课的引入
提出问题：“什么是有机物？组成有机物的元素主要有哪几种？”从学生的回答中引出“烃”的概念。

（将概念用电脑板书打出）紧接着烃的概念引出“最简单的烃——甲烷”。

2、提醒学生回忆学过的物质结构方面的知识，设问：“结构与性质的关系如何”，这设问使
学生的思维得到初次的启发，自然想到“结构决定性质”，然后提出问题：“甲烷的结构是怎么样的？它和我们平时学过的无机物有什么不同？”激发学生的求知欲，达到与教师的心理同步。

3、分组实验
首先提醒学生，点燃甲烷要先验纯，然后点燃从储气瓶里导出的甲烷，将一个干燥的烧杯罩着甲烷燃烧的火焰，观察烧杯内壁有何现象？倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水又有何
现象？（教师指导学生做好实验记录）
4、讨论（全班范围内进行）
由学生一一报告自己的发现，每提出一种情况，由其他同学纠正或做补充说明，再由教师将成熟的说法写在黑板上，最后明确两个现象（由投影片投影出来）
（1）烧杯内壁变得模糊，有水蒸气凝结；
（2）倒入烧杯的澄清石灰水变浑浊。

5、启发学生思考问题，并进行讨论
问题一：“通过这个实验，说明甲烷由什么元素组成？你是如何推知的？组成
里有没有氧？上述实验能肯定或否定吗？”启发学生从实验现象推测：甲烷中应含有C、H 元素，但不能肯定有无氧元素。

问题二：“经化学工作者测得甲烷对空气的相对密度是0.5517，且只含C、H
两元素，两者质量比为3：1，据此你如何推算出它的分子组成，写出其化学式？”教师对学生明确，有机物分子式的确定是有机化学中的一个重要内容，引导学生树立起一个正确的思维方式：由密度或相对密度摩尔质量 1摩尔物质中各元素原子各多少摩尔
分子式。

然后由学生自己通过计算确定甲烷的分子式为CH4。

这样，使学生对课本中CH4的得来加深理解，也初步掌握确定气态烃分子式的方法，为今后学习打下良好基础。

学生练习：（教材P73，第3题）运用刚学过的知识，解决新的问题，起到巩固的作用；大部分学生能做出正确答案（C4H10），教师把一学生的答题过程投影出来，增强学生学习信心，提高学习兴趣，至此掀起学习的小高潮。

6、层层创设问题环境，学生讨论后回答，教师点拨
问题三：“请大家回顾元素周期律和物质结构理论，C原子有几个价电子？它与H结合形成何种化学键？在甲烷分子里，各原子是怎样结合呢？你能写出它的电子式和结构式吗？”教师对学生的讨论加以分析，最后得出结论。

问题四：“经化学工作者测知，甲烷分子里各化学键的键长、键能、键角都是相等的，那么，它的空间结构应当怎样？可不可能如结构式那样是平面结构呢？”教师发下球棍模型，让学生结合立体几何的知识，认识甲烷正四体结构的特点。

甲烷的正四面体结构是本节的一个难点，教师应着重引导学生从问题四探索确认其平面结构的不合理性，从而推出正四面体结构，这样，学生对此理解一步步深入，容易接受。

最后结合球棍模型和电脑动画模拟，加深学生理解，并引导学生得出结论：甲烷分子中4个H 的性质完全一样，为下面学习甲烷的取代反应打好基础。

练习巩固：指导学生写出甲烷的电子式和结构式
7、实验观察
（1）实验录像：甲烷的实验室制法，由于该制法原理较复杂，不要求学生掌握其反应机理，只利用电脑模拟让学生对反应机理有个初步的认识，但化学方程式必须记住。

（2）学生从甲烷储气瓶中观察甲烷的颜色、状态，闻其味道。

学生总
结现象，教师归纳出甲烷的三个主要物理性质和甲烷的三种存在形式（电脑板书）
8、国情教育，通过介绍当前世界和我国甲烷的一些情况，让学生了解国情。

9、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）分组实验I：甲烷通入酸性KMnO4溶液中。

教师指出其不变色说明甲烷的性质稳定。

并引导学生从甲烷的正面体结构分析其稳定性。

（2） 分组实验II ：甲烷与氯气的反应。

学生记录实验现象。

（3） 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，教师要结合
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。

10、 练习巩固
利用电脑板书投影练习内容，让学生当堂练习，根据学生反馈的信息，教师
及时进行点评。

11、课堂小结、布置作业（课本P73 4、5、6）
附一：板书计划
第二节甲烷
烃：仅由C 、H 两种元素组成的一类有机物称为“烃”，也叫“碳氢化合物”
一、 甲烷的分子组成和结构 1、 确定有机物分子式的方法：由密度或相对密度 摩尔质量 1摩尔物质中各元素
原子各多少摩尔 分子式
甲烷的分子式：CH 4 是组成最简单的烃
2、甲烷的空间结构：正面体结构，四个H 的性质完全一样
甲烷的电子式：
结构式：
二、 甲烷的物理性质及其在自然界里的存在
1、物理性质：
（1）无色无味的气体
（2）密度比空气小
（3）难溶于水
2、自然界里存在形式
（1）沼气 （2）坑气 （3）天然气
三、 甲烷的实验室制法和化学性质
1、实验室制法：
CH 3COONa + NaOH （CaO ） Na 2CO 3 + CH 4↑
H • •
H ：C ：H
• •
H
H
|
H —C —H
|
H
2、甲烷的化学性质
（1）取代反应
附二：问题讨论
问题一：“通过这个实验，说明甲烷由什么元素组成？你是如何推知的？组成里有没有氧？上述实验能肯定或否定吗？”
问题二：经化学工作者测得甲烷对空气的相对密度是0.5517，且只含C 、H 两元素，两者质量比为3：1，据此你如何推算出它的分子组成，写出其化学式？”
问题三：“请大家回顾元素周期律和物质结构理论，C 原子有几个价电子？它与H 结合
H H
| |
H —C —H + Cl —Cl 光 H —C —Cl + H —Cl
| |
H H
Cl Cl
| |
H —C —H + Cl —Cl 光 H —C —Cl + H —Cl | |
H H Cl Cl | | Cl —C —H + Cl —Cl 光 Cl —C —Cl + H —Cl
| |
Cl Cl
Cl Cl
| |
Cl —C —H + Cl —Cl 光 Cl —C —Cl + H —Cl
| |
H H
形成何种化学键？在甲烷分子里，各原子是怎样结合呢？你能写出它的电子式和结构式吗？”
问题四：“经化学工作者测知，甲烷分子里各化学键的键长、键能、键角都是相等的，那么，它的空间结构应当怎样？可不可能如结构式那样是平面结构呢？”
附三：练习
题1：某气体碳的质量分数为82.7%，氢的质量分数为17.3%，在标准状况下，它的密度是2.59g/L。

求这种气体的分子式。

（目标是巩固有机物分子式的确定）
题2：在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混和充分反应后，得到的产物物质的量最多的是（）A、CH3Cl B、CHCl3 C、CCl4 D、HCl
（目标是巩固对甲烷取代反应的理解）
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