高一化学甲烷的教学设计

若水1875由分享时间：2021-05-03 10:53:45

高一新生要根据自己的条件，以及高中阶段学科知识交叉多、综合性强，以及考查的知识和思维触点广的特点，找寻一套行之有效的学习方法,下面是小编为大家整理的高一化学甲烷的教学设计5篇，希望大家能有所收获!

高一化学甲烷的教学设计1

【课标要求】

知识与技能要求：

(1)掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。

(2)理解同系物、烃基等概念，学会烷烃的命名。

(3)理解同分异构体概念。

(4)了解烷烃系列的性质变化规律。

过程与方法要求

(1)基本学会烷烃同分异构体的分析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。

(2)从甲烷的性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。

情感与价值观要求：

通过实践活动、探究实验和多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。

【教学重点】

本课时的重点和难点都是烷烃的性质和同分异构体概念的学习。

【教学过程设计】

[复习导入]

1、甲烷的分子结构有什么特点?甲烷有哪些主要化学性质?

2、什么叫取代反应?举例说明。

[自主学习]

1、课本54页"学与问"试归纳出烷烃在结构上的特点。

2、阅读教材55页，试归纳出烷烃的物理性质和化学性质。

[归纳小结]

高一化学甲烷的教学设计2

1、物理性质：

无色、无味的气体，极难溶于水，密度小于空气，俗名：沼气、坑气

2、分子结构：

CH4：以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体(键角：109度28分)

3、化学性质：

①氧化反应：(产物气体如何检验?)

甲烷与KMnO4不发生反应，所以不能使紫色KMnO4溶液褪色

②取代反应：(三氯甲烷又叫氯仿，四氯甲烷又叫四氯化碳，二氯甲烷只有一种结构，说明甲烷是正四面体结构)

4、同系物：

结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(所有的烷烃都是同系物)

5、同分异构体：

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式(结构不同导致性质不同)

烷烃的溶沸点比较：碳原子数不同时，碳原子数越多，溶沸点越高;碳原子数相同时，支链数越多熔沸点越低

同分异构体书写：会写丁烷和戊烷的同分异构体

练习题：

1.下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是()。

A.仅由碳、氢两种元素组成

B.仅由碳、氢、氧三种元素组成

C.在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳

D.熔点低且不溶于水

答案：A

2.从19世纪20年代开始，人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物。下列属于最早合成的这一类物质是()。

A.酒精

B.尿素

C.淀粉

D.蛋白质

答案：B

3.以下关于甲烷的说法中，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形结构

C.甲烷分子中的四个C—H键是完全等价的键

D.甲烷分子中具有非极性键

高一化学甲烷的教学设计3

教学重点：

①使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构;

②掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应;

③培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。教学难点：

甲烷的结构和甲烷的化学性质。教学过程：【引言】

从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。

在有机化学中我们将学习烃、烃的衍生物、糖类、油脂、蛋白质及合成材料等。

最早，人类只能从动植物体中取得一些有机物。后来，人类能通过非动植物体制取有机物。如今，人类不但可以合成自然界里已有的许多有机物，而且还能合成出自然界里原来没有的多种多样性能良好的有机物。

因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。

目前，人类从自然界发现和人工合成的有机物已经超过二千万种，这个数字已远远超过无机化合物。

有机化合物种类和数目繁多的主要原因是碳原子的结构所决定的。【新课】： §5-1 甲烷

一、甲烷的结构

通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。 [课堂探究练习1] 碳原子和氢原子的结构示意图。答案：

[课堂探究练习2] 已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。解题过程：

因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。

设取甲烷100g，则C的质量是100×75%=75g，H的质量是100×25%=25g

所以

又因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构;氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。

所以甲烷的化学式：CH4

[课堂探究练习3]已知甲烷的分子式为CH4，①写出甲烷的电子式;②经实验测定它是非极性分子。讨论分子里各原子在空间的分布情况?

①甲烷的电子式：

②讨论结果：可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构，如图

[总结]

甲烷分子的比例模型：

甲烷分子的球棍模型

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原

/子分别位于正四面体的4个顶点上(键角是109°28)。

二、甲烷的性质

物理性质：甲烷是无色、无臭的气体，密度是0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。

甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。

有些地方的地下深处蕴藏着大量叫做天然气的可燃气体，它的主要成分也是甲烷，按体积计算，天然气中一般约含有甲烷80%——97%。

通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。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。

1.甲烷的氧化反应

[实验]点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。

CH4+2O2

CO2+2H2O

[实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?

从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。

2.甲烷的取代反应

[实验]取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。

[由现象讨论后得出结论]

现象：量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。

结论：(学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学软件)

甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。

有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

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，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。

3.甲烷的受热分解

在隔绝空气的情况下，加热至1000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。

CH4

C + 2H2

氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料;炭黑是橡胶和染料的工业原料。【总结】[本节课的主要知识点] 【作业】——教材79页：

一、

二、三题板书设计：

一、甲烷的结构

二、甲烷的性质

物理性质：甲烷是无色、无臭的气体，密度是0.717g/L(标准状况)，极难溶于水。

化学性质：通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。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。

1. 甲烷的氧化反应

2.甲烷的取代反应

3.甲烷的受热分解

高一化学甲烷的教学设计4

教学目的与要求：

1、使学生了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构。

2、使学生掌握甲烷的化学性质，实验室制法和收集方法。

3、使学生了解取代反应。

教学重点：甲烷的化学性质，取代反应教学难点：甲烷的分子结构，甲烷的取代反应教学用具：甲烷的球棒模型及实验用具教学方法：模型展示，实验探究课时：1课时教学内容：

[引言] 从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。在有机化学中我们将学习烃、烃的衍生物、糖类、油脂、蛋白质及合成材料等。最早，人类只能从动植物体中取得一些有机物。后来，人类能通过非动植物体制取有机物。如今，人类不但可以合成自然界里已有的许多有机物，而且还能合成出自然界里原来没有的多种多样性能良好的有机物。因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。

目前，人类从自然界发现和人工合成的有机物已经超过二千万种，这个数字已远远超过无机化合物。

有机化合物种类和数目繁多的主要原因是碳原子的结构所决定的。

【新课】：第五章烃

新课的准备：

[复习]：初中化学关于有机化学、有机物的概念。新课进行：区别无机物及无机化合物。

有机物：含碳的化合物(例外情况)→有机化学

无机化合物：不含碳的化合物→无机化学 [设问]：(让学生阅读图5-1后)有机物种类特别多?

[说明]：

1、碳原子可以连成链状，可以有支链，也可以连成环状;

2、碳原子可多可少;

3、碳原子可以以单键、双键相连，也可以叁键相连。 [强调]：有机物有2000多万种，还在每年以60万种速度在增加。 [设问]：2000多万种有机物是由哪些元素组成的呢? [学生回答]：氢、氧、氮、硫、卤素、磷等，

[讲述]：化学上把只含有碳氢两种元素的有机物，叫做烃。烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。

[启发]：为什么烷、烯、炔、烃等都有“火”字旁呢? [强调]：有机物的一大特点，都可以燃烧。 [板书] 第一节甲烷

[板书]

一、甲烷的结构(展示甲烷的球棒模型) [复习]:请学生写出结构式、电子式。

[讲述]：正四面体结构，与白磷不同，碳氢键的夹角为109°28′。二甲烷的实验室制法： 1.药品：无水醋酸钠和碱石灰

2.原理：CH3COONa+NaOH △→Na2CO3+CH4 3.装置：制氧气的装置：固 + 固

4. 收集排水集气法，向下排空气法

[注意]：CaO的作用：1)、吸水稀释反应物的浓度，有利于CH4出来

2)、减少NaOH与玻璃作用，防止试管破裂

3)、克服NaOH吸水利于反应进行

成功的关键是药品必须干燥，温度不能太高，否则有副反应发生

三、甲烷的性质 (一)物理性质

无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。 (二)、甲烷的化学性质 1甲烷的氧化反应

[实验 5-1]甲烷通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色变化。 [强调]：甲烷性质稳定：不与强氧化剂反应，不与酸或碱反应。 (1)不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 (2)可燃性

CH4+2O2 2.甲烷的取代反应

[实验5-2]用饱和食盐水方法，先后收集20mLCH和80mLCl(按课本116页图示要求)，放在光亮的地方，观察现象。

现象：气体的颜色变浅,筒内液面上升，出现油滴。要求：同学们根据观察到的现象，说明什么?

[强调]：甲烷与氯气发生了反应，新物质为油状物，反应条件是光照。甲烷与氯气的反应是分步进行的，共分四步完成。

CO2+2H2O 第一步：CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

第二步：CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 第三步：CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 第四步：CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 一氯甲烷为气体，

二、

三、四氯甲烷为液体，三氯甲烷(又叫氯仿)、四氯甲烷为常用的溶剂，四氯甲烷又称四氯化碳。

引导学生观察反应特点。新课的延伸：取代反应与置换反应相区别。

[结论]：有机物分子中的某些原子或原子团，被其它的原子或原子团所代替的反应，叫做取代反应。

3.甲烷的受热分解甲烷在1000℃时可以分解：CH4 简介氢气与碳黑的用途。 [教学小结]：

C + 2H2 四个基本概念：有机物、无机物、烃、取代反应三个基本反应：甲烷的氧化反应、取代反应和分解反应五种物质的用途：甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、碳黑、氢气

三个典型实验：甲烷的实验室制法、甲烷的取代反应实验、甲烷的氧化反应实验。 [随堂检测] 1. 写出甲烷与溴蒸气反应的化学方程式并指出反应类型。 2.向下列物质的水溶液中滴加硝酸银溶液，能产生白色沉淀的是

A CH3Cl B NaCl

KClO3

D CCl4

( )

3.在光照条件下，将等体积的甲烷和氯气混合，得到的产物中物质的量最多的是( )

A CH3Cl B CH2Cl

CCl4

HCl 作业：

p118

一、

1、

2、

3、

4、

二、

1、

2、

3、

4、5

三、

板书设计: 一.甲烷的分子结构:

正四面体结构

二.甲烷的实验室制法: 三.甲烷的性质:

(一)物理性质：无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。 (二)化学性质 1.氧化反应

(1)不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 (2)可燃性: CH4+2O2 2.取代反应

CO2+2H2O CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 3.受热分解:

CH4

C + 2H2

高一化学甲烷的教学设计5

1、使学生了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构。

2、使学生掌握甲烷的化学性质，实验室制法和收集方法。

3、使学生了解取代反应。

4、

教学重点

培养学生观察、分析实验现象，形成规律性认识，并应用概念认识新事物的思维能力。

甲烷的实验室制法，甲烷的化学性质，取代反应。

教学难点

甲烷的分子结构、甲烷的取代反应。

教具准备

实验5——1、实验5——2用品

课时安排

二课时

教学方法

自学——辅导法

教学过程

第一课时

[引言]1、什么是有机物?定义：含碳元素的化合物(碳氢化合物及其衍生物)称为有机化合物。简称有机物(注意：CO、CO2、H2CO3及碳盐例外，它们称为无机物)。

2、有机物与人类的关系。

3、人类早期、和现在取得有机物的手段。

[阅读]P115页上

[提问]1、有机物和无机物的种类比较(多少)

2、为什么有机物的种类繁多?

3、组成有机物的元素。

4、那类有机物叫烃?最简单的烃是什么?

[简述]有机物的特点：

①有机物种类繁多，结构复杂。

②大多数有机物难溶于水而易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。

③绝大多数有机物受热易分解，而且容易燃烧。

④绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点低。

⑤有机物所起的化学反应比较复杂，一般比较慢，并且还常伴随有副反应发生。

[板书] 第一节甲烷

一、甲烷的分子结构

[阅读]P115页——116页上

要求掌握：⑴甲烷的分子式

⑵甲烷的电子式

⑶甲烷的结构式

⑷甲烷的分子结构示意图

[展示甲烷的球辊模型和比例模型]加深对甲烷的正四面体结构的认识。

CH4分子中1个C与4个H形成一个四面体，C在正四面体中心，4个H在正四面体的4个顶点。

① 键角：109°28 ˊ 正四面体

② 键长：C-H键键长：1.09×10-10m

③ 键能：413 KJ·mol-1

但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。

[板书]甲烷的物理性质

⑴ 无色、无味气体

⑵ 在标准状况下，ρ=0.717g·L-1

⑶ 极难溶于水

[板书]二、甲烷的实验室制法

1、原料：无水CH3COONa和干燥的碱石灰(NaOH和CaO)。

2、反应原理：

CH3-C0ONa + NaOH △→ Na2CO3 + CH4↑

CaO的作用

① 干燥剂(吸收反应中的水分产生)

② 疏松剂(使生产的CH4易于外逸)

③ 防止试管破裂(防止NaOH在高温下与玻璃反应)

[提问]讨论制取甲烷的装置与制取什么气体相同?为什么?

[学生回答]与制氧气、氨气的装置相同(S+S g)

[板书]三、甲烷的化学性质

1、甲烷的氧化反应

CxHy + (x+y/4) O2 点燃→ xCO2 + y/2H2O

_若在甲烷燃烧导管上方罩一个烧杯，烧杯内沾有石灰水能观察到什么现象?

火焰呈淡蓝色，烧杯内部有水蒸气凝结，石灰水变浑浊，同时放出大量的热。

证明：甲烷燃烧时有二氧化碳和水生成

用途：甲烷燃烧时要放出大量的热，故甲烷可用作燃料。

注意：如果点燃甲烷和氧气(或空气)的混和物，它立即发生爆炸，爆炸极限为：空气中含甲烷：5—15% 氧气中含甲烷：5.4—59.2%。所以点燃甲烷前必须检验纯度。

在煤矿矿井里要采取通风，严禁烟火等安全措施。

[实验5——4]演示

[讲述]高锰酸钾的酸性溶液是强的氧化剂。甲烷与之不反应说明甲烷很稳定，甲烷与强酸、强碱也不反应。

[板书]2、甲烷的取代反应

[实验5——2]演示

[学生讨论]由你观察到的现象，可以分析得到那些实验信息?

[回答] 1、混合气体在光照下发生了化学反应。

2、生成了新的油状物质。

3、量筒内气体压强减小。

[阅读]P117页，要求用结构式和化学方程式表示上述反应过程。

H 光 H

H-C-H + Cl-Cl —→ H-C-H + H-Cl

H H

(一氯甲烷)

H 光 H

H-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

H H

(二氯甲烷)

H 光 Cl

Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

H H

(三氯甲烷)

Cl 光 Cl

Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

H Cl

(四氯甲烷)

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。

甲烷分子里H原子在一定条件下可被其他某些原子逐步取代而发生取代反应。

取代反应与置换反应的比较

	取代反应	置换反应
反应中物质的特征	一般生成物无单质，反应物中可有可无。	反应物、生成物中必有一者为单质。
条件	反应受催化剂、光等影响较大。	在水溶液中进行，遵循金属和非金属活动性顺序。
反应特点	逐步取代，很多反应是可逆的。	反应一般不可逆。

甲烷氯化物的比较

	一氯甲烷	二氯甲烷	三氯甲烷	四氯甲烷
俗名	——	——	氯仿	四氯化碳
分子式	CH3Cl	CH2Cl2	CHCl3	CCl4
状态	气态	液态	液态	液态
用途	局部麻醉剂	溶剂	溶剂、防腐剂	溶剂、灭火剂