2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué) 專題8 有機化合物的獲得與應(yīng)用 第1單元 第1課時 天然氣的利用 甲烷教案 蘇教版必修2

2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)專題8有機化合物的獲得與應(yīng)用第1單元第1課時天然氣的利用甲烷教案蘇教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：天然氣的利用——甲烷

2.教學(xué)年級和班級：高中二年級，化學(xué)班

3.授課時間：2024-2025學(xué)年第二學(xué)期，第4周星期一，第1節(jié)

4.教學(xué)時數(shù)：45分鐘

本節(jié)課將依據(jù)蘇教版必修2，結(jié)合專題8“有機化合物的獲得與應(yīng)用”第1單元的內(nèi)容，深入講解甲烷的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及其在天然氣中的重要性。通過實驗演示、案例分析，使學(xué)生掌握甲烷的提取、純化以及其作為能源的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課圍繞核心素養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生以下能力：

1.科學(xué)探究：通過甲烷的性質(zhì)、制備及應(yīng)用實驗，提高學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力。

2.實踐與創(chuàng)新：鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識，設(shè)計簡單的甲烷提取實驗，激發(fā)創(chuàng)新思維。

3.素養(yǎng)教育：結(jié)合天然氣資源利用，培養(yǎng)學(xué)生節(jié)能環(huán)保意識，提高社會責(zé)任感。

4.溝通與表達(dá)：通過小組討論、實驗報告撰寫，提升學(xué)生的口頭及書面表達(dá)能力。

5.數(shù)據(jù)分析：學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)科學(xué)思維和邏輯推理能力，為后續(xù)有機化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-甲烷的結(jié)構(gòu)特點及其對性質(zhì)的影響。

-甲烷的制備方法及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

-天然氣中甲烷的提取和純化技術(shù)。

-甲烷作為清潔能源的環(huán)境效益分析。

舉例：通過講解甲烷的分子結(jié)構(gòu)，強調(diào)其四個C-H鍵的相等性，以及其在燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳和水，突出甲烷的清潔能源屬性。

2.教學(xué)難點

-甲烷分子的空間構(gòu)型理解，特別是sp3雜化理論的應(yīng)用。

-實驗操作中甲烷提取和純化技術(shù)的細(xì)節(jié)掌握。

-對甲烷燃燒反應(yīng)機理的理解，包括氧化還原反應(yīng)的概念。

-結(jié)合實際案例分析甲烷能源利用的環(huán)境影響。

舉例：在講解甲烷的空間構(gòu)型時，通過模型演示和動畫輔助，幫助學(xué)生理解sp3雜化理論，并聯(lián)系到甲烷的物理性質(zhì)。在實驗操作中，詳細(xì)解釋蒸餾、冷凝等步驟，幫助學(xué)生掌握提取和純化甲烷的技術(shù)要點。通過具體案例，讓學(xué)生分析甲烷燃燒對環(huán)境的影響，從而理解其作為清潔能源的重要性。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有蘇教版必修2化學(xué)教材，提前布置學(xué)生預(yù)習(xí)專題8相關(guān)內(nèi)容。

2.輔助材料：準(zhǔn)備甲烷分子結(jié)構(gòu)、天然氣開采過程、甲烷燃燒反應(yīng)的圖片和視頻，以及相關(guān)的數(shù)據(jù)圖表。

3.實驗器材：準(zhǔn)備實驗室用到的蒸餾器、冷凝管、收集瓶等實驗器材，并確保實驗材料的安全性和完整性。

4.教室布置：將教室分為實驗操作區(qū)、小組討論區(qū)，提前調(diào)試多媒體設(shè)備，保證教學(xué)過程中能夠順利進(jìn)行實驗演示和資料展示。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-利用多媒體展示天然氣開采、利用的視頻資料，提出問題：“天然氣的主要成分是什么？它為何被稱為清潔能源？”

-學(xué)生思考問題，激發(fā)對天然氣及甲烷的興趣和求知欲。

2.講授新課（15分鐘）

-結(jié)合教材，講解甲烷的結(jié)構(gòu)特點、制備方法及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

-通過分子模型、動畫演示，闡述甲烷的空間構(gòu)型和sp3雜化理論，突出甲烷四個C-H鍵的相等性。

-分析甲烷燃燒反應(yīng)，講解氧化還原反應(yīng)的概念，強調(diào)甲烷作為清潔能源的環(huán)境效益。

3.實驗演示與操作（15分鐘）

-進(jìn)行甲烷提取和純化實驗，分步驟講解實驗原理和操作要點。

-學(xué)生觀察實驗過程，記錄實驗現(xiàn)象，教師解答學(xué)生疑問，確保學(xué)生理解實驗原理。

4.鞏固練習(xí)（5分鐘）

-設(shè)計練習(xí)題，針對甲烷的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應(yīng)用進(jìn)行鞏固。

-學(xué)生獨立完成練習(xí)題，教師進(jìn)行個別輔導(dǎo)，解答學(xué)生疑問。

5.課堂提問與討論（5分鐘）

-提問環(huán)節(jié)：針對甲烷的相關(guān)知識點，進(jìn)行課堂提問，檢查學(xué)生對新知識的掌握情況。

-小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析甲烷在能源、環(huán)保等方面的優(yōu)缺點。

6.創(chuàng)新教學(xué)與核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識，設(shè)計簡單的甲烷提取實驗，提高實踐與創(chuàng)新素養(yǎng)。

-結(jié)合實際案例分析，讓學(xué)生分析甲烷能源利用的環(huán)境影響，培養(yǎng)節(jié)能環(huán)保意識。

7.課堂總結(jié)與作業(yè)布置（2分鐘）

-對本節(jié)課的重點內(nèi)容進(jìn)行回顧，強調(diào)甲烷的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應(yīng)用。

-布置作業(yè)：要求學(xué)生撰寫實驗報告，總結(jié)甲烷提取和純化的過程及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

整個教學(xué)過程緊密圍繞教學(xué)目標(biāo)和重難點，通過師生互動、實驗操作、鞏固練習(xí)等方式，確保學(xué)生對甲烷相關(guān)知識點的理解和掌握。同時，注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新思維和節(jié)能環(huán)保意識，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-推薦閱讀：《有機化學(xué)》、《天然氣化工》等書籍，了解有機化合物的性質(zhì)、制備與應(yīng)用，特別是甲烷的相關(guān)內(nèi)容。

-相關(guān)論文：查閱有關(guān)甲烷提取、純化及燃燒機理的研究論文，加深對甲烷科學(xué)研究的認(rèn)識。

-實地考察：組織學(xué)生參觀天然氣開采、加工企業(yè)，了解甲烷在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

-科普視頻：觀看甲烷相關(guān)的科普視頻，拓展學(xué)生對甲烷及其在能源領(lǐng)域知識的了解。

2.拓展建議

-結(jié)合教材內(nèi)容，鼓勵學(xué)生自主查閱資料，深入了解甲烷的物理、化學(xué)性質(zhì)及其在能源、環(huán)保等方面的應(yīng)用。

-倡導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作，共同探討甲烷的提取、純化方法，設(shè)計簡單的實驗方案，提高實踐能力。

-引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國天然氣資源的開發(fā)與利用，了解國家能源政策，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

-鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識，分析現(xiàn)實生活中甲烷能源利用的案例，提出節(jié)能環(huán)保措施，提高創(chuàng)新思維。

-組織學(xué)生撰寫科普文章或制作科普PPT，向他人宣傳甲烷及其在能源領(lǐng)域的重要性，提升溝通與表達(dá)能力。教學(xué)反思與改進(jìn)在本次教學(xué)活動結(jié)束后，我將進(jìn)行以下反思活動來評估教學(xué)效果并識別需要改進(jìn)的地方：

1.學(xué)生理解程度：通過課后作業(yè)、實驗報告和課堂提問的回答，評估學(xué)生對甲烷結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應(yīng)用的理解程度。如果發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對這些概念掌握不牢固，我將在下一節(jié)課中增加復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，以加深他們的理解。

2.實驗教學(xué)效果：回顧實驗操作過程中學(xué)生的參與度、觀察力和問題解決能力。如果實驗過程中出現(xiàn)操作不熟練或理解不透徹的情況，我將考慮在下次實驗前增加一個簡短的復(fù)習(xí)或講解環(huán)節(jié)，確保學(xué)生能夠更好地跟上實驗步驟。

3.課堂互動情況：觀察學(xué)生在課堂討論和提問環(huán)節(jié)的積極性，評估互動活動的有效性。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生參與度不高，我將嘗試采用更多元化的互動方式，如小組競賽、角色扮演等，以提高學(xué)生的參與興趣。

改進(jìn)措施：

1.針對學(xué)生理解不足的部分，我將設(shè)計更具針對性的復(fù)習(xí)材料和練習(xí)題，幫助學(xué)生鞏固知識點。

2.為了提高實驗教學(xué)效果，我計劃在未來的實驗課前，通過視頻或演示文稿提前讓學(xué)生了解實驗原理和步驟，以便他們在實驗時更加得心應(yīng)手。

3.對于課堂互動，我將探索更多創(chuàng)新的教學(xué)方法，如引入案例研究、模擬實驗等，讓學(xué)生在真實的情境中學(xué)習(xí)，提高他們的學(xué)習(xí)積極性和問題解決能力。

4.加強課后反饋機制，鼓勵學(xué)生提出問題和建議，及時了解他們的學(xué)習(xí)需求，調(diào)整教學(xué)策略。

5.在未來的教學(xué)中，我還將注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維，通過設(shè)計更多的探究活動和實踐任務(wù)，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)和成長。板書設(shè)計1.標(biāo)題：天然氣的利用——甲烷

-結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

-制備與應(yīng)用

-環(huán)境影響

2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

-甲烷分子結(jié)構(gòu)：CH?

-sp3雜化理論

-物理性質(zhì)：無色、無味、氣體

-化學(xué)性質(zhì)：可燃性、穩(wěn)定性

3.制備與應(yīng)用

-天然氣提取

-實驗室制備：無水醋酸鈉+硫酸→甲烷

-能源應(yīng)用：燃料、化工原料

4.環(huán)境影響

-清潔能源

-燃燒產(chǎn)物：CO?、H?O

-節(jié)能減排

板書設(shè)計以簡潔明了為原則，通過關(guān)鍵詞和符號突出重點，結(jié)構(gòu)清晰，條理分明。同時，結(jié)合甲烷的結(jié)構(gòu)示意圖和燃燒反應(yīng)方程式，增強板書的直觀性和藝術(shù)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。典型例題講解1.甲烷的分子結(jié)構(gòu)是怎樣的？它是如何形成的？

答案：甲烷的分子結(jié)構(gòu)是正四面體，由一個碳原子和四個氫原子組成。碳原子通過sp3雜化形成四個等價的σ鍵與四個氫原子相連。

2.請寫出甲烷的實驗室制備反應(yīng)方程式。

答案：無水醋酸鈉與硫酸反應(yīng)生成甲烷：

NaCH?COO+H?SO?→CH?↑+NaHSO?+H?O

3.甲烷燃燒的反應(yīng)方程式是什么？它為何被認(rèn)為是清潔能源？

答案：甲烷燃燒的反應(yīng)方程式為：

CH?+2O?→CO?+2H?O

甲烷燃燒生成的產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，不產(chǎn)生硫、氮氧化物等有害物質(zhì)，因此被認(rèn)為是清潔能源。

4.如果有100升天然氣，其中含有80%的甲烷，計算可得到的甲烷體積。

答案：100升天然氣中含有的甲烷體積為：

100L×80%=80L

5.甲烷在工業(yè)上有哪些應(yīng)用？

答案：甲烷在工業(yè)上的應(yīng)用包括：

-作為燃料，用于供暖、發(fā)電等。

-作為化工原料，用于合成氨、甲醇等化學(xué)品。

-作為制冷劑，替代氟利昂等對環(huán)境有害的制冷劑。課堂-通過提問：在課堂上隨機提問，檢查學(xué)生對甲烷結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備和應(yīng)用等知識點的掌握情況。

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