2024-2025年高中化學(xué) 專題3 第1單元 第1課時 天然氣的利用 甲烷教學(xué)實(shí)錄 蘇教版必修2

2024-2025年高中化學(xué)專題3第1單元第1課時天然氣的利用甲烷教學(xué)實(shí)錄蘇教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點(diǎn)教具教材分析2024-2025年高中化學(xué)專題3第1單元第1課時天然氣的利用甲烷教學(xué)實(shí)錄蘇教版必修2。本課時以天然氣的主要成分甲烷為研究對象，通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，使學(xué)生掌握甲烷的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及燃燒和轉(zhuǎn)化過程，培養(yǎng)學(xué)生對能源的認(rèn)識和環(huán)保意識。教學(xué)內(nèi)容與課本緊密相連，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，符合教學(xué)實(shí)際。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本課時旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、化學(xué)思維和環(huán)境保護(hù)意識。學(xué)生將通過實(shí)驗(yàn)探究甲烷的性質(zhì)，提升觀察、分析和解決問題的能力。同時，通過學(xué)習(xí)甲烷的燃燒和轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)學(xué)生對能源利用和環(huán)境保護(hù)重要性的認(rèn)識，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展觀念。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：1.甲烷的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；2.甲烷燃燒的原理和化學(xué)方程式的書寫。

難點(diǎn)：1.甲烷燃燒過程中能量變化的理解；2.甲烷轉(zhuǎn)化成其他化工產(chǎn)品的反應(yīng)機(jī)理。

解決辦法：1.通過實(shí)驗(yàn)演示和觀察，幫助學(xué)生直觀理解甲烷的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；2.結(jié)合圖像和動畫，講解甲烷燃燒的能量變化，強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)換的理解；3.通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生探究甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)的機(jī)理，培養(yǎng)學(xué)生的分析和創(chuàng)新能力。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》教材，以便跟隨課堂內(nèi)容學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備甲烷分子結(jié)構(gòu)圖、燃燒反應(yīng)過程圖等多媒體圖表，以及相關(guān)視頻資料。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、火柴等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)操作的安全性和有效性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，提供實(shí)驗(yàn)操作臺，確保學(xué)生能夠順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論。教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示我國能源消費(fèi)現(xiàn)狀的圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考能源的重要性。

2.提出問題：什么是天然氣？天然氣的主要成分是什么？

3.學(xué)生回答：天然氣是一種重要的化石燃料，主要成分是甲烷。

4.引入課題：今天我們將學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

二、講授新課（20分鐘）

1.物理性質(zhì)：展示甲烷的分子結(jié)構(gòu)圖，講解甲烷的物理性質(zhì)，如無色、無味、易燃等。

2.化學(xué)性質(zhì)：通過實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察甲烷的燃燒現(xiàn)象，講解甲烷的化學(xué)性質(zhì)，如燃燒生成二氧化碳和水。

3.燃燒反應(yīng)：講解甲烷燃燒的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)過程中的能量變化。

4.應(yīng)用實(shí)例：介紹甲烷在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，如天然氣發(fā)電、甲烷轉(zhuǎn)化等。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.課堂練習(xí)：布置與甲烷性質(zhì)相關(guān)的填空題、選擇題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識。

2.小組討論：分組討論甲烷在能源領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和表達(dá)能力。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問：甲烷燃燒產(chǎn)生的二氧化碳對環(huán)境有何影響？

2.學(xué)生回答：二氧化碳是溫室氣體，過量排放會導(dǎo)致全球氣候變暖。

3.解答：講解二氧化碳的溫室效應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注環(huán)境保護(hù)。

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：如何提高甲烷的燃燒效率？

2.學(xué)生回答：通過優(yōu)化燃燒條件、提高燃燒溫度等方式。

3.教師總結(jié)：提高甲烷燃燒效率有助于提高能源利用率，減少環(huán)境污染。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：如何開發(fā)清潔能源，減少對化石燃料的依賴？

2.學(xué)生討論：太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源的優(yōu)勢和不足。

3.教師總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注能源問題，培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展觀念。

七、課堂小結(jié)（5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容：甲烷的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、燃燒反應(yīng)和能源應(yīng)用。

2.強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)：甲烷燃燒過程中的能量變化、甲烷在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

3.布置作業(yè)：讓學(xué)生查閱資料，了解甲烷在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。

教學(xué)時間總計：45分鐘學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握甲烷的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)，了解甲烷的燃燒反應(yīng)和化學(xué)方程式，以及甲烷在能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.實(shí)驗(yàn)技能：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中，通過觀察和操作，學(xué)會了如何進(jìn)行甲烷燃燒實(shí)驗(yàn)，掌握了實(shí)驗(yàn)操作的基本技能，如使用集氣瓶、酒精燈等。

3.思維能力：學(xué)生在分析甲烷燃燒過程中的能量變化和甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理時，培養(yǎng)了邏輯思維和推理能力。

4.合作能力：通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)會了如何與他人溝通、協(xié)作，共同解決問題，提高了團(tuán)隊合作能力。

5.環(huán)保意識：學(xué)生通過學(xué)習(xí)甲烷燃燒產(chǎn)生的環(huán)境影響，增強(qiáng)了環(huán)保意識，認(rèn)識到節(jié)能減排的重要性。

6.創(chuàng)新能力：在核心素養(yǎng)拓展環(huán)節(jié)，學(xué)生通過討論可再生能源的優(yōu)勢和不足，激發(fā)了創(chuàng)新思維，提出了改進(jìn)能源利用的建議。

7.科學(xué)探究能力：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和討論過程中，學(xué)會了如何提出問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)，提高了科學(xué)探究能力。

8.學(xué)習(xí)興趣：通過創(chuàng)設(shè)情境、實(shí)驗(yàn)演示等多種教學(xué)手段，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂參與度。

9.情感態(tài)度：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，體驗(yàn)到了科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)了積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度。

10.綜合素養(yǎng)：本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生的生活實(shí)際緊密相連，有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.情境導(dǎo)入：本節(jié)課通過展示我國能源消費(fèi)現(xiàn)狀的圖片，創(chuàng)設(shè)了與生活實(shí)際相關(guān)的教學(xué)情境，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得抽象的化學(xué)知識變得生動有趣。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：結(jié)合實(shí)際操作，讓學(xué)生親自參與甲烷燃燒實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生的動手能力和觀察力，使學(xué)生對甲烷的性質(zhì)有了更直觀的認(rèn)識。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.教學(xué)組織：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，部分學(xué)生操作不夠規(guī)范，存在安全隱患。

2.教學(xué)方法：課堂講解過程中，部分學(xué)生對甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理的理解不夠深入。

3.教學(xué)評價：對學(xué)生課堂表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)操作的評價方式較為單一，缺乏多元化評價。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.安全教育：在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)安全教育，確保學(xué)生操作規(guī)范，提高實(shí)驗(yàn)安全性。

2.深化講解：針對甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理，采用多種教學(xué)方法，如小組討論、案例分析等，幫助學(xué)生深入理解。

3.多元化評價：結(jié)合課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作、作業(yè)完成情況等多方面進(jìn)行評價，關(guān)注學(xué)生的個體差異，提高評價的準(zhǔn)確性。同時，引入學(xué)生自評和互評，培養(yǎng)學(xué)生的自我反思和合作能力。

4.資源整合：充分利用多媒體資源，如圖片、視頻等，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5.加強(qiáng)校企合作：與企業(yè)合作，引入實(shí)際案例，讓學(xué)生了解甲烷在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和職業(yè)素養(yǎng)。

6.關(guān)注學(xué)生個體差異：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，提供個性化指導(dǎo)，確保每位學(xué)生都能在課堂中有所收獲。板書設(shè)計①天然氣的組成與性質(zhì)

-甲烷：主要成分，無色無味氣體，易燃

-物理性質(zhì)：無色、無味、密度比空氣小、難溶于水

-化學(xué)性質(zhì)：易燃，燃燒生成二氧化碳和水

②甲烷的燃燒

-燃燒反應(yīng)：CH4+2O2→CO2+2H2O

-能量變化：放熱反應(yīng)，生成大量熱能

-燃燒條件：點(diǎn)燃，足夠的氧氣

③甲烷的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用

-轉(zhuǎn)化反應(yīng)：甲烷轉(zhuǎn)化成其他化工產(chǎn)品，如合成氨、甲醇

-應(yīng)用：天然氣發(fā)電、城市燃?xì)狻⒒ぴ?/p>

-環(huán)境影響：燃燒產(chǎn)生二氧化碳，關(guān)注溫室效應(yīng)

④環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展

-甲烷燃燒與環(huán)境保護(hù)

-清潔能源開發(fā)：太陽能、風(fēng)能、水能

-節(jié)能減排：提高能源利用效率，減少污染排放典型例題講解1.例題：甲烷完全燃燒時，1mol甲烷與氧氣反應(yīng)，理論上需要多少摩爾的氧氣？

解答：根據(jù)化學(xué)方程式CH4+2O2→CO2+2H2O，1mol甲烷需要2mol氧氣。因此，1mol甲烷完全燃燒需要2mol氧氣。

2.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷的體積為22.4L，計算該體積甲烷的質(zhì)量。

解答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積為22.4L。甲烷的摩爾質(zhì)量為16g/mol，所以22.4L甲烷的質(zhì)量為16g/mol×(22.4L/22.4L/mol)=16g。

3.例題：甲烷燃燒后，生成的二氧化碳和水蒸氣的質(zhì)量之比為多少？

解答：根據(jù)化學(xué)方程式CH4+2O2→CO2+2H2O，1mol甲烷生成1mol二氧化碳和2mol水。二氧化碳的摩爾質(zhì)量為44g/mol，水的摩爾質(zhì)量為18g/mol，所以質(zhì)量之比為44g:(2×18g)=44g:36g=11:9。

4.例題：甲烷轉(zhuǎn)化成合成氨的反應(yīng)方程式為CH4+H2O→NH3+CO。若轉(zhuǎn)化過程中甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%，計算轉(zhuǎn)化1mol甲烷生成的氨氣摩爾數(shù)。

解答：轉(zhuǎn)化率為80%，即1mol甲烷中有80%被轉(zhuǎn)化為氨氣。因此，轉(zhuǎn)化1mol甲烷生成的氨氣摩爾數(shù)為1mol×80%=0.8mol。

5.例題：某城市計劃使用天然氣作為城市燃?xì)?，已知天然氣的熱值?5MJ/m3，計算燃燒1m3天然氣能提供多少千瓦時的電能。

解答：1m3天然氣的熱值為35MJ，1MJ等于0.2778kWh，所以1m3天然氣能提供的電能為35MJ×0.2778kWh/MJ=9.799kWh。因此，燃燒1m3天然氣能提供大約9.8kWh的電能。教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：學(xué)生在課堂上的參與度較高，能夠積極回答問題，對甲烷的性質(zhì)和應(yīng)用表現(xiàn)出濃厚的興趣。大部分學(xué)生能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)過程中表現(xiàn)出良好的安全意識和合作精神。

2.小組討論成果展示：在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠圍繞甲烷的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和環(huán)境保護(hù)等問題展開深入討論，提出了許多有創(chuàng)意的觀點(diǎn)和建議。小組成員之間分工明確，能夠有效溝通和協(xié)作，共同完成任務(wù)。

3.隨堂測試：通過隨堂測試，評估學(xué)生對甲烷物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、燃燒反應(yīng)等知識點(diǎn)的掌握程度。測試結(jié)果顯示，大部分學(xué)生能夠正確回答測試題目，但對甲烷轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理的理解仍有待加強(qiáng)。

4.實(shí)驗(yàn)操作評價：對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行評價，包括實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面。評價結(jié)果顯示，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面表現(xiàn)良好，能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，但部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中存在操作不規(guī)范、記錄數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題。

5.教師評價與反饋：針對學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)和測試結(jié)果，教師給出以下評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：鼓勵學(xué)生繼續(xù)保持積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高課堂參與度，勇于提出問題。

-針對小組討論：肯定學(xué)生在討論中的表現(xiàn)，建議學(xué)生在討論時