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“最简单的有机化合物

作者：陈风雷化学教学2015年07期一、课标要求与学情基础1.课程标准的要求和教科书的编排关于《化学2》中的“甲烷”，《普通高中化学课程标准（实验）》（以下简称《课程标准》）的要求是“了解甲烷的……主要性质”[1]。《江苏省普通高中化学课程标准教学要求》将其细化为“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”[2]。人教版教科书以“最简单的有机化合物——甲烷”为题，将其安排在《化学2》第3章“有机化合物”的第一节[3]。教科书以甲烷在自然界中的存在、我国使用天然气的历史以及“西气东输”的现状、天然气作为能源的特点等导入新课，然后介绍了甲烷的分子式、电子式和结构式，并设计了制作正四面体和甲烷球棍模型的“实践活动”帮助学生认识甲烷分子的结构特征。关于甲烷的性质，在回忆初中已知的物理性质的基础上，首先介绍“在通常情况下，甲烷比较稳定”，不能与酸性高锰酸钾溶液、强酸、强碱等反应，然后依次介绍了甲烷的氧化反应和取代反应。在取代反应中，教科书通过“科学探究”栏目采用“减法原理”设计了一个对比实验，将“一支试管用黑纸包好”，人为地去除了“光”的因素，并与没有包裹黑纸的试管进行比较，让学生获得“光”是甲烷取代反应必备条件的事实材料[4]。综上可知，课程标准和教科书主要是让学生从生活实际和已有知识出发，学习甲烷的结构和性质，重点认识甲烷的正四面体结构和取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。同时，使学生进一步加深对物质结构决定性质、性质决定存在和用途的认识，并了解学习有机化合物的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。2.学情基础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够燃烧的化学性质，在《化学1》中又较系统地学习了无机化合物的性质，了解了认识元素化合物性质的一般方法，初步建立了物质性质和用途之间的联系，这都为学习有机化合物奠定了一定的基础。但是由于受《课程标准》的限制，现行高中化学教科书对于无机化合物的知识，“主要介绍了一些基本的或典型的化学事实，如物质的物理或化学性质、物质的用途及物质与生活、社会的联系等，并不追求知识的系统性和连贯性，而是注重知识的实用性和有效性”[5]。所以，学生对“结构决定性质”的认识不是非常的深刻。而对于有机化合物的学习，更需要从结构的角度认识其反应的机理，所以，逐步建立起有机物“（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，并形成相应的分析和解决问题的能力，是开启有机化合物的学习时亟须解决的问题。二、教学目标通过道尔顿等科学家研究甲烷等有机物结构的化学史实、对甲烷分子结构模型的搭建，以及二氯甲烷只有一种结构的事实，认识甲烷分子的正四面体结构特征。通过天然气、可燃冰、页岩气等图片的介绍，了解甲烷的来源。在回忆初中所学甲烷知识的基础上巩固甲烷的可燃性，进一步体会甲烷是一种重要的能源。通过对实验现象的观察和分析认识甲烷的取代反应等性质，知道卤代烃在有机合成中具有重要的作用。结合对甲烷组成、结构、性质、用途的学习，进一步加深对物质结构决定性质、性质决定存在和用途的认识，并激发起对有机化学领域的学习兴趣。三、教学实录1.播放新闻，引入新课[师]我们知道，有机化合物是指含有碳元素的化合物。它在我们身边随处可见，也与我们的生活息息相关。下面请大家看一个新闻视频。[视频]2014年5月21日中俄两国签署了30年天然气“供气框架协议”。[师]4000亿美元（约合2.5万亿元人民币）的协议总额，这份“世纪大单”足以震惊世界。天然气的主要成分是——[生]甲烷。[师]它是最简单的有机化合物。今天，我们就一起来进一步学习这种最简单的有机化合物——甲烷。设计意图：通过新闻视频让学生切实体会到甲烷在我们日常生活中的重要用途，激发学生学习甲烷的热情，并将燃料作为甲烷学习的情景线索贯穿本课教学的始终。2.分析图片，回顾旧知[师]除了天然气以外，你知道甲烷在自然界中的其他存在形式吗？[生]沼气、油田气、煤矿坑道气、可燃冰等。[投影]图片展示：“西气东输”工程建设示意图、农村沼气池、煤矿坑道气、油田气、可燃冰、深海机器人潜入海底探寻可燃冰。[师]新华网报道，德国已成功制造深海机器人，能潜入6000m深的海底探寻可燃冰。我们在初中时已经学习过甲烷，你对甲烷有哪些了解呢？[生]甲烷的分子式是，通常情况是无色无味的气体，有可燃性，可做燃料。[投影]这些是甲烷在自然界中的存在、分子组成、主要性质和主要用途。设计意图：让学生回顾对甲烷已有的认识，教师再从4个方面进行总结，主要是为了让学生通过本节课的学习能获得新的认识，体现课堂的前后呼应。这也符合学生的新知识生长在旧知识之上的一般规律。3.分析史料，认识结构[师]下面请大家写出甲烷的电