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1.會寫甲烷的結構式和電子式，能識別甲烷的正四面體結構;
2.了解甲烷的化學性質，理解取代反應的含義。
3.通過甲烷的分子結構的探究，解析其可能有的性質，並設計實驗來證明，初步掌握研究物質的方法。
4.認識化學微觀世界分子結構的立體美。
【重點】
甲烷分子結構，化學性質及取代反應的含義。
【難點】
理解甲烷分子結構決定了性質，理解取代反應的含義。
環節一：導入新課
上課，同學們好，請坐。
在我們前面的學習中，已經了解了很多種物質，比如鹼金屬元素、滷素、氧族元素、氮族元素及其化合物;也曾了解和接觸過另外一類物質，如甲烷、乙烯、乙炔、蔗糖、葡萄糖、酒精等等。前一類物質我們稱之為無機物，後者就是在今後的一段時間即將學習和討論的一類重要的物質——有機物。有機物與人類的關係非常密切，在人們的衣、食、住、行、醫療保健、工農業生產及能源、材料和科學技術領域中都起著重要的作用。今天我們就來學習一下「最簡單的有機化合物—甲烷」。
環節二：新課講授
1.甲烷的結構
【提出問題】甲烷是最簡單的有機物，這是因為它本身只含有一個碳原子，而且只含有有機物必須含有的兩種元素：碳和氫。請同學們閱讀課本資料，找出甲烷的分子式、電子式、結構式。
【教師講解】教師講解結構式。
【過渡提問】那麼甲烷分子中的原子在空間是如何分布的呢?(過渡提問，可不回答。)
【教師講解】實際上，科學研究發現，甲烷分子是一個以碳為中心的正四面體結構，碳與每個氫間形成的鍵長鍵角都是相同的。下面我們大家都用自己手中的橡皮泥和牙籤是做一個甲烷的模型，觀察一下它的結構是什麼樣子的。
【學生活動】學生動手開始製備，教師巡迴進行指導。
【教師展示】通過展示實驗室中的球棍模型和比例模型進一步驗證甲烷分子的空間構型，它是一個正四面體結構。
2.甲烷的物理性質
【教師引導】從多媒體播放的視頻(關於甲烷應用和物理性質的趣味資料)中，你能從中提取哪些關鍵信息?
【學生回答】甲烷俗名叫沼氣，是天然氣的主要成分，可用作燃料;無色無味，密度比空氣小，極難溶於水。甲烷的相對分子質量是16，空氣的平均分子量為29，因此甲烷密度比空氣小。
【過渡提問】了解了甲烷的物理性質，那甲烷有什麼化學性質呢?
3.甲烷的化學性質
(1)甲烷的氧化反應
【教師引導】相信大部分同學家裡都使用天然氣吧，那我們很容易就能得到甲烷可以燃燒的化學性質，請推測一下燃燒產物是什麼?
【學生回答】可能是二氧化碳和水。
【視頻演示】確實是，接下來請同學們觀看驗證甲烷燃燒生成產物的實驗視頻，通過燒杯壁的水珠以及變渾濁的澄清石灰水進一步驗證了剛剛同學們的猜想。請同學們寫出反應方程式。
【學生回答】進行書寫。
【教師補充】把等號改成箭頭，這是有機反應的一個特殊之處：
同時提醒學生可燃性氣體在點燃前要驗純。
【教師講解】甲烷燃燒是一個氧化的過程。但是甲烷性質穩定，不與酸性高錳酸鉀這樣的強氧化劑反應，也不易與酸或鹼反應。甲烷四條碳氫鍵，它們是飽和鍵，由結構決定性質也可以推斷出，甲烷的性質穩定。
(2)甲烷的取代反應
【過渡】甲烷的性質穩定，與一般的物質不反應。其實，除了會與氧氣反應以外，甲烷還會與氯氣發生反應，那會產生什麼現象，同學們注意觀察。
【教師演示】演示科學探究中的實驗。同學們觀察到了什麼?這些現象說明了什麼?
【學生回答】光亮地方的集氣瓶中氣體的顏色變淺，證明有新的物質生成了，有白霧產生，試管內壁油狀液滴，這些是生成物。
【教師提問】根據反應物的元素組成，你能推測出生成物嗎?
【小組討論】白霧可能為氯化氫氣體。氯化氫氣體是甲烷中的氫原子與氯氣中的氯原子的結合，你能由此推測油狀物的成分嗎?
【學生回答】油狀物可能為甲烷中剩餘原子與氯原子的結合，即甲烷中一個氫原子被氯原子替換了。
【教師講解】同學們的猜想非常好，你能嘗試寫出這個反應嗎?
【教師講解】方程式書寫的非常準確，甲烷中的氫原子確實可以被氯原子取代，但取代一個氯原子的時候生成的物質卻是氣態的，而非油狀物，這就證明反應還有其他物質生成。其實甲烷與氯氣的反應是分步進行的，一個氫原子被替代後的產物中氫能繼續被替代，共分四步完成。
【提出問題】你能猜想一下生成的其他幾種物質是什麼嗎，並類比第一個反應寫出它們的方程式嗎?
【動畫展示】觀看視頻動畫展示的甲烷與氯氣發生反應時分子模型的變化，驗證學生的猜想。
【教師講解】一氯甲烷為氣體，二、三、四氯甲烷為液體，三氯甲烷(又叫氯仿)，四氯甲烷又稱四氯化碳，為常用的溶劑。並由黑布下的集氣瓶沒明顯現象，得出反應需要光照的條件，提醒學生補充反應條件。並介紹其為取代反應。
【提出問題】請同學們閱讀課本總結取代反應的概念?
【學生回答】有機物分子力的某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應叫取代反應。
環節三：鞏固提升
環節三：小結作業
請學生回答本堂課的收穫：可以是知識，也可以是學習方法。
布置作業：大家看到這個取代反應，能不能想到哪個無機反應類型與之是十分相似的呢?對，就是置換反應，那麼同學們就在課下整理一下置換反應與取代反應的基本特點，並形成表格下節課我們一起來分享。