2024-2025學年新教材高中化學專題8有機化合物的獲得與應用第1單元第1課時天然氣的利用甲烷教學實錄蘇教版必修2課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教學內容分析1.本節(jié)課的主要教學內容為天然氣的主要成分甲烷的利用，包括甲烷的燃燒、甲烷的催化氧化制甲醛以及甲烷的裂解制氫氣等。

2.教學內容與學生已有知識的聯系：本節(jié)課的教學內容與學生在初中階段學習到的有機化學基礎知識相聯系，如甲烷的分子結構、性質等，同時結合高中階段學習的化學方程式書寫、化學平衡等知識，引導學生深入理解甲烷的利用過程。教材章節(jié)：蘇教版必修2專題8第1單元。二、核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生的科學探究能力，通過實驗觀察和數據分析，引導學生主動探究甲烷的化學性質和轉化過程。

2.增強學生的化學符號理解和運用能力，通過書寫化學方程式，加深對化學反應原理的理解。

3.提升學生的化學社會責任感，認識到化學在能源利用和環(huán)境保護中的重要作用，激發(fā)學生對化學學科的興趣和責任感。三、教學難點與重點1.教學重點，

①甲烷的催化氧化反應原理及其化學方程式的書寫，強調反應條件、反應物和生成物的關系。

②甲烷裂解制氫氣的原理，包括反應機理、反應條件對產物分布的影響，以及化學方程式的平衡計算。

③通過實驗數據和現象，引導學生分析甲烷燃燒和裂解過程中的化學變化，理解化學平衡和反應速率的概念。

2.教學難點，

①甲烷催化氧化反應的機理分析，涉及催化劑的作用和反應機理的復雜性，需要學生具備一定的化學知識儲備。

②甲烷裂解反應的平衡計算，要求學生能夠運用化學平衡原理，解決實際化學問題。

③學生對化學方程式書寫和平衡計算的掌握程度，需要通過練習和反饋來提高準確性。

④實驗操作技能的培養(yǎng)，包括安全操作、實驗現象的觀察和記錄，以及實驗數據的處理和分析。四、教學資源-實驗器材：甲烷氣體、催化劑（如鈷或鉬的化合物）、氧氣、酒精燈、燃燒匙、集氣瓶、玻璃片

-軟件資源：化學方程式書寫軟件、化學反應模擬軟件

-信息化資源：相關教學視頻、在線化學實驗平臺、甲烷化學性質相關資料庫

-教學手段：多媒體教學課件、實物模型、化學實驗演示操作、課堂討論、學生實驗報告模板五、教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。設計預習問題：圍繞“甲烷的催化氧化制甲醛”課題，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“甲烷燃燒時如何實現高效氧化？”“催化劑在反應中起什么作用？”等。

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解甲烷的化學性質和催化氧化反應的基本原理。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現預習資源的共享和監(jiān)控。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示甲烷氣田圖片和甲烷在生活中的應用，引出“天然氣的利用”課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解甲烷催化氧化制甲醛的反應機理，結合實例“甲醇的生產”幫助學生理解催化劑的作用。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生根據預習內容，探討甲烷催化氧化的最佳條件。

解答疑問：針對學生在討論中提出的疑問，進行及時解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己的見解和實驗設計。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解甲烷催化氧化制甲醛的反應機理。

實踐活動法：通過小組討論等活動，讓學生在實踐中掌握反應條件對產物的影響。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：根據“甲烷的裂解制氫氣”課題，布置實驗報告撰寫和計算平衡常數等作業(yè)。

提供拓展資源：提供與甲烷裂解制氫相關的書籍、網站、視頻等，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考。

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。六、教學資源拓展1.拓展資源：

a.甲烷的物理性質和化學性質：介紹甲烷的分子結構、物理狀態(tài)、密度、溶解性等，以及甲烷的燃燒反應、催化氧化反應等化學性質。

b.催化劑的作用：講解催化劑的基本概念、分類、選擇原則，以及催化劑在化學反應中的作用機制。

c.化學反應平衡：闡述化學平衡的定義、影響因素、平衡常數計算，以及勒夏特列原理在實際反應中的應用。

d.有機合成工業(yè)：介紹有機合成工業(yè)的發(fā)展歷程、主要合成方法，以及有機合成在材料、醫(yī)藥、能源等領域的應用。

e.環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展：探討甲烷排放對環(huán)境的影響，以及如何通過化學手段減少甲烷排放，實現環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展。

2.拓展建議：

a.閱讀相關書籍：推薦《有機化學》、《化學工程原理》、《環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展》等書籍，幫助學生深入理解有機化合物的性質、反應和應用。

b.觀看教學視頻：推薦觀看甲烷燃燒、催化氧化等實驗視頻，讓學生直觀感受化學反應過程。

c.參加實踐活動：鼓勵學生參加化學實驗、科技創(chuàng)新活動，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。

d.研究性學習：引導學生開展研究性學習，針對甲烷的利用、環(huán)境保護等方面的問題進行深入研究，培養(yǎng)學生的科研能力。

e.開展小組討論：組織學生進行小組討論，分享各自的學習心得和觀點，提高學生的溝通能力和團隊合作精神。

f.參加學術競賽：鼓勵學生參加化學競賽，提高學生的綜合素質和學術水平。

g.關注科技新聞：關注甲烷相關領域的科技新聞，了解甲烷研究的前沿動態(tài)和發(fā)展趨勢。

a.甲烷的物理性質和化學性質：

-分子結構：甲烷分子由一個碳原子和四個氫原子組成，呈四面體結構。

-物理狀態(tài)：在常溫常壓下，甲烷為無色無味的氣體。

-密度：甲烷的密度比空氣小，約為0.717kg/m3。

-溶解性：甲烷不易溶于水，易溶于有機溶劑。

-燃燒反應：甲烷與氧氣反應生成二氧化碳和水，放出大量熱能。

-催化氧化反應：在催化劑的作用下，甲烷與氧氣反應生成甲醛或甲醇。

b.催化劑的作用：

-催化劑是一種能夠改變化學反應速率而自身不發(fā)生永久性變化的物質。

-催化劑的作用機理：降低反應活化能，使反應在較低溫度下進行。

-催化劑的分類：根據作用機理，催化劑可分為酸堿催化劑、金屬催化劑、酶催化劑等。

c.化學反應平衡：

-化學平衡：在一定條件下，化學反應達到正、逆反應速率相等的狀態(tài)。

-影響化學平衡的因素：溫度、壓力、濃度等。

-平衡常數：描述化學反應在平衡狀態(tài)下各物質濃度之間關系的常數。

-勒夏特列原理：當外界條件改變時，平衡體系會向能夠抵消這種改變的方向移動。

d.有機合成工業(yè)：

-有機合成工業(yè)：以石油、天然氣、煤等為主要原料，通過化學反應合成有機化合物的工業(yè)。

-主要合成方法：加成反應、消除反應、取代反應等。

-有機合成在材料、醫(yī)藥、能源等領域的應用：合成高分子材料、合成藥物、合成新能源等。

e.環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展：

-甲烷排放對環(huán)境的影響：甲烷是一種強效溫室氣體，排放到大氣中會加劇全球氣候變暖。

-減少甲烷排放的方法：改進農業(yè)耕作技術、優(yōu)化能源利用結構、加強甲烷減排技術研發(fā)等。七、教學評價與反饋1.課堂表現：

學生在課堂上的參與度是評價教學效果的重要指標。通過觀察學生的提問、回答問題、參與討論和實驗操作，教師可以評估學生的課堂表現。例如，對于甲烷催化氧化制甲醛的實驗部分，教師可以關注學生是否能夠正確使用實驗器材，是否能夠根據實驗步驟進行操作，以及是否能夠準確記錄實驗數據和現象。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，教師可以評估學生的合作能力和知識運用能力。通過小組展示，教師可以了解學生對甲烷裂解制氫氣等知識點的掌握程度。例如，教師可以評價學生的展示內容是否全面，是否能夠清晰地解釋化學反應原理，以及是否能夠提出有價值的討論點。

3.隨堂測試：

隨堂測試是評估學生對本節(jié)課知識掌握情況的有效手段。教師可以設計一些與課本內容相關的選擇題、填空題或簡答題，測試學生對甲烷化學性質、催化氧化反應機理等知識的理解。測試結果可以幫助教師了解學生的學習難點和知識盲點，以便在后續(xù)教學中進行針對性的輔導。

4.實驗報告：

實驗報告是評估學生實驗操作技能和數據分析能力的重要文件。教師應檢查學生是否能夠按照實驗步驟進行操作，是否能夠準確記錄實驗數據，以及是否能夠對實驗結果進行分析和討論。例如，對于甲烷燃燒實驗，教師可以評估學生是否能夠正確書寫化學方程式，是否能夠根據實驗數據計算反應的平衡常數。

5.教師評價與反饋：

教師評價與反饋應針對學生的具體表現，包括以下幾個方面：

-科學探究能力：評價學生在實驗中是否能夠提出假設、設計實驗、分析數據，以及得出結論。

-化學符號理解和運用能力：評價學生是否能夠正確書寫化學方程式，是否能夠理解并運用化學符號。

-化學社會責任感：評價學生是否能夠認識到化學在能源利用和環(huán)境保護中的重要作用，是否能夠提出可持續(xù)發(fā)展的觀點。

-教師應針對學生的優(yōu)點給予肯定，對于不足之處，應提出具體改進建議，并鼓勵學生在課后進行復習和鞏固。

例如，對于在實驗中表現出色但化學方程式書寫錯誤的學生，教師可以這樣反饋：“你的實驗操作非常熟練，對實驗數據的分析也很到位。但在化學方程式的書寫上還有一些小錯誤，建議你在課后復習相關知識點，加強練習?！边@樣的評價和反饋能夠幫助學生明確自己的學習進展，并激發(fā)他們進一步學習的動力。八、板書設計1.甲烷的物理性質

①甲烷分子結構：CH?，四面體結構

②物理狀態(tài)：無色無味氣體

③密度：0.717kg/m3

④溶解性：不易溶于水，易溶于有機溶劑

2.甲烷的化學性質

①燃燒反應：CH?+2O?→CO?+2H?O

②催化氧化反應：CH?+O?→CO+2H?O（催化劑存在）

③裂解反應：CH?→C+2H?

3.催化劑的作用

①降低反應活化能

②改變反應速率

③不改變反應平衡

4.化學反應平衡

①平衡狀態(tài)：正、逆反應速率相等

②影響因素：溫度、壓力、濃度

③平衡常數：K=[產物]/[反應物]

5.甲烷的催化氧化制甲醛

①反應方程式：CH?+O?→CO+2H?O

②催化劑：鈷、鉬等金屬化合物

③反應條件：適宜的溫度和壓力

6.甲烷的裂解制氫氣

①反應方程式：CH?→C+2H?

②反應條件：高溫、高壓

③產物：碳和氫氣

7.環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展

①甲烷排放：溫室氣體，加劇全球氣候變暖

②減少甲烷排放：改進農業(yè)耕作技術、優(yōu)化能源利用結構

③可持續(xù)發(fā)展：化學在環(huán)境保護和能源利用中的作用教學反思與總結今天這節(jié)課，我們學習了甲烷的利用，包括它的燃燒、催化氧化制甲醛以及裂解制氫氣等?；剡^頭來看，我覺得這節(jié)課有幾個方面值得反思和總結。

首先，我覺得在教學方法上，我嘗試了多種教學方法，比如小組討論、實驗演示和問題引導等。我發(fā)現，小組討論特別有效，學生們在討論中不僅加深了對甲烷性質的理解，還學會了如何表達自己的觀點和傾聽他人的意見。實驗演示也起到了很好的作用，讓學生們直觀地看到了化學反應的過程，增強了他們的感性認識。不過，我也發(fā)現，有些學生在實驗操作上還不夠熟練，這需要在今后的教學中加強。

其次，我在課堂管理上也有些經驗教訓。比如，在小組討論時，我發(fā)現有些小組討論得過于熱烈，以至于忽視了其他小組的存在。這就需要我在課堂上更好地引導和調控，確保每個小組都能有序地進行討論。另外，對于一些反應較慢的學生，我需要更多的時間和耐心去引導他們，讓他們也能參與到課堂活動中來。

教學總結方面，我覺得學生們在這節(jié)課上收獲頗豐。他們對甲烷的性質有了更深入的了解，掌握了甲烷催化氧化和裂解的基本原理。在技能方面，學生們學會了如何書寫化學方程式，如何分析實驗數據，這些都是他們化學學習中的重要技能。在情感態(tài)度上，學生們對化學產生了更濃厚的興趣，這讓我感到