全国高中化学优质课大赛课题：甲烷教学设计
全国高中化学优质课 教学设计 《甲烷》
最简单的有机化合物——甲烷人教版《化学2》第60至62页一、课程标准、教材以及学生分析1．课程标准和教材分析对于《最简单的有机化合物——甲烷》的教学，《课程标准》要求了解甲烷的组成、结构、主要性质。
通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的成键特征。
《课程标准教学要求》（江苏）将其进行了细化，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。
人教版《化学2》让学生从熟悉的有机化合物入手，认识到有机化学与我们生活息息相关，初步了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，提供有机化学中最基本的核心知识，满足公民基本科学素养的要求，能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途。
教材从学生生活实际和已有的知识出发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响，让学生进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。
初步学会对有机物进行科学探究的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。
2．学生分析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燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。
有机化合物学习和无机化合物学习的不同点是：有机化合物更强调从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“（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，形成一定的分析和解决问题的能力。
本课教学内容起点低，强调知识与应用的融合，让学生在已有知识的基础上，一方面通过同学动手搭建甲烷结构模型，进一步深化认识甲烷的立体结构，促使学生积极地参与到课堂学习中来。
另一方面从科学探究甲烷和氯气的化学反应入手，充分利用实验研究物质的性质，并从结构角度提升学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点。
全国化学优质课比赛 江苏 甲烷教学设计
精品文档最简单的有机化合物——甲烷人教版《化学2》第60至62页江苏省南通中学一、课程标准、教材以及学生分析1．课程标准和教材分析对于《最简单的有机化合物——甲烷》的教学，《课程标准》要求了解甲烷的组成、结构、主要性质。
通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的成键特征。
《课程标准教学要求》（江苏）将其进行了细化，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。
人教版《化学2》让学生从熟悉的有机化合物入手，认识到有机化学与我们生活息息相关，初步了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，提供有机化学中最基本的核心知识，满足公民基本科学素养的要求，能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途。
教材从学生生活实际和已有的知识出发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。
初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响，让学生进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。
初步学会对有机物进行科学探究的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。
2．学生分析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燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。
有机化合物学习和无机化合物学习的不同点是：有机化合物更强调从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“（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，形成一定的分析和解决问题的能力。
本课教学内容起点低，强调知识与应用的融合，让学生在已有知识的基础上，一方面通过同学动手搭建甲烷结构模型，进一步深化认识甲烷的立体结构，促使学生积极地参与到课堂学习中来。
另一方面从科学探究甲烷和氯气的化学反应入手，充分利用实验研究物质的性质，并从结构角度提升学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点。
甲烷教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：- 了解甲烷的化学性质、物理性质及其在自然界和生活中的应用。
- 掌握甲烷的分子结构、化学式及其与水的反应。
2. 能力目标：- 培养学生观察、分析、实验和总结的能力。
- 提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标：- 激发学生对化学学科的兴趣和热爱。
- 培养学生的环保意识和节约能源的观念。
二、教学内容1. 甲烷的发现及历史背景。
2. 甲烷的物理性质：无色无味、易燃易爆、密度比空气小等。
3. 甲烷的化学性质：燃烧反应、与水反应等。
4. 甲烷的分子结构及其稳定性。
5. 甲烷在自然界和生活中的应用：天然气、沼气等。
三、教学过程1. 导入新课- 利用多媒体展示甲烷的图片和视频，激发学生的兴趣。
- 提问：你们知道甲烷是什么吗？它在我们的生活中有什么作用？2. 讲解新知- 讲解甲烷的物理性质，如无色无味、易燃易爆等。
- 通过实验演示甲烷的燃烧反应，让学生直观感受其化学性质。
- 讲解甲烷的分子结构，强调其稳定性。
- 讲解甲烷在自然界和生活中的应用，如天然气、沼气等。
3. 实验探究- 实验一：甲烷燃烧实验- 实验目的：观察甲烷燃烧的现象，了解其化学性质。
- 实验步骤：点燃甲烷气体，观察火焰颜色、热量释放等。
- 实验总结：甲烷燃烧时产生蓝色火焰，释放大量热量。
- 实验二：甲烷与水的反应实验- 实验目的：观察甲烷与水的反应现象，了解其化学性质。
- 实验步骤：将甲烷气体通入水中，观察气泡产生情况。
- 实验总结：甲烷与水反应产生气泡，说明其具有可燃性。
4. 课堂小结- 总结本节课所学内容，强调甲烷的物理性质、化学性质及其应用。
- 引导学生思考：如何合理利用甲烷资源，减少能源浪费？5. 作业布置- 查阅资料，了解甲烷在环保领域的应用。
- 思考：如何提高甲烷燃烧效率，减少污染？四、教学评价- 课堂参与度：观察学生提问、回答问题的积极性。
- 实验操作能力：评估学生在实验过程中的操作规范性和准确性。
《甲烷》教学设计(部级优课)
第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷教 学 设 计普通高中课程标准实验教科书 化学②必 修第一节最简单的有机化合物——甲烷【设计理念】在《高中化学课程标准》的指导下，我力求实现:“课程的设计以学生的发展为本，关注学生科学探究的学习过程和方法，以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。
【教材分析】教材内容主要分为三个部分具体呈现课标的要求：第一部分是介绍甲烷的物理性质、存在和用途；第二部分是介绍甲烷的组成、成键特征和立体构型；第三部分介绍甲烷的稳定性、可燃性和取代反应。
我们可以看到这三部分知识的内在联系是：第一，甲烷的组成使它具有可燃性，从而成为一种重要的燃料；第二，它的立体构型解释了它的稳定性，因此在通常情况下可以稳定存在；第三，甲烷的成键特征解释了它的取代反应，并使其成为一种重要的化工原料。
通过以上分析可以看出教材就是要引导学生在回忆旧知的基础上，深刻体会结构决定性质，性质决定用途的自然科学思想。
【学情分析】学生已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。
本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。
因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。
【教学目标】知识与技能让学生了解甲烷在自然界中的存在、分子式、电子式及结构式；掌握甲烷分子的空间结构；掌握甲烷的化学性质，稳定性、可燃性，重点掌握取代反应；了解甲烷的用途。
过程与方法通过直观演示、实验探究和多媒体动画等教学手段的实施，培养学生的动手操作能力与探究推理能力。
情感态度与价值观通过对当今能源时代的了解，可燃冰和页岩气等的开采技术都还处于发展时期，提醒学生好好学习，学好化学，要肩负起自己的使命，为社会的进步和国家的发。
高中化学优秀教案甲烷
高中化学优秀教案甲烷
一、教学目标：
1. 知识与技能：掌握甲烷的性质、制备方法和应用；了解甲烷的结构式及分子式；
2. 过程与方法：培养学生实验探究的能力；
3. 情感态度和价值观：培养学生对科学实验的兴趣和对实验中安全操作的重视。
二、教学重点：
1. 甲烷的性质和制备方法；
2. 实验室中安全操作。
三、教学难点：
1. 甲烷的制备方法的操作技巧；
2. 实验室中的实验安全。
四、教学内容：
1. 甲烷的性质：无色无臭、易燃、燃烧产生水和二氧化碳；
2. 甲烷的制备方法：碱金属与卤代烃反应、还原性杂环化合物与碱金属反应；
3. 实验室制备甲烷的方法。
五、教学过程：
1. 导入：通过提问导入，引出甲烷的性质和制备方法。
2. 学习：展示甲烷的结构式、分子式，并讲解甲烷的性质和制备方法。
3. 实验操作：实验室进行制备甲烷并观察其性质。
4. 总结：让学生总结甲烷的性质和制备方法，并将实验结果进行分析。
六、教学资料：
1. 实验室设备：烧瓶、燃烧瓶、管道、管夹等；
2. 实验试剂：碱金属、卤代烃等。
七、实验安全注意事项：
1. 实验中保持安静并注意操作规范；
2. 燃烧时保持距离，注意安全；
3. 确保实验室通风良好。
八、教学反思：
本节课以甲烷为例，通过实验的方式让学生更好地了解甲烷的性质和制备方法，并培养了学生的实验探究能力。
在实验过程中，要注意实验安全，保障学生的安全是首要任务。
通过本节课的教学，学生能更加深入地掌握甲烷这一化学知识点，提高学生的学习兴趣和实验操作技能。
教案设计高中化学甲烷
教案设计高中化学甲烷课题：高中化学- 烷烃类化合物教学内容：甲烷教学目标：1. 理解甲烷的结构和性质2. 掌握甲烷的制备和性质3. 能够运用甲烷的性质解决相关问题教学重点：1. 甲烷的结构和性质2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学性质教学难点：1. 理解甲烷的结构和性质2. 掌握甲烷的制备方法和化学性质教学准备：1. 实验室器材：烧杯、试管、火柴等2. 实验试剂：乙醇、硫酸、氢氧化钠等3. 课件：相关图片和视频资料教学过程：1. 导入（5分钟）通过引入甲烷对环境和人类的重要性，引发学生对于甲烷的兴趣，激发学生学习的动力。
2. 讲解甲烷的结构和性质（15分钟）通过课件展示甲烷的分子式、结构式和性质，引导学生理解甲烷的特点。
3. 实验制备甲烷（20分钟）组织学生进行实验，利用乙醇和硫酸的反应制备甲烷，观察反应过程和产物，从实验中加深学生对甲烷的认识。
4. 探究甲烷的性质（15分钟）结合实验结果，让学生分析甲烷的化学性质，探讨甲烷的燃烧特点和与氧化性质的关系等。
5. 拓展应用（10分钟）引导学生思考甲烷在生产和生活中的应用，并探讨甲烷的环保意义。
6. 总结归纳（5分钟）让学生归纳总结本节课学习的内容，强化学生对甲烷的理解和掌握。
扩展活动：1. 让学生运用所学知识，探究不同条件下甲烷的性质。
2. 组织学生开展科学实验，研究甲烷在环境保护和食品工业中的应用。
教学评估：1. 参与实验的表现2. 课堂参与和讨论情况3. 课后作业和练习的完成情况教学反思：通过本节课的教学，学生对甲烷的结构和性质有了更深入的了解，提高了学生的实践能力和综合分析能力。
在今后的教学中，应注重培养学生的实验技能和科学思维能力，使学生能够将所学知识运用到实际生活中。
全国高中化学优质课 教学设计 《甲烷》
全国高中化学优质课教学设计《甲烷》本文介绍了有机化合物甲烷的教学内容和学生分析。
根据课程标准和教材要求，学生需要了解甲烷的组成、结构、性质和用途。
教材从学生已有的知识和生活实际出发，通过研究甲烷结构和甲烷与氯气的取代反应，让学生初步了解有机化学的对象、目的、内容和方法。
学生在研究有机化合物之前已经有了一定的基础，但有机化合物研究更强调从结构角度认识性质和用途的关系，培养学生分析和解决问题的能力。
教学内容起点低，注重知识与应用的融合，通过实验研究物质的性质和结构，提升学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点。
下有机物的结构特点吗？的提问，引导学生回顾旧知，为新知的研究做好铺垫。
学生活动学生思考回答问题，回顾有机物的结构特点和性质。
教师活动通过图片分析，回顾甲烷的存在和主要性质，引出甲烷的结构特点和取代反应的研究。
学生活动学生观察图片，了解甲烷的存在和主要性质。
教师活动通过史料研究，介绍甲烷结构的历史探究过程，引导学生猜想甲烷的立体结构模型，并通过模型搭建加深学生对甲烷结构的认识。
学生活动学生猜想甲烷的立体结构模型，并通过模型搭建加深对甲烷结构的认识。
教师活动通过甲烷和氯气的科学探究实验，让学生了解取代反应，并引导学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
学生活动学生观察实验现象，了解取代反应，并从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
教师活动通过拓展思维，探索发现深入认识甲烷的立体结构，让学生体会到结构与性质有内在的联系和变化规律，并学会主动去发现和掌握这些规律。
学生活动学生探索发现深入认识甲烷的立体结构，体会到结构与性质有内在的联系和变化规律。
教师活动通过归纳总结，结束新课建构有机物研究新思维，让学生对甲烷的结构和性质有更深刻的认识。
学生活动学生归纳总结，对甲烷的结构和性质有更深刻的认识。
六、教学评价通过学生的参与度、实验操作水平和课后作业等多种方式进行评价，检测学生对甲烷结构的掌握程度和对有机化学的研究兴趣程度，为后续教学提供参考和改进。
高中化学甲烷教案
高中化学甲烷教案一、甲烷概述甲烷是一种简单的烷烃，化学式为CH4。
它是碳氢化合物中最简单的一种，也是天然气的主要成分之一。
甲烷是无色、无味、无毒的气体，在常温下是易燃的。
甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成，是有机化合物中最基本的结构。
二、甲烷的制备1. 实验一：甲烷的制备与收集实验目的：通过实验了解甲烷的制备方法及收集过程。
实验原理：甲烷可以通过甲醛和碱金属的水合氢氧化物（如NaOH）反应来制备，同时通过反应管进行收集。
实验步骤：（1）将甲醛溶液和NaOH混合在制备瓶中；（2）通过反应管收集产生的甲烷气体；（3）观察观测气体产生情况及收集结果。
2. 实验二：用木钠还原氯甲烷制备甲烷实验目的：通过观察甲烷的制备过程，了解木钠与氯甲烷在酒精中反应产生甲烷的原理。
实验原理：氯甲烷与木钠在酒精中反应生成甲烷气体。
实验步骤：（1）将氯甲烷与催化剂、木钠、酒精混合，并置于反应瓶中；（2）观察实验过程中产生的气泡；（3）收集并观察产生的甲烷气体。
三、甲烷的性质1. 物理性质：甲烷是无色、无味的气体，常温下呈火焰蓝色。
它的密度比空气小，是一种轻于空气的气体。
2. 化学性质：甲烷在空气中容易燃烧，产生氧化碳和水。
甲烷也可以与氯气反应，生成氯甲烷、二氯甲烷等卤代烃。
此外，甲烷还可以在氧气的作用下发生完全燃烧，生成CO2和水。
四、甲烷的应用1. 行业应用：甲烷是天然气的主要成分之一，被广泛应用于燃料、烹饪等领域。
天然气燃料具有清洁、高效、环保等特点，受到人们的青睐。
2. 化工应用：甲烷是有机化合物的基础，是许多化学合成、变性、氧化还原等反应的重要原料，也用于生产一些有机化合物。
五、甲烷的安全注意事项1. 气体收集：在实验过程中，应注意收集和处理甲烷气体时的安全问题，避免火灾和爆炸等意外事故。
2. 实验操作：进行甲烷实验时，应佩戴安全防护装备，遵守实验室操作规范，确保实验过程安全可靠。
通过本教案的学习，学生可以了解甲烷的基本概况、制备方法、性质特点和应用领域，进一步加深对有机化学的理解，培养学生的实验技能和安全意识，提高化学学科的学习兴趣和实践能力。
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甲烷教学设计1.教材分析人教版化学必修2第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。
甲烷是最简单的有机化合物，本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。
2.教学目标知识与技能：（1）了解甲烷的物理性质，了解甲烷的结构特点（2）认识取代反应、氧化反应（3）能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式过程与方法（1）通过动手制作甲烷可能的空间构型（球棍模型），推导甲烷的空间结构；通过数据计算甲烷分子组成，结构特点，分析讨论等学习过程，体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用（2）通过学习甲烷的取代反应，了解取代反应的条件和实质情感态度与价值观通过对甲烷性质的学习，对分子结构的探究，丰富科学体验，提高学习兴趣，增强学号有机化学的信念。
3.教学过程【引入•教师】同学们好，很高兴来到六中和大家一起学习，我们武汉的经济是比较发达的，在2013年全国地级市的GDP排名中，武汉排名第九，其总收入仅次于上海、广州、北京等地。
但武汉却是一个能源匮乏的城市，在发展经济的同时，能源的短缺是一个巨大的瓶颈，请大家想一想，怎么来解决这个问题呢？【学生】西气东输【投影】西气东输【教师·设问】为了改善东部的能源结构，我国启动了“西气东输”工程，国家的这个战略确实让武汉这个城市受益很大。
【投影•教师】我把这种受益概况为这样几句话：引得西气入江城能源变革天地新多元格局兴低碳清洁福气惠民生【过渡•教师】（教师指着“引得西气入江城”），同学们，你们知道这“气”是指什么吗？【解释•学生】天然气【追问•教师】那么它的主要成分是什么呢？【解释•学生】是甲烷【追问•教师】其实，煤矿中的瓦斯、池塘中的沼气，它们的主要成分也是甲烷【展示·教师】（展示甲烷）这就是一瓶甲烷，你们对甲烷有多少了解呢？【学生】（教师高高举起甲烷的集气瓶）无色，再让学生闻气味（一个学生对着全班同学，展示闻气味方法）无味，老师是用排水法来收集甲烷的，这说明甲烷在水中的溶解度很……（小）补充：极难溶于水、而且密度比空气小【学生】无色、无味、极难溶于水、密度比空气的密度小可以燃烧等【过渡】我们现在对甲烷是很熟悉，但是大家知道吗，在历史上，人们认识和研究甲烷，大约经历了5000年的历史（稍停顿，后投影）【投影•教师】早在3000年前《易经》中就有发现甲烷的记载，有“泽中有火”之说。
1776年英国化学家、物理学家道尔顿收集了甲烷，并进行研究1790年英国医生奥斯汀（ting）发表了燃烧甲烷的报告，并最终确定甲烷是碳和氢的化合物，由于甲烷只由碳氢两种元素组成、分子内只含有一个碳原子，所以，甲烷也是最简单的有机化合物。
【板书】最简单的有机化合物甲烷（CH4）【追问•教师】刚才大家提到了，甲烷是可以燃烧的【过渡•教师】接下来，我请大家看一个实验（装置介绍：这是一个茶叶罐，上下各有一个孔。
从下孔给它充气，（让学生来配合）点燃气体，，请大家注意观察。
【实验现象】燃烧爆炸【实验中的讲述】你们看到了什么现象【学生】可以看到先燃烧，火焰呈现淡蓝色，（如果学生答黄色，要说明可能含有其他因素对实验干扰了）【追问•教师】为什么先燃烧后发生爆炸？（让学生相互讨论一下，后请一位学生来回答）【学生】混有空气、不纯【教师】不管是燃烧还是爆炸，其实就是甲烷与氧气发生了反应【板书•教师】CH4 + 2O2→（点燃）CO2 + 2H2O（强调在有机反应中，中间的符号要用“→”）其实，甲烷在燃烧的同时空气也在不断进入，导致甲烷和空气的混合比例发生变化，最终达到爆炸极限【教师】那么，空气中甲烷的含量在多少时候就会爆炸呢？（停顿）请大家阅读P61页的《资料卡片》来了解他。
【教师】5%~15.4%【追问•教师】你们听说过瓦斯爆炸吗？（停顿）怎么来预防瓦斯爆炸呢？【学生】通风、严禁烟火、当然也可以使用仪器来检测它的含量。
【教师】所以，在使用可燃气体时，必须要……【学生强调】检验纯度。
【设问•教师】（指着反应）甲烷与氧气反应，其实就是发生了氧化还原反应，甲烷被氧气氧化，因此它发生了……（氧化反应），【板书】氧化反应【追问•教师】既然甲烷可以被氧气氧化，那么它还能不能被其他氧化剂氧化呢？（停顿）我们知道酸性高锰酸钾是一种常用的强氧化剂，它是否可以氧化甲烷呢？【教师】我们通过实验来看一看【实验】甲烷通入到酸性高锰酸钾溶液中（对比实验）【教师】走下讲台，大家来看，这2支试管中溶液的颜色有区别吗？【学生】没有【教师】这也说明甲烷与高锰酸钾是……（不反应的）【板书•教师】事实上甲烷在通常情况下的性质确实非常稳定，与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱等都不会发生反应【追问•教师】同学们，到底是什么因素导致了甲烷的性质这么稳定呢？（板书性质停顿）（准备提示：物质的性质由什么决定？）【学生】结构【教师】结构决定性质【过渡•教师】接下来，我们就一起来研究甲烷的结构【板书】结构请大家首先写出甲烷的电子式和结构式？讲解：用短线来表示一对共用电子对的图式叫做结构式【过渡·解释】甲烷分子中的C原子通过四个单键分别和四个H原子相连。
那么这5个原子在空间又是如何分布的呢？（动作辅助）【过渡·投影】其实，早在1874年，荷兰物理化学家范霍夫他也提出了这个想法【投影•教师】话说有一天，范霍夫在大学的图书馆里阅读论文的时候，他偶然产生了一个想法“甲烷的结构到底是怎样的呢？”。
【过渡】同学们，假如你是范霍夫，你能想出几种（慢慢说）甲烷的结构呢？（停顿）在这里我给大家准备了一些材料，①小番茄表示碳原子；②毛豆表示氢原子；③一根牙签表示一对共用电子对，2位同学一个小组，请把你想到的所有结构，动手搭建出来！【投影•教师】请同学们用实物搭建甲烷可能的空间结构，①小番茄表示碳原子；②毛豆表示氢原子③一根牙签表示一对共用电子对，搭建出CH4可能的空间结构。
（介绍、巡视、观察、收集）【展示•教师】同学们很聪明，搭了很多结构（收集展示学生模型），那么，到底哪种结构是最合理的呢？【引导•教师】当时的范霍夫也碰到了相同的问题，他走出图书馆，具有广博数学和物理学知识的范霍夫突然想起，在自然界中一切稳定的结构都趋向于最小能量状态。
在这种情况下，只有当H原子均匀的分布在碳原子周围的空间时才能达到。
【教师·学生活动】请你们看一看，你们搭建的结构是均匀分布的吗？如果不均匀，请修正你的结构。
【学生】修正结构【设问】大家有两种想法很集中，（展示）一种是这样的、另外一种是这样的，那到底哪一种分布更加均匀呢？（停顿，这里有可能学生会回答是正四面体）【教师解释】好，我们从氢→碳→氢它们的夹角来分析，平面正方形中，∠HCH的夹角有90°和180°两种；正四面体中，每个∠HCH的夹角都相等，只有一种。
哪个更均匀？（正四面体的结构）【学生】这种，正四面体【投影】范霍夫猛然领悟，正四面体！这才是甲烷分子最恰当的空间排列方式！【教师】这种形状（展示学生的模型）到底是怎样的一种结构呢？【教师】如果我这张纸条（展示）按照虚线折叠起来后，它就是正四面体！（如果学生答三棱锥，教师就说，它是三棱锥里最特殊的一种构型，叫做正四面体）【设问】那氢原子在哪里呢？【学生】四面体的顶点【设问】碳原子呢？【学生】中心【板书】空间结构：正四面体【解释•教师】同学们，如果早在1874年大家有这种空间结构研究成果的话，你就可能是诺贝尔化学奖的第一人——“范霍夫”【投影】①分子的空间立体结构的假说的创立者②毕生从事有机立体化学与物理化学的研究，世界上第一个诺贝尔化学奖的获得者。
【总结·强调】正是由于甲烷有这样的结构和稳定的C-H键，它的性质才很稳定。
【展示】展示甲烷的球棍模型和比例模型【介绍】这种结构叫做甲烷的球棍模型，它能表示分子内各原在空间的相对位置这种结构叫做甲烷的比例模型，它能表示分子内各原子的相对大小和在空间的相对位置【教师•展示·活动】我们继续来观察甲烷的模型，如果我把甲烷中的3个H原子分别用2个Cl原子和1个F原子来代替，你们知道这是什么东西吗？（要有换的动作），这是一个宝贝呀！【解释•投影】1930年美国杜邦公司的米奇利利用甲烷发明了它，于是全世界几乎所有的冰箱、空调等都用上了它。
现在，知道它是什么了吗？【解释•学生】CHFCl2（二氯一氟甲烷）是氟利昂的主要成分之一，它的安全性和制冷效果比起其它制冷剂更为卓越！【过渡•教师】当时杜邦公司也凭借这项发明创造出了巨大的利润，但是该公司对其合成原理进行了严格的保密，这也就成为了当时最大的机密之一！（停顿）那么，今天（停顿）你们有没有兴趣来破解这个机密呢？（有激情的设问）【学生】有！（学生也很有激情）【解释•教师】为了破解这个机密，我们先通过一个实验来熟悉甲烷的另外一个性质【实验•教师·投影】1、仪器100mL量筒，80mL氯气、20mL甲烷，烧杯中的溶液是饱和食盐水、光照2、请同学们仔细观察实验现象，并加以描述3、空白时间预留方案：①为什么收集氯气时候要用饱和食盐水？；②光照前，为什么先通氯气后通甲烷？③同学们，有的反应进行的很快（学生回答），比如在无机反应中的酸碱中和反应、离子反应等，大家再来看这个反应，它快吗？（学生，不快），这也就告诉大家，大多数的有机反应进行的是比较缓慢的，需要大家的耐心等待，仔细观察反应过程中：描述实验现象：1.液面上升，先慢后快。
说明：①反应前后气体体积减小②可能生成了溶于水的气体【教师】现在，我请2位同学上讲台来观察这个实验，来看看还有哪些现象？2.内壁和液面出现油状液滴：说明有不溶于盐水的物质生成3.气体颜色变浅（对比或者是无色了），说明Cl2消耗了，与甲烷发生了反应【过渡】那么到底是怎样进行反应呢？为了帮助大家理解，我们通过动画来模拟一下它的反应过程【设问】看了这段模拟过程，你们认为甲烷和氯气是怎么反应的？【学生】回答【解释·板书】我们用结构式来表示这个反应，在光照条件下，氯气分子中的Cl-Cl键断裂，然后氯原子进攻了甲烷分子中的氢原子，导致一条C-H断裂，Cl原子就和C原子通过单键结合，脱下来的H原子就和另外一个氯原子结合生成氯化氢，最终氯原子替代了甲烷分子中的氢原子，像这样，甲烷中的一个氢原子被氯原子所替代，这种物质就叫做一氯甲烷。
【板书•教师】CH4+Cl2→CH3Cl+HCl（用结构式）【解释•教师】CH3Cl中还有3个H原子，能否继续和氯气反应？其实，反应一旦发生，将连续发生反应【引导•教师】接下来是不是还可以继续和氯气反应，请同学们写出后面的反应（让学生在黑板上写出）【板书•学生】CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl（用结构式）CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl（用结构式）CHCl3+Cl2→CCl4+HCl（用结构式）【引导•教师】（指着四个反应）请同学们观察一下这些反应发生的时候有怎样的共同特点呢？【解释•学生】氯气中的氯原子逐步替代了甲烷分子中的氢原子【板书•教师·投影】像这样，有机物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应叫做取代反应。