天然气的利用甲烷评课
天然气的利用甲烷
18 天然气的利用甲烷【学习目标】1．认识化石燃料与有机物的关系，了解有机物的通性；2．掌握甲烷的结构和性质，认识取代反应，了解烃和烷烃；3．初步学会分子式计算的方法，培养学生推理归纳的能力。
【学习重点】甲烷的结构和性质，取代反应【学习方法】实验探究、推理归纳、对比联系【课时安排】2课时【教学过程】：【阅读】教材P58 回答下列问题常见的化石燃料有哪些？其组成分别是什么？一、化石燃料1．化石燃料的组成：天然气：石油：煤：2．我国的石油与天然气资源：书p58《拓展视野》【思考】回忆初中对于有机化合物的概念，回答下列问题。
二、有机物概述1．有机物物概念：2．有机物的结构特点：三、甲烷的分子组成、分子结构1．甲烷分子式的确定：【例题】已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g·L-1，含碳75%，含氢25%。
确定甲烷分子中碳、氢元素的质量比、原子数比和分子式。
2．甲烷分子结构的特点：分子式：结构式：结构简式：电子式：空间构型：四、甲烷的性质1．物理性质：甲烷是一种色味气体，相同条件下密度比空气，极难溶于水。
2．化学性质：（1）氧化反应：由于甲烷的分子结构稳定，所以通常不与强酸、强碱、强氧化剂（如KMnO4）反应，但能燃烧。
已知1mol甲烷完全燃烧生成液态水时，放出890.3kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式。
注意点：①燃烧时实验现象及产物的检验（完成书p59表格）②使用前要验纯③通常被称为高效、较洁净的燃料④不能使酸性KMnO4溶液褪色（2）取代反应：实验现象：，结论：。
有关化学方程式：注意点：①反应条件：与卤素单质光照条件下反应，不能使溴水褪色②反应的生成物：③取代反应的定义：④取代反应与置换反应的区别：3．甲烷的利用：常用作气体燃料，可以制取许多化工产品。
（1）曾用来制氟利昂：CHCl3 + HF → CHF2 + HCl (取代反应)（2）制甲醇：CH4 + H2O → 3H2 + CO ，CO + 2H2 → CH3OH（3）制炭黑和氢气：CH4→C + 2H2五、烷烃的结构和性质1．烃：烷烃：名称乙烷丙烷正丁烷分子式结构式结构简式2．烷烃的分子通式为。
甲烷_教案
现象：紫色的高锰酸钾溶液不褪色。
[小结]一般情况下，甲烷性质稳定，与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应
【过渡】那么甲烷在空气中是否燃烧呢？
【板书】1、可燃性: CH4+2O2 CO2+2H2O
（强调书写有机化学方程时，要写成“ ”而不是“==”以及甲烷爆炸极限）
【多媒体展示】甲烷和氯气的反应原理
【板书】3取代反应：甲烷与氯气反应方程式；
取代反应的概念
【投影】取代反应与置换反应的区别
【提问】CH4与Cl2反应后产物有几种？哪些是有机化合物？
【板书】总结
见PPT
见PPT
根据自己的知识积累和同学间的交流讨论，得到一致的想法
学生通过讨论，计算得出答案
倾听并进行笔记
引导学生分析概念部分的关键词，并组织学生讨论取代反应与无机化学中的置换反应的区别。
作业布置
创新作业P75-76第一节练习
[学生回答]预期回答：颜色、状态、水溶性及密度（比空气轻）等
学生观察现象并描述，得出结论
学生观察现象并描述，思考反应机理
思考，做笔记
由这三个看似不相关的词，引入今天的课题——甲烷）
拓展学生的知识面，帮助学生积累生产生活方面的知识经验，激发学生的学习兴趣
通过实验现象和学生已有的知识，让学生对甲烷与氯气反应的机理充分理解，从而能理解取代反应的含义
2、通过甲烷的取代反应的教学，掌握从具体到一般的抽象概括方法。
情感、态度及价值观
1、通过结合贴近学生生活实际和国民经济建设实际，激发学生学习有机化学的兴趣，让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感；
2、培养辩证唯物主义世界观，培养求真务实的科学态度
天然气的利用 甲烷
课题：专题3 有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物天然气的利用甲烷一、教学目标：(一)知识技能：（1）掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。
（2）掌握甲烷的化学性质。
了解取代反应的特征。
（3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
（4）了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式。
(二)过程方法：（1）运用练习探究法学习甲烷的分子结构。
（2）运用实验探究法学习甲烷的化学性质。
(三)情感态度与价值观：通过实践活动、探究实验等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。
二、教学难、重点：重点：甲烷的分子结构、化学性质难点：甲烷跟氯气的取代反应三、教学工具：模型：甲烷分子的比例模型；甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型仪器：铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯药品：甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液四、教学方法：练习探究、实验探究、归纳总结五、课时安排：一课时六、教学过程：【引入】介绍我国天然气资源，“西气东送”工程及其意义。
介绍神奇的可燃冰。
【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)。
观察并叙述物理性质。
【板书】一、甲烷1.物理性质无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
【课堂练习1】已知甲烷的密度在标准状况下是0．717g/L，含碳75％，含氢25％，利用这些数据怎样确定它的分子式？【课堂练习2】①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。
讨论分子里各原子在空间的分布情况？【板书】2.分子结构分子式：CH4电子式：结构式:【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。
【板书】正四面体结构【设问】甲烷是最简单的有机化合物，怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素？【实验探究1】点燃甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察，推断甲烷的元素组成。
天然气的利用 甲烷
55天然气的利用甲烷主编人：审核人：审批人：周次8所需时间1课时班级第小组姓名组评【学习目标】1.能记住甲烷的物理性质及正确书写甲烷的分子式、电子式、结构式；2.能写出表示甲烷化学性质的化学反应方程式并能认识简单的取代反应；3.能说出同系物的概念以及烷烃的概念，并能准确对一些烷烃进行命名。
【学习重点】甲烷的性质以及烷烃的概念的相关应用【学习难点】甲烷的取代反应温馨提示：以下内容请根据记忆情况复习，请勿参考课本与资料。
请复习同位素、同素异构体、同分异构体的概念并举例。
想一想，初中都学过哪些有机物？【学海遨游，从自身做起】天然气是大家都熟悉的气体燃料，它的主要成分与沼气的主要成分相同，那么它们的主要成分是什么呢？具有那些性质呢？本学案将带您探究这个问题。
探究活动一甲烷的物理性质仔细阅读课本P59“交流与讨论”，回答下列问题。
1.请你写出你确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数和分子式的过程。
2.请你写出甲烷的气味、状态、溶解性，并思考为什么甲烷被称为高效、较洁净的燃料？1mol甲烷完全燃烧释放的热量为890.3kJ，请写出甲烷燃烧的热化学反应方程式。
练1.下列气体的主要成分不是甲烷的是（）A．天然气B．沼气C．水煤气D．坑道产生的气体探究活动二甲烷的化学性质仔细阅读课本P59页“观察与思考”，分析现象，回答下列问题。
1.甲烷燃烧火焰是色，生成了和（产物）。
请思考，怎么检验甲烷燃烧的产物呢？练2.下列气体在氧气中充分燃烧后，其产物既可使无水硫酸铜变蓝，又可使澄清石灰水变浑浊的是（）l4B.CH4C.H2D.CO2.实验2中，有什么现象，说明了什么？写出相关的化学反应方程式，标出产物的状态。
根据上述化学反应方程式，请思考，并总结取代反应的概念。
取代反应：有机化合物分子中的某种(或)被另一种原子(或原子团)所的反应。
练3.光照混合在试管中的甲烷和氯气的混合气体后，拔开试管塞，在实验的过程中不可能观察到的现象是（）A.试管中气体的黄绿色变浅B.试管中有火星出现C.试管壁上有油状液滴出现D.试管口有白雾练4.物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后生成物质的量最多的是（）A．一氯甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳E．氯化氢3.请根据P60页中的资料卡，写出甲烷高温裂解的反应方程式。
天然气的利用 甲烷(上课课件)
二、甲烷的性质
物理性质：
甲烷是无色、无味的气体， 密度是0.717g/L（标准状况）， 极难溶于水。
甲烷是池沼底部产生的沼 气和煤矿的坑道所产生的气体 的主要成分。这些甲烷都是在 隔绝空气的情况下，由植物残 体经过微生物发酵的作用而生 成的。
天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
化学性质：
通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、 强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。 在特定条件下甲烷能与某些物质发生化 学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。
2、取代反应：
瓶壁上有油状液体，水面上升，且水溶液呈酸性。
有机物分子里的某些原子或原子团被其 他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原 子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
讨论
CH4与Cl2反应后，产物有几种？哪些 是有机物？哪种产物最多？
五种 一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化 碳等4种是有机物; HCl 最多 常温下，一氯甲烷(CH3Cl)是气体，其它三种 是液体；四氯甲烷(CCl4)还是一种效率较高的 灭火剂，这四种取代物都不溶于水。
16gx75℅
12g/mol 16gx25℅ 1g/mol
=1mol
1mol该烃中H的物质的量:
=4mol
分子式： CH4
CH4
分子式（化学式） 电子式
球棍模型
比例模型
一、甲烷的结构
经过科学实验证明甲烷分子的结构 是正四面体结构，碳原子位于正四面 体的中心，4个氢原子分别位于正四面体 的4个顶点上（键角是109028/）。
2、种类：
根据结构不同，可分为烷烃、烯烃、 炔烃、芳香烃等。
甲烷的结构
[交流与讨论1]
大班科学教案及教学反思《好危险的天然气》
大班科学教案及教学反思《好危险的天然气》1. 教学目标•了解天然气的成分和性质；•了解天然气的利用和储存方式；•了解天然气的危害和安全使用的方法。
2. 教学内容1.什么是天然气–天然气是一种燃料，主要成分是甲烷和少量的乙烯、丙烷等烃类气体。
–天然气是一种无色、无味、无毒的气体，燃烧后会产生二氧化碳、水蒸气等。
2.天然气的利用和储存方式–天然气可燃烧释放能量，可用于家庭供暖、烹饪等。
–天然气可经过压缩储存，也可液化储存，方便运输和使用。
3.天然气的危害和安全使用的方法–天然气具有易燃、易爆、有毒等危险性，使用不当可能导致火灾和爆炸。
–安全使用天然气需要注意以下事项：•安装和使用天然气设备需要专业技术人员操作；•定期检查天然气设备，及时处理故障；•燃气灶在使用时需要打开通风，以免危害健康。
3. 教学方法本次教学将采用课堂讲解和互动探究相结合的方式进行：1.通过讲解掌握天然气的成分和性质、利用和储存方式、危害和安全使用方法等基本知识。
2.通过实验，观察甲烷气体燃烧产生的现象，了解天然气的燃烧特性和危险性。
3.通过小组合作，收集有关天然气的新闻和案例，探讨天然气的危险和安全使用方法。
4.开展互动游戏，帮助学生巩固所学知识和掌握安全使用天然气的方法。
4. 教学反思本次教学是一堂新颖生动的科普课，通过讲解和实验等方式，使学生了解到了天然气的成分和性质、利用和储存方式、危害和安全使用方法等基本知识。
通过小组合作和互动游戏等活动，让学生加深了对天然气安全使用的重要性的认识，更加认识到安全使用天然气的必要性。
在教学过程中，还有以下几点需要改进的：1.在实验环节，可以在现场加强安全措施，避免学生意外受伤。
2.在教学内容的设计方面，可以加入更多真实案例，来让学生更加深入的了解天然气使用不当的危害。
3.在学生的自主学习方面，可以引导学生使用网络等工具，了解更多的天然气相关知识。
总体来说，这堂科普课能够让学生在轻松愉悦的气氛中感受到科学的神奇和思考的乐趣，为他们打开了一扇认识天然气和科学知识的门，下一步需要继续完善教材和课程体系，让学生能够更好的自主学习和掌握更多的科学知识。
天然气的利用甲烷课件31
光照
光照
光照
动画演示
光照
CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
光照
CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
光照
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
光照
CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
产物为混合物
CH3Cl、HCl为气态,其余的为液体。
思考：
1、CH4与Cl2反应后产物有几种？ 哪些是有机物？哪种产物最多？
向下列物质的水溶液中滴加硝
酸银溶液，能产生白色沉淀的
是（BE）
A、CH3Cl C、KClO3 E、HCl
B、NaCl D、CCl4
返回
2、下列物质常温下呈气态的是 （A）
A、CH3Cl C、CHCl3
B、CH2Cl2 D、CCl4
②如何检验燃烧产物？ 甲烷在点燃之前要验纯，否则可能发生爆炸。
CH4爆炸极限：5%~15.4%
(2)甲烷不能使酸性高锰酸钾溶 液、溴水 褪色
2、取代反应
集气瓶内黄绿色逐渐消失 现象 瓶壁上有油状液滴生成
集气瓶中液面上升
甲烷与氯气反应
光照
有机化合物分子里的某些原子 或原子团被其它原子或原子团 所取代的反应叫取代反应。
甲烷的结构：正四面体
小结
决定
化学性质
物理性质
无色无味的气体 难溶于水 密度比空气小
稳定性：甲烷不能使溴水或酸性高锰酸钾褪色
反应
氧化反应 取代反应
分解反应
[课堂练习]
1.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构， 而不是正方形的平面结构，理由是（ ）
A. CH3Cl只存在一种结构 B. CH2Cl2只存在一种结构 C. CHCl3只存在一种结构 D. CCl4中四个价键的键角和键长都相等
甲烷教学设计
《最简单的有机物——甲烷》教学设计湛江开发区第一中学赖玉梅一、设计思想本节课的教材依据是苏教版高一年级必修2模块中的《天然气的利用——甲烷》。
本节课遵循新课改的理念，引导学生结合生活实例体会甲烷对人类生活的影响，采用“搜集相关材料—分析结构—实验操作—分析讨论—得出结论”的学习方法，在实验探究中学习甲烷的结构和化学性质。
在学习过程中让学生“动手做、动眼看、动脑思、动口议”，手、眼、脑、口多种感官同时并用，使学生在“做化学”中“学化学”，深切体会知识的形成过程，真正理解和掌握知识，从而达到较好的教学效果。
二、教材分析甲烷是学生进入高中有机化学部分学习的大门,同时本节内容也是在学生通过初中学习，初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上，进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质,很好地体现了初高中教材的自然衔接。
这样编排符合学生的认知规律，从学生心理因素考虑，更易接受和认识，而且有利于激发学生的学习兴趣和积极性。
必修模块的有机化学内容，教材起点低，强调知识与应用的融合。
因此，在教学设计时要关注学生生活经验，将学习内容结合生活中的实际问题创设情境，要以激发和培养学生学习有机化学的兴趣为主，不盲目拓展加深。
逐步引领学生在循序渐进的学习中建立有机物“结构—性质—用途”的认识关系，为后续的有机化学奠定良好的基础。
三、学情分析学生在初中化学中已经了解了甲烷的物理性质、燃烧反应和一些主要的用途，因此在介绍这些知识时，要关注与已有知识的联系，从不同的角度引导学生积极地思考，帮助学生理解掌握。
学生在必修2专题1的学习中已经掌握了化学键与物质结构理论的基本知识，可以在老师指导下，写出甲烷的电子式和结构式。
但学生的空间想象思维还相对较差，并且对比较抽象的原子结构和化学键知识理解不够透彻，因此要让学生在三维空间中对有机物分子真正了解，进而学习其化学性质，最终掌握有机化合物的学习方法。
四、教学目标（一）、知识与技能：1、了解甲烷在自然界中的存在和用途。
天然气的利用人教版高二年级化学课堂教辅PPT
同分异构体。它们的结构式分别为
和
。
天
然
气
的
利
用
标
1.能正确书写甲烷的分子式、结构式、电子式,理解甲烷分子
的结构特点,逐渐形成宏观辨识与微观探析的学科核心素养。
2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应,能正确书写相应的化
学方程式。理解取代反应的定义,逐渐形成证据推理与模型
认知的学科核心素养。
天然气的利用
HCl分子,所以被取代的H数=消耗的Cl2分子数=生成的HCl分子数。
深化拓展
1.甲烷与氯气的取代反应
反应
光照时,甲烷与氯气发生取代反应;若在强光直射下,两者则可能
条件
发生爆炸
反应物
甲烷能与氯气、溴蒸气、碘蒸气等纯净的卤素单质反应,但不能
与氯水、溴水、碘水等反应
反应
“一上一下,取而代之”,用一个卤素原子代替一个氢原子,取代下
(3)甲烷与Cl2反应的条件是点燃或加热( × )
(4)甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色( × )
(5)分子组成相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物一定互为同系物
(× )
2.下列物质在一定条件下,可与甲烷发生化学反应的是(
)
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.氯气
D.酸性KMnO4溶液
答案 C
解析 CH4不能与强酸、强碱、KMnO4等物质反应,在光照条件下可与Cl2
②分子中碳原子数超过10个,直接根据碳原子数称为某烷,如C16H34称为
十六烷。
(4)烷烃的结构
写出甲烷、乙烷、丙烷的结构式、结构简式和分子式。
名称
甲烷
乙烷
丙烷
结构简式 CH4
【高中化学】天然气的利用——甲烷PPT课件1
祝身体健康，学习进步。
写出它的电子式和结构式，分析它的组成和 结构。 H H .· ×. H C H H× C × H · × H H
甲烷的立体结构
甲烷具有正 四面体结构， C原子在中 心、4个H 原子在顶角。
知识介绍
只含有碳、氢两种元素的有机物，我们称 之为烃:
甲烷是最简单的烃，也是最简单的有机化 合物。 在石油炼制的产品中，可以获得一系列和 甲烷结构相似的化合物，例如：
第一单元：化石燃料与有机化合物
天然气的利用——甲烷
高一化学备课组
1
西气东输线路图
已知该气态有机物的密度在标准状况下是 0.717 g/L，含碳75%，含氢25%。利用这 些数据确定该有机物中碳氢元素的质量比、 原子个数比和分子式。
质量比为3：1，原子个数比为1：4，分子式为CH4 提示：标准状况下，摩尔质量=气体密度*22.4
甲烷的燃烧 ——氧化反应
观察火焰颜色，检验燃烧产物
CH 4 2O2 CO2 2H2O
点燃
甲烷与氯气反应
光照
可见，以上反应中甲烷分子里的一个H原子 被一个Cl原子所代替。 有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它 原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
光照
光照
光照
动画演示
阅读提高
阅读书本P56资料卡，了解甲烷的利用。
制取制冷剂 制取甲醇 制取炭黑和氢气（不稳定性）
课堂小结
1、烃、烷烃、同系物、原子团的概念 2、甲烷的组成和结构 3、甲烷的物理性质和化学性质以及用途
作业
1、比较取代反应和置换反应的异同点。
2、作业本相关习题。
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子碳原子都以碳碳单键结合，碳原子剩余的 价键全部跟氢原子相结合。都达到“饱和”，这一 类化合物称为烷烃。 烷烃组成表示：CnH2n+2 烷烃简单命名：1~10个碳原子，分别为甲烷、乙 烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷 和癸烷，10各以上直接用碳原子数称为某烷，例如 C16H34称为十六烷。 结构相似，组成上相差一个或若干个“CH2”原子团 的有机化合物互称为同系物。
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“天然气的利用甲烷”评课
杨超老师的这一节课在教学设计时突破了传统的有机物学习的结构-性质-
用途线性教学模式，而是以甲烷的利用、风险和决策为线索组织教学内容，但在
教学过程中并没有削弱知识，关于甲烷的性质、结构等学科知识在解决问题的过
程中自然而然地引出。整节课构建了两条线索：一条明线即STS线和一条暗线
即知识线。
以上设计体现了如下特点：
1、 突出体现STS教育理念
杨老师利用与我们生产、生活密切相关的“甲烷”这一物质为载体，通过解决
“我们为什么选择甲烷做燃料”、“甲烷还能为我们做什么？”、“甲烷在利用的过
程中存在什么风险”以及“我们该如何做决策”等问题，让学生学会从不同的角度
分析和判断与化学相关的社会问题，理性地看待和处理科学、技术和社会之间的
关系。从问题的提出到问题的解决始终把与科学技术相关的问题放在与学生相关
为什么选用甲烷为燃料？
西气东输工程存在何种风
险？如何防范？
STS问题线
素材 知识线
燃料的变迁
中国和世界一次能源结构对比图
2015年中国能源目标消费结构图
化石燃料生产相等能量情况下排
放的污染物统计图
几种燃料的热值对比
甲烷的可燃性
利用甲烷还可做什么？
氟利昂的利用有何风险，
如何决策？
甲烷与氯气的反应
甲烷的取代产物在工业上的用途
氟利昂
甲烷的热分解产物及其用途
甲烷的取代反应
甲烷的结构
甲烷的稳定性
甲烷具有广泛的用途,那么有无其不利的一面？ 俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响 甲烷是一种温
室气体
甲烷的利用风险和利润共
存，我们该如何决策？
页岩气
可燃冰
认识风险
科学决策
的日常生活和社会背景下来处理，从学科中心回归学生的生活经验，重视从社会
问题出发组织学习，尽可能为学生提供所研究问题的全貌，鼓励学生多方位、多
角度地对问题进行探究和分析，学会综合、全面、整体地思考问题的方法，为学
生参与未来社会问题的解决提供真实的经历和体验。
2、 将风险认知与决策贯穿于整节课。
在甲烷用做燃料这一环节主要通过数据比较了甲烷用做燃料的优势，体现了
国家层面的决策：从可持续发展角度需要开发和利用天然气资源，学生则从化学
的角度分析西气东输工程存在的风险并作出决策如何防范风险；在甲烷与氯气的
取代反应这一环节主要从甲烷的氯代产物用来生产氟利昂的角度分析风险并做
出决策；在播放“俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响”视频让学生认识到甲烷
也是一种温室气体后，又让学生讨论甲烷的利用风险和利润共存，我们该如何决
策？整节课通过提供丰富的学习情境素材，引导学生从身边的化学物质、现象以
及与化学有关的社会问题入手，学习有关物质结构、性质的知识，再运用化学知
识分析问题，作出科学的判断和决策，有效地培养学生的社会责任感、参与意识
和决策能力。
3、 重视学生理性思维的培养（科学即讲理）
理性思维是建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。有明确的思维方向，
有充分的思维依据，能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括
的一种思维。在科学认知活动中，无论是科学结论的获得，还是科学风险的认知，
还是科学的决策都是理性思维的过程，即用证据讲话和用逻辑讲话的过程。
本节课第一个主要问题“我国为什么要调整能源结构增加天然气的消费比
例？”的引发来源于中国和世界一次能源结构对比图，以及2015年中国能源目标
消费结构图，从图表的分析中，学生不难认识到一方面我国天然气资源的利用还
远低于世界水平，另一方面国家也正致力于扩大天然气在能源结构中的比例，那
么，为什么需要增加天然气的消费比例？这就需要学生从天然气的储量、热值、
价格、排放物等多种角度去分析和权衡，老师适时提供了我国化石燃料生产相等
能量情况下排放的污染物统计图，几种燃料的热值对比表等数据用以佐证学生的
想法，在此基础上得出“天然气是一种清洁、高效的燃料，增加天然气的消费比
例可以改善我们的生存环境、同时减少对石油的依赖，可以保障国家的能源供应
与能源安全”的结论；在西气东输的讨论中，老师一方面提供了一系列数据说明
天然气的利用对调整我国能源结构、促进环境状况改善的重大意义，另一方面又
让学生从化学的角度去分析工程中存在的风险，并提出防范的措施。
在氯气与甲烷的反应教学中，从现象的观察，到结论的推理，老师也是充分
利用问题引导学生思维，如看到了什么，这些现象说明了什么，从甲烷、氯气的
结构、根据元素守恒分析可能的产物是什么？再根据二氯甲烷的结构只有一种推
理甲烷的可能结构？所有结论的获得充分建立在学生思维的基础上。
在教学的最后一个环节“甲烷的利用风险和利益共存，我们该如何做决策”
需要学生综合各种因素，权衡利弊提出可行性的策略或措施。
在整个教学过程中，教师通过提供素材、设计问题，让学生依据化学知识讲
话、依据化学现象讲话、依据各种数据讲话，每一点知识的产生过程，教师都能
充分利用素材引导学生自行判断，并能够对自己的观点进行辩护。充分体现了科
学的思维和决策过程。
4、 重视学生主体性的充分发挥
甲烷这一课题所承载的教学价值是多重的，既有科学认知的：甲烷的结构，
性质；又有科学方法的：由表及里，由现象到本质，分析和综合等；还有科学实
践问题的解决：西气东输工程中存在哪些风险，我们该如何防范？更有价值判断：
权衡各种利益和风险，形成自己的价值判断，作出明智的决策等。在科学实践问
题解决及价值判断中，学生要科学知识来分析和权衡，全面认识科学技术对社会
正面和负面的影响，不断地阐明自己的价值观并进行反思，通过与主流价值观的
比较来参与社会问题的决策，提高社会责任感。因此，学生的风险认知和决策能
力是不可能在被动地听讲过程中形成的，必须在积极的思维和主动参与中形成。
这就需要教师采用多种教学策略，如角色扮演、小组讨论、实验探究等，以充分
发挥学生的主体性。当然，无论是学生的认识、实践，还是价值判断都需要教师
的组织和引导，例如，给学生提供解决问题所需要的资料、教师适时恰当的启发
引导，必要的讲解和示范等。总之，要根据学生的特点和具体的内容，选择适当
的教学策略，引导学生积极主动地参与，充分发表自己的见解和主张，增强参与
意识，为将来参与社会问题的决策奠定基础。
5、教学中有待改进的地方
（1）实验改进：理解反应条件，基于证据对生成物的判断等；
（2）某些教学细节的完善。