化学人教版高中必修2高一化学最简单的有机化合物 甲烷教案

1、word整理版 学习参考资料 标题 化学必修2第三章第一节 最简单的有机化合物-甲烷 二次备课 教学目标 一、知识目标 1知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构 2知道甲烷的性质稳定，了解有关实验的结论，了解取代反应和氧化反应； 二、能力目标 培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力 三、德育目标 1激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。 2通过用模型组装甲烷分子的实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和探索精神 教学重点 甲烷的结构和甲烷的化学性质。 教学过程 第一、二课时 【新课】第一节 最简单的有机化合物甲烷 word整理版 学习参

2、考资料 从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。 一、 有机物 1.定义：凡含有碳元素的化合物（除了碳的氧化物，碳酸，碳酸（氢）盐） 2.元素组成：除碳元素外常含有氢元素，通常还含有O,N,S,P和卤素等。 练习：判断C2H6,CH3OH,CHCl3,CCl4,CH3CH2SH,C2H5NO2,CO2,NaHCO3哪些为有机物 3碳的成键特征：碳的最外层有四个孤对电力，只连四根共价键。 4种类：有机物种类繁多，成千上万种，而且每年递增 原因：碳必须连四根共价键且碳数目不同。 5烃的

3、定义：仅由C和H两种元素组成的化合物。 练习：判断H2 C2H6, CH3OH, CHCl3, CCl4, CH3CH2SH, C2H5NO2哪些为烃类。 其中最简单的烃为：CH4 烃按结构可以分为：烷烃，烯烃，炔烃，芳香烃等。 6.共性：1.多数有机物不溶于水，易溶于有机溶剂；2.多数不耐热，熔点低； 【讲述】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，HCH键角为10928，且四个顶现象：量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。 word整理版 学习参考资料 3.多数可燃烧，多数是非电解质；4.反应复杂，副反

4、应多，速率慢。 练习:比较有机物和无机物的区别？（建议：列表） 二、甲烷CH4 1.物理性质：甲烷是无色、无味的气体，密度是0.717g/L（标准状况M=P*22.4），极难溶于水。甲烷是天然气，沼气，油田气和煤矿坑道气的主要成份，其中天然气是一种高效，低耗，污染小的清洁能源。建议：讲解瓦斯爆炸与池塘沼气的生活知识。 2. 甲烷的组成与结构 写出甲烷的电子式； 写出甲 烷的结构式。 建议: 展示实物模型。 讨论：可能的两种结构平面正方形结构和正四面体结构（建议：学生动手剪纸做模型） 展示：甲烷分子的比例模型： 甲烷分子的球棍模型 word整理版 学习参考资料 点任意两点均相邻。 3.化学性质：

5、 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，如燃烧，取代反应和分解反应等。 a.氧化反应 实验点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑CH4+2O2 CO2+2H2O 注意：1.有机反应用箭头不用=。2.该反应为放热反应。3如何检验产物与有机物的组成。 4.有机物燃烧耗氧量的计算。5.燃烧可燃性气体需要验纯。6.甲烷的爆炸极限的计算。 实验把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？ 2甲烷

6、的取代反应 实验：略，见P61 word整理版 学习参考资料 结论：（学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学软件） 【讲述】甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代，共生成五种物质，四种取代产物。 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。 在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。 注意：有机物反应副反应多，四个反应都存在，产物的量不易确定。产物的结构。 练习：P65，第三题 若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物，则需要消耗的氯气的物质的量是多

7、少？ 讨论：取代反应与置换反应的区别？ 3.热分解： 24H2CCH?高温2224H3HCCH2?高温 4.甲烷的实验室制法： 、原料：无水醋酸钠和碱石灰（NaOH与CaO的word 整理版 学习参考资料 混合物）。 、原理：（脱羧反应） 、装置：制取甲烷和氧气，氨气一样，属于固固加热制气体。（装置略） 讨论为什么一定要在无水条件下进行呢？CaO参与反应吗？仅使用NaOH可以吗？ CaO的作用：稀释混合物浓度，使生成的甲烷易于外逸；可吸湿；减少固体NaOH在高温时与玻璃作用，防止试管破裂。 三课后练习 1下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（ ） A甲烷是一种非极性分子 B甲烷分子具有正四面体结

8、构 C甲烷分子具有极性键 D甲烷分子中HCH的键角为90 2下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（ ） A氯气 B溴水 C氧气 D酸性KMnO4溶液 word整理版 学习参考资料 3将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（ ） ACH3Cl BCH2Cl2 CCCl4 DHCl 4甲烷的电子式为_，结构式为_。1 g甲烷含_个甲烷分子，4 g 甲烷与_ g水分子数相等，与_g一氧化碳原子数相等。 5甲烷和氯气发生的一系列反应都是_反应，生成的有机物中常用作溶剂的_，可用作灭火剂的是_，氯仿的化学式是_。参照此类反应，试写出三溴甲烷在光照条

9、件下与溴蒸气反应的化学方程式_。 6在标状下，1.12 L某气态烃（密度为0.717g/L后，将生成的气体先通过无水氯化钙，再通过氢氧化经测定前者增重1.8 g，后者增重2.2 g，求该烃的 ）课后反思： word整理版 学习参考资料 第三、四课时 复习回顾：碳的成键特征？什么是烃？ 烃的分类？甲烷的化学性质？ 一.烷烃的结构和通式： 1.结构：烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。（写甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的结构式）。 练习判断CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2 哪些为烷烃？

10、 说明碳原子与碳原子连接的结果比不是一条直链，有的还有处于直链上的枝叉，称为支链。 2.烷烃分子的结构简式 方法：省去共价单键“” 例如: CH3-CH2-CH2-CH3(CH3CH2CH2CH3) 3通式：烷烃的通式是CnH（2n+2）(n1).说明:烃分 HOCH2CH2OCH2CH2OH word整理版 学习参考资料 子中的氢原子的个数是碳原子的2n+2倍，其中每增加一个碳原子就增加两个氢原子。 讨论由烷烃通式中n值不同，探讨碳、氢的质量分数的变化。（极限推导） 讨论在烷烃中，含碳量最低的是甲烷吗？ 二物理性质 1.状态：在室温和一个大气压下，C1-C4是气体，C5-C16是液体，C17

11、以上是固体。 2.沸熔点：正烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高。液太烷烃沸点的高低决定了分子间引力的大小，分子间引力愈大，使之沸腾就必须提供更多的能量，所以沸点就愈高。而烷烃的支链越多沸点越低。 例如：正戊烷 b.p. 36.10C 新戊烷 b.p. 9.50C 3.溶解性：烷烃不溶于水，密度比水小，易溶于有机溶剂。 三化学性质 1.氧化反应：引入加氧或去氢为氧化；引入氢或去掉氧为还原。 烷烃燃烧的通式：CnH2n+2+(3n+1)/2O2 n CO2+(n+1)H2O 2.取代反应：烷烃分子中的氢原子被其它原子或基word整理版 学习参考资料 团所取代的反应称为取代反应。如被卤素取代的

12、反应称卤代反应。注意：掌握燃烧规律，反应前后体积变化的比较 。 四同系物： 1.定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。 例如：甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。 2.性质 a.这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。 b.同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐递增趋势。原因：烷烃分子间的结构相似，随着碳原子个数的增加，相对分子质量增加，分子间的作用力增大，因此熔沸点逐渐增大。 烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3

13、叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- 【讨论】：基与根的区别。 五、同分异构现象和同分异构体 1.定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结word整理版 学习参考资料 构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物，且支链越多，熔沸点越低。 正丁烷 异丁烷 熔点（） -138.4 -159.6 沸点（） -0.5 -11.7 2.同分异构体的写法规则：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，不到端， a.写出最长的碳链：C-C-C-C-C 正戊烷 （氢原子及其个数省略了） b写少一个碳原

14、子的直链：CCCCC|1234（CCCCC43|21） c.再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上： word整理版 学习参考资料 4|3|21CCCCC? （即CCCCC|4321?） 【讨论】C6H14的同分异构体有几种？注意：书写同分异构体一定要做到有序和等效。 【讨论】比较同位素，同素异形体，同系物，同分异构体的区别。（建议列表） 六烷烃的命名 (1)习惯命名法 通常把烷烃称为“某烷”，“某”是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。十以上的用汉字数字表示碳原子数，用正、异、新表示同分异构体。 如：C11H24叫十一烷。CH

15、17H36-叫十七烷。 （2）系统命名法 系统命名法是中国化学学会根据国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）制定的有机化合物命名原则，再结合我国汉字的特点而制定的。 在系统命名法中，对于直链烷烃的命名和习惯命名法是基本相同的，仅不写上“正”字。如:CH3CH2CH2CH2CH3普通命名法叫正戊烷，系统命名法叫戊烷。 对于支链烷烃，把它看作是直链烷烃的烷基取word整理版 学习参考资料 代衍生物。 七、课后作业 1下列有机物常温下呈液态的是 （ ） ACH3(CH2)2CH3 BCH3(CH2)15CH3 CCHCl3 DCH3Cl 2正己烷的碳链是 （ ） A直线形 B正四面体形 C锯齿形 D有支链的直线形 3下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是 （ ） A16、30、58、72 B16、28、40、52 C16、32、48、54 D16、30、42、56 4在同系物中所有同系物都是 （ ） A有相同的分子量 B有相同的通式 C有相同的物理性质 D有word整理版 学习参考资料 相似