最简单的有机化合物甲烷教案

最简单的有机化合物------甲烷（第一课时）积石山县积石中学彭海燕教学目标知识与技能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。3、了解取代反应的特征。4、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法1、通过对甲烷的正四面体结构的认识，掌握分析一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷、四氯化碳分子结构的方法。2、通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。情感态度价值观以甲烷的存在和用途等为素材，增强化学在人类重要作用的认识。教学重难点重点甲烷分子的空间结构，甲烷的化学性质难点甲烷跟氯气的取代反应教学步骤、内容【引入】有机物种类繁多。在初中，我们已经学习过一些简单的有机物，那么，哪些物质属于有机物呢？其组成元素有哪些？请同学们阅读课本第三章有机化合物总结。有机物：含碳的化合物叫有机物。组成元素：C、H、O、N、S、P、卤素等。其中，仅含碳和氢两种元素的有机物叫碳氢化合物，也称为烃。甲烷是最简单的烃。〚思考1〛CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中含有碳元素,它们属于有机物吗?答案：不属于。CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中虽然含有碳元素,但其组成和性质大多具有无机物的特点,属于无机物。这节课我们将学习最简单的有机化合物------甲烷的知识。【板书】第一节最简单的有机化合物------甲烷【学生】阅读课本P60归纳总结甲烷的存在和用途【板书】一、甲烷的存在和用途存在：天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分用途：高效、低能、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料【讲解】我国的天然气已探明储量为万亿立方米，居世界第19位。主要分布在中西部的四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地区及海底。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。“西气东输”就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。那么，它是一种怎样的分子呢？【板书】二、甲烷的分子组成及结构电子式结构式结构示意图甲烷的分子模型〚思考2〛甲烷的球棍模型能反映甲烷分子的真实空间构型吗?答案:不能。球棍模型反映了甲烷分子中原子间的连接方式,而不能反映甲烷分子中C、H原子的相对大小关系。【讲解】在这几种形式中，分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型，但比例模型更能形象的表达出H、C的位置及所占比例；电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。所以甲烷为正四面体结构。空间结构：正四面体【过渡】我们知道了甲烷的分子结构，那么由这种结构决定的甲烷的性质是什么样的呢？【板书】三、甲烷的性质【学生】阅读课本P61第一自然段总结【板书】1、物理性质：甲烷俗名沼气，无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。【过渡】那么甲烷的化学性质又是怎样的呢？【板书】2、化学性质【讲解】我们知道酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原褪色。那么，甲烷能否被酸性KMnO4溶液氧化呢？其实通常情况下，甲烷很稳定，不能使KMnO4溶液和溴水褪色。即不能与强氧化剂反应，而且也不能与强酸或强碱反应。【板书】①、稳定性【过渡】甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？【讲解】任何物质的稳定性都是相对的，而它的变化是绝对的，内因是变化的根据，外因是变化的条件，一旦外部条件发生变化，甲烷也能发生反应比如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。【板书】②、氧化反应——可燃性【投影】视频演示，甲烷的燃烧反应【实验现象】：淡蓝色火焰，烧杯内壁有液珠产生，烧杯内壁变浑浊【实验结论】：生成了水和二氧化碳【板书】CH4+2O2CO2+2H2O【讲解】注意，在这里化学方程式尽管已经配平，但不用等号用箭头表示。这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此，这类反应的化学方程式通常不用等号，而是用箭号的化学反应往往比较复杂，且常常用结构式代替分子式。【板书】③、取代反应【投影】视频演示，甲烷与氯气的反应【实验现象】：试管内气体颜色变浅，液面上升，内壁出现油状液滴，试管中出现少量白雾。【讲解】在反应中CH4分子里的一个H原子被氯气分子里的1个氯原子所代替，但是反应并没有停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷。【投影展示】化学反应过程【板书】【讲解】在这些反应里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了四种取代物，像这种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取代反应。【板书】取代反应：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取代反应。【归纳总结】甲烷取代反应的相关规律反应条件：甲烷与氯气无光照时，不发生反应；强光照射时会发生爆炸反应物：甲烷与卤素单质反应，且卤素单质通常为气态。如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应生成物：与氯气反应产物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物，很难出现有机产物全部是某一种产物的现象，生成物中HCl的物质的量最大物质的量关系：每1mol氢原子被取代，消耗1mol氯气分子，同时生成1molHCl分子【特别提示】无论甲烷和氯气的比例如何，发生取代反应的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物。甲烷与氯气发生取代反应的产物中，CH3Cl为气体，CH2Cl2、CHCl3和CCl4为液体。【课堂练习】（投影展示）[练习1]下列物质中不是有机物的是（B）A．CO（NH2）2B．K2CO3C．CHCl3D．CH3COOH[练习2]下列关于甲烷性质叙述中不正确的是（D）A．甲烷是一种无色无味的气体 B．甲烷的密度比空气的密度小C．甲烷极难溶解于水 D．甲烷性质稳定，不和其它物质反应[练习3]若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的有机产物可能是①CH3Cl②CH2Cl2③CHCl3④CCl4，其中正确的是（D）A.只有① B.①②③的混合物C.只有② D.①②③④的混合物[练习4]下列反应属于取代反应的是（D）【课堂小结】【作业布置】P641、2、3、6【板书设计】第一节最简单的有机化合物------甲烷一、甲烷的存在和用途二、甲烷的分子组成和结构1、电子式：2、结构式：3、空间结构：正四面体三、甲烷的性质1、物理性质：甲烷俗名沼气，无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。2、化学性质①、稳定性②、甲烷的可燃性CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)③、取代反应【教学反思】甲烷的取代反应是学生接触到的第一个有机化学反应，很多学生