2023学年完整公开课版张新平甲烷

川气东送路线图（2006）2020-03-26第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷张新平[学习目标]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．知道甲烷的化学性质稳定，了解有关实验的结论，了解取代反应和氧化反应。甲烷[学习方法]

某个个体（单质或化合物）：结构→性质（物理、化学性质）→存在→应用及制备等。或称：一个中心（物理化学性质）三个基本点（结构、存在和应用等）。图示如下：

一个中心——尤其是化学性质——三性观：“类性”→“价性”→“特性”等。甲烷甲烷[证据推理]1.甲烷的存在、获得或制备、及应用（1）甲烷的存在（2）甲烷的应用海底可燃冰。甲烷[证据推理]甲烷1.甲烷的存在、获得或制备、及应用（3）甲烷的获得或制备①工业获得方式：地下开采、海底开采。②实验室制备方法：无水醋酸钠+碱石灰甲烷[模型认知]2.甲烷的组成与结构（1）分子式：（2）电子式：（3）结构式：（4）空间几何构型：正四面体形甲烷[模型认知]2.甲烷的组成与结构（5）分子模型：球棍模型比例模型表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的相对位置甲烷[科学探究]3.甲烷的性质（1）甲烷的物理性质：（2）甲烷的化学性质_三性观：

无色、无味、极难溶于水的气体。密度是0.717

g/L(标准状况)，约为空气的一半。

①甲烷的氧化反应（燃烧）CH4+2O2CO2+2H2O点燃现象：淡蓝色火焰，无黑烟。实验：甲烷的燃烧故，甲烷常作燃料。CH4(g)+2O2(g)

==CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol甲烷[科学探究]3.甲烷的性质（2）甲烷的化学性质_三性观：②甲烷与氯气的反应现象：a.量筒内黄绿色气体逐渐变浅褪去、有少量白雾；

b.量筒内壁附着油状液滴；c.量筒内混合气体的体积减小，量筒内液面不断上升.甲烷[科学探究]3.甲烷的性质（2）甲烷的化学性质_三性观：②甲烷与氯气的反应甲烷[证据推理]3.甲烷的性质（2）甲烷的化学性质_三性观：②甲烷与氯气的反应反应机理（过程）如下：甲烷[模型认知]3.甲烷的性质（2）甲烷的化学性质_三性观：②甲烷与氯气的反应化学方程式表述如下：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替代的反应，叫取代反应.CH4+Cl2

→CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2

→CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2→

CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2

→CCl4+HCl光一氯甲烷（无色气体,沸点：-24.2℃）二氯甲烷（难溶于水的无色液体）三氯甲烷又叫氯仿（有机溶剂）四氯甲烷又叫四氯化碳（有机溶剂、灭火剂）甲烷与氯气的取代反应——甲烷的氯代甲烷与Br2?甲烷[证据推理]3.甲烷的性质结论：二氯甲烷只有一种证明了甲烷是正四面体形结构根据甲烷的分子式CH4，推测甲烷的空间构型可能有两种：①甲烷的空间构型为正方形；②甲烷的空间构型为正四面体形。按照这两种不同的观点，请分析甲烷的一氯取代、二氯取代、三氯取代和四氯取代的产物分别有多少种？取代物一取代二取代三取代四取代正方形1211正四面体1111甲烷[模型认知]3.甲烷的性质取代反应和置换反应的比较取代反应置换反应生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外因影响在水溶液中进行的反应要符合活动性顺序逐步取代，很多反应可逆反应一般单方向进行甲烷[应用体验]1.[2018·国II.T9]实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是甲烷[模型认知]3.甲烷的性质（2）甲烷的化学性质_三性观：③甲烷高温热分解CH4

C+2H2高温（隔绝空气）甲烷[应用体验]2.在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是()A．氯气与氢气反应B．氯气与甲烷反应C．次氯酸分解D．甲烷与氧气反应3.下列分子中呈正四面体结构的是()A．甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳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．氯化氢甲烷[课堂小结]结构存在与获得(制备)应用中心性质物性：色/味/状/溶/密化性：三性观甲烷甲烷三维目标【知识与技能】（1）了解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）了解甲烷的化学性质，了解取代反应的特征。（3）了解烷烃组成、结构，类推烷烃的主要性质。（4）知道同系物、同分异构体的概念，能够根据结构式或结构简式进行简单判断。【过程与方法】（1）运用模型制作、实验探究、观察、交流讨论等手段，结合多媒体提高学生的知识迁移能力、运用能力和形成有机化学的学习思想。（2）初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。通过甲烷取代反应的探究初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。【情感·态度·价值观】（1）通过甲烷性质的学习，体会有机物跟无机物的区别和联系，初步形成对有机化学领域的学习兴趣，体会有机物在生活、生产中的重要研究价值。（2）通过能源危机及可燃冰开发情况的了解，让学生感受到化学科学与生产和社会发展的密切联系，增强社会责任感和使命感，并体验科学探究的喜悦。甲烷重点难点【重点】甲烷的结构特点和取代反应。【难点】建立甲烷的立体结构模型，从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。参考：1.可燃冰/d?query=%E5%8F%AF%E7%87%83%E5%86%B0&ie=utf8&page=1&did=3&st=255&mode=255&phu=http%3A%2F%2F5%2Fimages%2F20190921%2Ff3f65bffbd0a492aad6b19edc91c1ea1.jpeg&p=40230500#did136。2020-04-30.2.沼气/d?query=%D5%D3%C6%F8&st=255&mode=255&did=4#did2。2020-04-30.甲烷甲烷与氯气的取代反应——甲烷的氯代说明：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应反应机理：HH

C

ClHHH

C

HH+ClCl光+HCl反应机理：甲烷与氯气的取代反应——甲烷的氯代说明：光照条件下，甲烷与氯气发生了反应