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人教版必修2化学:3.1 最简单的有机化合物—甲烷 教案4

发布时间:

最简单的有机物
【第一课时】 甲烷
【教学目标】
知识与技能: 1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构; 2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验的结论,了解取代反应; 3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 过程与方法: 1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃,培养学生关 心科学、研究科学和探索科学的精神。 2.培养学生用新概念理解知识的能力;培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根 据实验现象得出可能的规律的能力。 情感 态度与价值观: 1.通过甲烷的分子结构的探 究,解析其可能有的性质,并设计实验来证明,激发学生学 *化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。 2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现 象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。
【教学重点】
甲烷的结构和甲烷的化学性质
【教学难点】
甲烷的结构、研究某物质的程序和方法。
【教具准备】
两试管 SO2 气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4 溶液、 溴水。
【教学过程】
新课导入 [图片导课]展示常见的有机 化合物的图片,让学生欣赏图片。 [新闻导课] 1.2005 年月日,我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件。 2.“西气东输”

一、甲烷的结构:通过全体学生的探究练*引入甲烷的结构。

甲烷的分子式:CH4

甲烷的电子式:

电子式:

[探究问题 1] :甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢?(学生讨论)

生:讨论结果是可能有两种结构——*面正方形结构和正四面体结构。

师:究竟甲烷的空间结构是怎样的呢?请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。

[实物展示]:甲烷分子的球棍模型和比例模型:

[来源:学&科&网 Z&X&X&K]

球棍模型 [过渡]:结构决定性质,甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢? 二、甲烷的性质 1. 甲烷的物理性质【动画模拟】池沼中有沼气 师:沼气(主要充分是甲烷)有什么物理性质呢? 生:甲烷是无色、无臭的气体,比空气轻,极难溶于水。 [探究问题 2]由甲烷的化学式和相对分子质量,你能否求出在标准状况下甲烷 的密度呢? (学生练*计算) 生:密度是 0.717g/L(标准状况) 师:由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析,你能否预测甲烷的化学性质如 何呢? [探究实验 3]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.甲烷的化学性质: (1)甲烷的氧化反应 [实验]:点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯 罩在火焰上。 [生观察]: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浊。

师:从燃烧产物可以得到什么启示呢?你能否写出这个反应的化学方程式呢?

生:可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素,化学方程式为:

CH4+2O2

CO2+2H2O

师:请大家观察这个化学反应方程式与我们以前的学* 有什么不同呢?什么原因呢?

生:观察、思考后回答:方程式中间用“→”(箭头)而不是用“==” (等号),这主要

因为有机物参加的化学反应往往比较复杂,多有副反应发生,故不用等号。

(2)甲烷的取代反 应

[生观察]:没有光照的试管不变化;光 照后的试管壁上出现油滴,试管内的液面上升,气

体颜色略微变浅。(色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。)

师:说明 CH4 和 Cl2 的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒壁上出现油滴,说明反应中 生成了新的油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气压在减小,即气体

总体积在减小。

CH4 的四种氯的取代产物都有什么性质呢?请填写下表?

化学式

CH3Cl

CH2Cl2

CHCl3

CCl4

常温状态

名称(俗

名)

溶解性

用途

取代反应与置换反应的比较表

取代反应

置换反应

可与化合物发生取代,生成物中 不一定

反应物生成物中一定有单质

有单质

反应能否进行受催化剂、温度、光照等

在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金

外界条件的影响较大

属活动顺序。

分步取代,很多反应是可逆的

反应一般单向进行

[知识拓展]

3.甲烷的受热分解:在隔绝空气的情况下,加热至 10000C,甲烷分解生成炭黑和氢气。

CH4

C + 2H2

氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料;炭黑是橡胶和染料的工业原料。

[例题剖析]

[例 1]甲烷分子是以 C 原子为中心的正四面体结构,而不是 正方形的*面结构,理由是

()

A.CH3Cl 只代表一种物质

B.CH2Cl2 只代表一种物质

C.CHCl3 只代表一种物质

D.CCl4 是非极性分子

[例 2]氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体——光气(COCl2):

2CHCl3+O2 ? 2COCl2+2HCl

(1)上列反应_________________。(填选项符号,下同)

A.属于取代反应

B.不属于取代反应

(2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是___________。

A.NaOH(aq) C.HCl(aq)

B.AgNO3(aq) D.水

E.湿润的蓝色石蕊试纸

F.湿润的无色酚酞试纸

[例 3]若要使 0.500 mol CH4 完全和 Cl2 发生取代反应,且生成的四种氯代物的物质的量相 同,试求所需 Cl2 的物质的量。
[课堂小结]本节课我们开始了对有机物的学*,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的

几个重要化学性质:氧化反应、取代反应、受热分解反应,学*中重点应对甲烷和 Cl2 的取代 反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。

[活动与探究]

1.查阅资料了解西气东输的有关知识,认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用。

2.调查沼气在农业生产中的作用,了解我国沼气的使用历史和现状。

3.用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型。并让学生对自己的作品进

行评价,在活动中加深学生对空间模型的认识,同时也教给学生学*有机物分子结构的简天单方

·

法。



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