31《最簡單的有機(jī)化合物-甲烷》教案(新人教版必修2)

第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物——甲烷高新實驗中學(xué)化學(xué)組尹克平教學(xué)目標(biāo)：知識與技能：使學(xué)生了解甲烷的分子結(jié)構(gòu)和表示式；使學(xué)生掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)及其在化工上的應(yīng)用；使學(xué)生了解取代反響，并學(xué)會比照分析的方法。過程與方法：引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、實驗、比較、歸納等學(xué)習(xí)方法，通過對甲烷分子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，了解有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)特點對性質(zhì)的影響，初步培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力。情感態(tài)度與價值觀：教學(xué)重點：甲烷的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)教學(xué)難點：甲烷的取代反響實驗準(zhǔn)備：藥品：酸性KMnO4溶液、鹽酸、NaOH溶液、幾瓶甲烷氣體、氯氣、澄清石灰水。儀器：100ml大量筒、貯氣瓶、導(dǎo)管、酒精燈、火柴、日光燈教具：甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的球棍模型、甲烷的比例模型。教學(xué)方法：提出問題——分析探究——歸納應(yīng)用教學(xué)過程：[引入]播放“西氣東輸〞圖片。這條橫貫中國腹地，全長4200公里的能源大動脈，西起新疆輪南，橫跨10個省、市、自治區(qū)，將西部的天然氣輸送到中國經(jīng)濟(jì)最興旺的東南沿海城市——上海。[設(shè)問]西氣是什么其主要成分是什么還有那些氣體中含有該氣體[練習(xí)]甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式：[討論]根據(jù)共價鍵知識解釋甲烷的分子式為什么不是CH3或CH5〔討論后學(xué)生答復(fù)，教師總結(jié)〕[講述]碳原子最外層有4個電子，參加反響時都能與其他原子形成4個共價鍵，因此顯+4價，所以一個碳原子只能與4個H原子結(jié)合形成CH4，這時碳原子最外層到達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。[板書]一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)1、分子式CH4電子式結(jié)構(gòu)式[講述]這種用一條短線表示共用電子對的圖示叫做結(jié)構(gòu)式。[設(shè)問]甲烷的結(jié)構(gòu)式可以表示C、H各原子的成鍵情況，甲烷分子里各原子在空間又如何分布呢[學(xué)生活動]學(xué)生看書并展示模型，分析C、H原子的空間位置，拼插球棍模型，歸納甲烷的分子結(jié)構(gòu)特點：以C原子為中心的空間正四面體。[板書]2、空間構(gòu)型：正四面體型[展示]一瓶甲烷氣體，讓學(xué)生觀察集氣瓶內(nèi)甲烷氣體的顏色聞氣味等讓學(xué)生歸納其物理性質(zhì)。[實驗]將盛有甲烷的集氣瓶倒置在水中，觀察現(xiàn)象。[學(xué)生答復(fù)]甲烷是無色、無味的氣體，難溶于水[設(shè)問]甲烷的密度比空氣的大還是小根據(jù)其性質(zhì)可用哪些方法收集[學(xué)生答復(fù)]可用向下排空氣法，也可用排水法收集。[板書]二、甲烷的物理性質(zhì)無色、無味的氣體，難溶于水〔可用排水法收集〕、密度比水的小〔可用向下排空氣法收集〕。[設(shè)問]甲烷在通常狀況下化學(xué)性質(zhì)如何[學(xué)生探究實驗一]甲烷和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑能否反響〔讓學(xué)生向三個盛有甲烷的集體瓶中分別參加鹽酸、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液看是否反響〕[實驗證明]甲烷在通常狀況下不和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反響，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。[追問]甲烷能不能發(fā)生化學(xué)反響[學(xué)生答復(fù)]可以和氧氣反響[討論]我們?nèi)粘Ｉ钪械哪男┑胤竭\用到了甲烷與氧氣的反響[學(xué)生答復(fù)]沼氣的燃燒、天然氣的燃燒、瓦斯爆炸等[設(shè)問]根據(jù)其元素組成判斷甲烷與氧氣反響的生成物是什么呢應(yīng)怎樣檢驗其生成物呢[學(xué)生答復(fù)]從甲烷組成分析甲烷燃燒有CO2和H2O生成。檢驗H2O：在火焰的上方罩上一只枯燥的燒杯，燒杯壁上有水霧，那么說明有水生成；檢驗CO2：在火焰的上方罩上一只用石灰水潤濕的燒杯，石灰水變渾濁，說明甲烷燃燒有CO2生成。[過渡]根據(jù)瓦斯爆炸給我們一個什么啟示[學(xué)生答復(fù)]當(dāng)甲烷和空氣到達(dá)一定的比例時，會發(fā)生爆炸。所以在點燃甲烷前要驗純。[板書]三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1、甲烷的氧化反響CH4+2O2CO2+2H2O注意：有機(jī)反響中用箭頭代替等號。[過渡]甲烷還能與其他物質(zhì)反響嗎[學(xué)生探究實驗二]把盛有Cl2的集氣瓶和盛有甲烷的集體瓶對口混合，用日光燈照射，觀察現(xiàn)象〔注意氣體顏色、內(nèi)壁生成物等〕。[學(xué)生答復(fù)]量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去，內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成，并產(chǎn)生白霧。[分析討論]白霧的成分是什么[學(xué)生答復(fù)]是氯化氫[分析探討]要生成HCl哪一種物質(zhì)提供氫哪一種物質(zhì)提供氯[學(xué)生答復(fù)]甲烷提供氫，氯氣提供氯。[分析探討]碳有四價。甲烷去掉一個H后，必然剩余一個價鍵，必須補(bǔ)充一個氯原子才能形成四個鍵。這樣結(jié)合的新物質(zhì)是什么呢[學(xué)生活動]拼插甲烷和氯氣分子模型，從化學(xué)鍵斷裂的角度分析甲烷和氯氣反響后的產(chǎn)物。[學(xué)生答復(fù)]新物質(zhì)是一氯甲烷。[引導(dǎo)]一氯甲烷是一種氣態(tài)有機(jī)物，怎樣變成油滴〔一氯甲烷是氣體〕[學(xué)生答復(fù)]一氯甲烷再和氯氣進(jìn)一步反響。[演示]動畫演示甲烷和氯氣的取代反響。[學(xué)生活動]寫出后續(xù)反響的方程式。[學(xué)生歸納]取代反響的概念。[板書]2、甲烷的取代反響〔1〕概念：顧名思義：取而代之烴分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所替代的反響。〔2〕方程式[思考]將等物質(zhì)的量的甲烷與氯氣混合，取代的產(chǎn)物有幾種其中最多的是什么[學(xué)生答復(fù)1]有四種[學(xué)生答復(fù)2]有兩種，因為甲烷與氯氣物質(zhì)的量相等，只能發(fā)生第一個反響。[講述]等物質(zhì)的量是一個宏觀量，不是只1個甲烷和1個氯氣分子。仍然應(yīng)該理解為逐步取代，五種產(chǎn)物都有，產(chǎn)物中HCl最多。[練習(xí)]1mol的甲烷與Cl2在光照下發(fā)生取代反響，生成四種有機(jī)物的物質(zhì)的量相等，那么參加反響的Cl2的物質(zhì)的量為〔〕A、1molB、1.25molC、2.5molD、5mol[過渡]甲烷還可與其他鹵素〔蒸氣〕發(fā)生反響，但都需要在光照下進(jìn)行。[練習(xí)]寫出甲烷與溴蒸氣在光照下的化學(xué)方程式。[講述]在隔絕空氣并加熱到1000[板書]3、甲烷的受熱分解：CH4C+2H2[講述]從甲烷的化學(xué)性質(zhì)可知，甲烷的穩(wěn)定性是相對的，在一定條件下，它可與一些物質(zhì)起化學(xué)反響。甲烷是重要的燃料人類需要它，但它也有對人類不利的一面，它是一種溫室氣體，相同質(zhì)量的氣體引起的溫室效應(yīng)比CO2還要大，也不容無視，且其利用不當(dāng)還容易爆炸。所以說科學(xué)是一把雙刃劍。[總結(jié)]甲烷是我們接觸有機(jī)物的第一種物質(zhì)。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)，首先要掌握有機(jī)物中C原子呈四價〔即可形成四個共價鍵〕；二要理解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。甲烷的分子結(jié)構(gòu)是正四面體型，它的主要化學(xué)性質(zhì)是能發(fā)生取代反響。教學(xué)反思：本節(jié)是一節(jié)典型的高中有機(jī)化學(xué)啟蒙課。因為甲烷是學(xué)生接觸的第一種