(公开课)甲烷教学设计

2020-03-02 12:14:21 来源：范文大全收藏下载本文

第三章第一节

最简单的有机化合物——甲烷

大庆四中

王秀丹

【引入】并【课件配图】有机物种类多，分布广，在生活中随处可见，例如，同学们穿的衣服是有机物，食物中的营养素糖类、油脂、蛋白质是有机物，家里装修用到的木材、涂料、油漆是有机物，汽车的燃料汽油、柴油是有机物，日用品中有塑料袋，洗涤剂是有机物，人们的衣食住行都离不开有机物，有机物与我们的生活息息相关。化学从生活中来，有服务于生活，要想更好地利用有机物，就要先了解它。今天我们就从最简单的有机物甲烷开始，走进有机化合物的世界。

【板书】§3-1 甲烷

一、物性及存在

1.物性：【展示】一瓶甲烷气体

【学生活动】观察并小心闻气体（提示闻气体的方法）【引导】这是老师课前用排水集气法收集的，可推知什么？【答】难溶于水。

【引导】密度比空气大还是小？如何判断的？

【分析】密度比空气的小。甲烷相对分子质量是16，空气29。相同条件下，相对分子量和气体密度成正比。【学生总结】并【板书】无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。

2.存在：

【讲】甲烷在自然界分布很广油田和煤矿附近往往有天然气田，天然气主要成分是甲烷。动植物的残体在池沼中隔绝空气情况下分解，也能产生甲烷。【板书】天然气田，煤矿坑道，池沼等。

【讲】由于池沼中、煤矿坑道中常有甲烷气体，所以甲烷俗称沼气、坑气。我国是最早发现和利用天然气的国家，比西方要早一千三百年。

【过渡】物质的性质是由结构决定的，甲烷分子有怎样的结构呢？

同学们动笔写出甲烷的分子式、电子式、结构式。（请一位同学到黑板上写）

【板书】

二、结构

1.分子式：CH4

2.电子式：

3.结构式：

【过渡】能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？

【讲】不能。分子的结构式代表不了分子的真实构型，不能表示原子在空间的排布情况。研究发现，甲烷分子中4个C—H键的键长、键能都是相等的，且每两个C—H键之间的夹角，即键角都是109°28′,也相等。【引导】甲烷分子还有可能是平面正方形吗？

【分析】不能，如果是平面正方形结构，C—H键之间的夹角是90°和180°，不符合客观事实。

【讲】所以要想满足每两个C—H键之间的夹角都是109°28′，就得是空间立体结构。同学们自己动手用桌面上的球棍来制作出甲烷的空间构型。

【讲】塑料球表示原子，金属棍代表化学键，球棍模型能表示出原子的空间位置。【板书】4.分子构型：【展示】学生制作的球棍模型

【讲】每三个H原子构成一个正三角形，一共是四个正三角形，四个氢原子构成了一个正四面体，碳位于正四面体的中心。

昨天作业让大家制作正四面体，完成了吗？举起来，让老师看看，同学们完成的非常好。

同学们看老师手中或你们自己手里的正四面体，四个氢原子在正四面体的四个顶点，碳原子在正四面体的中心，无论哪个面在下，正四面体都是一样的，所以对于碳来说，这四个氢的位置是相同的。同学们看图，帮助大家理解甲烷的正四面体结构。【课件】甲烷的正四面体的结构。

【讲】这是甲烷的比例模型，能体现出氢原子和碳原子的大小比例；球棍模型侧重表示原子的空间位置；把球棍模型中的四个氢用虚线连接，就构成了正四面体结构。我们再用动画演示一下甲烷的分子构型，来加深印象。【动画】演示甲烷正四面体结构。

【讲】一个碳原子，四个氢原子构成一个正四面体，碳原子位于正四面体的中心，氢原子位于正四面体的四个顶点，四个C—H键的键长都是相等的，′键角都是109°28′。【过渡】结构决定性质，甲烷有哪些性质呢？【板书】

三、化性

【分析】甲烷中的氢是+1价，碳是－4价，碳处于最低价态应该具有还原性。把甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中，看会有什么现象发生。

【实验视频】甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中

【讲】不仅仅是高锰酸钾，把甲烷通入溴水中，溴水也不褪色，不发生反应。我们再把甲烷分别通入盐酸和氢氧化钠中，看是否发生反应。

【实验视频】甲烷分别通入滴有指示剂的盐酸和氢氧化钠溶液中

【引导】我们知道，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。甲烷与强酸强碱强氧化剂不发生反应，说明什么？

【分析】甲烷分子中的C—H键比较牢固，不易断裂，所以通常条件下，甲烷性质稳定。【板】1.通常条件下，性质稳定，不与“三强”反应【解释】三强指的是强酸强碱强氧化剂。

【过渡】物质的稳定性是相对的，当外界条件发生变化，甲烷也能发生反应。

【引导】很多同学家里做饭烧的是天然气吧，甲烷是天然气的主要成分，所以甲烷的一个重要性质就是可以燃烧。甲烷在空气中燃烧，就是被空气中的氧气氧化。

【板书】2.氧化反应

CH42O2点燃CO22H2O

【讲】有机物反应比较复杂，常伴有副反应发生。所以书写有机反应方程式时，一般用“→”而不用“=”。

甲烷燃烧产物是CO2和H2O，无污染，且放出大量热，是很好的气体燃料，现在有很多出租车用的就是天然气做燃料，经济又环保。但使用甲烷时要注意，当甲烷中混有空气或氧气时，点燃易发生爆炸。同学们通过视频实验来了解一下。【实验视频】混有空气的甲烷点燃爆炸。

【讲】当空气中甲烷体积达到5%—15.4%时，遇到明火就会发生爆炸。煤矿矿井常发生瓦斯爆炸，多数与甲烷气体爆炸有关。所以矿井工作人员必须采取安全措施防止爆炸事故发生，比如严禁烟火，注意通风等。

甲烷燃烧爆炸实验，也说明，对一个反应应有充分，全面的认识，这样才能更好的利用它、控制它，防止其有害一面的发生。

【过渡】甲烷除了能在点燃条件下与氧气发生氧化反应外，还能在光照条件下，与氯气发生反应。同学们在看实验时要注意观察现象，并思考产生现象的原因。

【实验视频】甲烷与氯气的混合气体，黑暗处和光照条件下对比反应。【问】你看到了哪些现象? 【学生归纳】1.量筒内气体颜色逐渐变浅。

2.量筒内壁出现油状液滴。

3.量筒内液面上升。

【承接】实验现象说明，在光照条件下，甲烷与氯气反应生成了新物质。生成的油状液滴是什么呢？

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