《甲烷》教案

第一节 最简单的有机化合物——甲烷

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；

3．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

教学重难点：

甲烷的结构和甲烷的化学性质。

教学过程：

【引言】 猜一猜

1、历史（华佗）

2、身边化学 【新课】第一节 最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。 [课堂练习1] 碳原子和氢原子的结构示意图。 答案：

因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。 所以甲烷的化学式：CH4 [课堂练习2] 已知甲烷的分子式为CH4，①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。讨论分子里各原子在空间的分布情况？

①甲烷的电子式：

②讨论结果：可能[总结]

甲烷分子的比例模型：

甲烷分子的球棍模型

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。

有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构

二、甲烷的性质

物理性质：甲烷是无色、无臭的气体，密度是0.717g/L（标准状况），极难溶于水。

1 通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。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。

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。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现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。

CH4+2O2 CO2+2H2O [实验]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？

从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。

2．甲烷的取代反应

[实验]取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。 [由现象讨论后得出结论] 现象：量筒壁上出现油滴，量筒内的液面上升，气体颜色略微变浅。 结论：（学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学软件）

甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。

有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。

在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。

3、补充性质 甲烷的分解

温度1000摄氏度

三、投影习题 CH4高温C2H2思考：若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物，则需要消耗的氯气的物质的量是多少？

2 附：板书设计www.daodoc.com 最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

分子式 CH4 电子式

结构式 ：用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式

立体结构：正四面体型

二、甲烷的物理性质（无色无味气体，难溶于水，比空气轻）

三、甲烷的化学性质 1．氧化反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 2．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替代的反应

【作业】

课件内容：

有机化学的发展历史

一、有机化合物的认识古代人早已认识许多有机化合物： •周朝已有负责酿酒的官

•圣经中的诺亚知道从葡萄发酵做醇类饮料

•古埃及人利用植物、动物提取制备墨水、染料和药物

•直到十七世纪，人们还不能从矿物质中合成有机化合物

二、“生命力”学说的出现（法国Leremy,1685）•从有生命的生物体中得到的物质---有机化合物•从无生命的物体中得到的物质------无机化合物

一个以无机物为原料制备的有机物

思考讨论

1、什么是有机物？其组成元素有哪些？

2、有机物种类繁多的原因何在？

3、有机物有哪些特点？

什么叫有机物？

1、定义 ：含有碳元素的化合物为有机物。

（ 碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）

2、组成元素：

主要元素碳、氢、其他元素氧、氮、硫、磷、卤素等

有机物中碳原子的成键特点：

1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；

2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。 有机物的特点：

溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂

熔沸点 熔沸点较低，一般在400℃以下

可燃性 多数可以燃烧

多数是非电解质 电离性 一般比较复杂；副反应多，产物复化学反应

杂、产率低；反应速率较慢

有机物分类（根据有机物的组成和结构特点）

烃：烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等

烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、羧酸等。

高分子化合物（包括人工合成）

烃在化学中，把仅含碳、氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。

一、甲烷的分子结构

有机物的性质由其组成和结构决定。

1、甲烷分子的电子式和结构式

2、甲烷分子的立体结构：以碳原子为中心， 四个氢原子

为顶点的正四面体。键角：109。28， 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气气体的主要成分。这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的。此外，在有些地方的地下深处蕴藏着大量叫做天然气的可燃性气体，它的主要成分也是甲烷（按体积计，天然气里一般约含有甲烷80%～97%）。沼气对于解决我国农村的能源问题，改善农村环境卫生，提高肥料质量等方面都有重要意义

二、甲烷的性质：1.物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小r=0.717g/L（标准状况）；极难溶水。 （标况下密度求算公式：M=22.4 r）

CH42O2点燃CO22H2OCxHy(xyy)O2xCO2H2O42点燃

2、化学性质：通常情况下，性质很稳定，在特定条件下可与 某些物质发生反应。A.氧化反应（注意要验纯）不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色

CH4高温C2H2B.分解反应：

C.取代反应甲烷取代反应机理取代反应定义：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。讨论：取代反应与置换反应的区别?烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所形成化合物叫做卤代烃

各卤代烃结构式：讨论:二氯甲烷有同分异构体吗？

四、甲烷的用途及前景

①甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂。②热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、和油漆等。③做气体燃料。

五、前景

a.国内外推广代用燃料（主要成分是 CH4 ）的情况美国、日本、欧洲是当今世界3个代用燃料开发、研究、使用的主体，而且都制订了相应的法规政策，以确保代用燃料的推广使用。 b.我国天然气资源十分丰富，NG(天然气）及LPG（液化石油气）汽车已进入实施阶，现有5000辆NG汽车；1988年，中国石油天然气总公司进行CNG汽车试运行，至今运行情况良好；上海、广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料车等都已驶上街头。

5 c.专家们认为，21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一，是因为它具有不可比拟的特点，特别是在我国的广大农村，这些特点就更为显著了。 我国地广人多，生物能资源丰富。研究表明，在21世纪无论在农村还是城镇，都可以根据本地的实际情况，就地利用粪便、桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。

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甲烷教案（定稿）

甲烷

甲烷做课教案

甲烷第二课时教案

甲烷第一课时教案

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