甲烷的教学设计范文

2022-10-19 来源:教学设计收藏下载本文

推荐第1篇:甲烷教学设计

《最简单的有机化合物—甲烷》教学设计

执教人:李琴

引入:以低碳经济作为切入点,引出了在低碳经济背景下日益受到大家重视的能源物质——甲烷。

师:安排同学们预习教材P60-62页,完成导学案相关内容(除“取代反应中”第一小问“实验现象”一栏和“迁移应用”部分) 生:完成导学案规定内容并进行小组讨论

师:组织同学们就讨论结果进行相关问题的展示,并给予适当的点评。

作用:使学生通过自主学习,初步了解这节课即将要学习的内容——甲烷的结构及性质。 师:就本节的重难点进行讲解 1.甲烷的物理性质及存在

师:除了天然气,沼气、石油气、煤矿坑道气(瓦斯、坑气)、可燃冰等也都含有甲烷, 那么日常生活中可以看到的天然气是什么颜色,有什么味道?

分析问题:借助日常生活中天然气的外观,讲解甲烷是无色无味的气体,以及其密度和溶解性。

解决问题:无色无味,密度比水小,极难溶于水。 师:据其物理性质,思考甲烷如何收集?

作用:引导学生学习、掌握甲烷的物理性质。将理论化学和生活化学联系起来的教学方法,让学生对所学知识产生亲切感,增加学习兴趣。

2、甲烷的分子式与结构式

提出问题:甲烷的化学表达式怎么写,空间结构?

引导思维:利用球棍模型将甲烷分子结构形象化,引导学生思考并写出甲烷的分子式与结构式。

分析并解决问题:给出甲烷的分子式(CH4)与结构式、电子式的图片。根据图示,分析甲烷的分子式以及电子式。甲烷是一碳原子为中心,四个氢原子在四个顶点上的正四面体。

作用:引导学生学习并掌握甲烷的分子式与结构式。

3、甲烷的化学性质

在学生解甲烷物理性质的基础上,将重点放在甲烷的化学性质上。回应前面所讲的“结构决定性质”,接着引导学生通过结构理解甲烷的有关化学性质:

(1)甲烷的可燃性决定了它有什么用途呢?有什么优点呢?写反应方程式,介绍爆炸极限问题,以甲烷作能源为例讲解科学与社会的关系,渗透环保、能源问题。关心社会,并让学生思考矿井生产为了避免瓦斯爆炸应该采取的安全措施是什么?补充演示甲烷通入高锰酸钾溶液的反应。

(2)甲烷的取代反应是本节的一个难点,也是学生第一次接触有机反应类型,对于实验的处理,由于教材上演示实验现象不利于后排学生观察,播放实验录像:(取代反应实验:用排饱和食盐水法将甲烷和氯气依次收集在100ml的量筒中,其中甲烷20ml,氯气80ml,光照。) 观察实验现象,并完成导学案相关内容,在实验的基础上,先使学生有一个甲烷分子中氢原子能被其他原子取代的印象,然后再通过给出甲烷与氯气反应的几步方程式,向学生说明甲烷分子中的氢原子不仅一个能够被取代,而且全部可以被取代,进而讲清取代反应的确切涵义。结合球棍模型和电脑模拟,帮助学生理解取代反应的实质。通过电脑模拟,把抽象的内容形象化,学生学习兴趣大,对取代反应的实质的理解也更深刻,对学生不明白的地方还可以反复播放。

4、小结

1、甲烷的空间构型:

2、甲烷的物理性质和存在形

3、甲烷的化学性质:可燃性

甲烷的取代反应

5、作业

课本64-65页1.2.9.10

五、板书设计

第一节 最简单的有机化合物——甲烷(第一课时)

一、甲烷的分子组成和结构

1、分子式:CH4

2、电子式:

3、结构式:

4、结构简式:CH4

5、甲烷分子结构:对称的正四面体结构。

二、甲烷的性质

(1)、物理性质: 无色无味、密度比空气小,极难溶于水的气体。

(2)、甲烷的化学性质

1、甲烷的氧化反应—燃烧反应

点燃

CO2(g)+2H2O(l)

CH4(g)+2O2(g)

现象:火焰呈淡蓝色、烧杯内壁有水珠、澄清石灰水变混浊。

2、甲烷的取代反应

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代替的反应叫取代反应。取代反应是烷烃的特征反应,但反应物必须是纯卤素,条件也较特别。

推荐第2篇:甲烷教学设计

最简单的有机化合物——甲烷 教学设计 第一课时

1、教学内容:甲烷

2、教学目标: (1)知识与技能:

①了解甲烷在自然界中的存在和用途; ②认识甲烷的正四面体结构; ③了解甲烷的物理性质和化学性质。 (2)过程与方法:

①通过实验培养学生的观察分析能力,提高研究性学习的能力;

②让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法,形成严谨的学习态度。

(3)情感态度与价值观:

①通过学生已有知识顺利进行初、高中知识的自然衔接,消除学生对高中有机化学的不适应心理,并利用有机化学的入门学习,激发学生学习有机化学的兴趣;

②培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神;③渗透实事求是和透过现象看本质的辩证唯物主义思想。

3、教学重点、难点: 重点:甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。

难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应

4、教学方法:讲授、讨论、实验探究、小组合作、类比等教学方法。

5、教学过程:

【引入】在前面的学习中,我们学习了化学的一大模块——无机化学,从今天开始,我们将进入化学另一个模块——有机化学的学习。

【讲述】有机化学主要是研究一些有机化合物的结构、性质与制备的学科,那么什么又是有机化合物呢?其实,有机化合物就是指含有碳元素的化合物,简称有机物。有机化合物有两个基本特点:数量众多,分布极广。但由于CO、CO

2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐等与无机化合物的性质与结构相似,所以把他们归入了无机化合物之列。

【提问】有机化合物中是否只含有碳元素吗?

【讲述】答案是否定的,顾名思义,化合物自然是含有两种或两种以上元素的纯净物,有机化合物不只是含有碳元素,它还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。其中仅含有碳、氢元素的有机化合物叫做烃。

【过渡】今天我们就一起来学习最简单的烃,也是最简单的有机化合物——甲烷 【板书】第一节最简单的有机化合物——甲烷 【板书】

一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

【引入】我们都知道我们国家正在实施一项重大的能源工程——“西气东输”工程。 【提问】大家知道“西气东输”工程里面的气指的是什么吗? 【学生回答】天然气 【讲述】很好,这项工程主要是将新疆、甘肃等地丰富的天然气资源,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大工程。由于天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,所以我们国家才不惜重金把它从新疆那么遥远的地方引过来。天然气它的主要成分了就是甲烷,其实自然界中甲烷不只单单存在于天然气中,在沼气、油田气和煤矿坑道气中甲烷也是他们的主要成分。

【PPT展示】【板书】

1、甲烷在自然界中的存在 ①沼气 ②天然气 ③煤矿坑道气(瓦斯) ④油田气 【板书】

2、分子结构

【过渡】通过我们在初中的学习,我们知道甲烷的分子式为CH4,根据我们第一所学化学键的知识写出甲烷的电子式 【PPT展示】【板书】1)、甲烷的电子式

如果我们将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子叫结构式。 【板书】结构式:将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子。那么甲烷用结构式来表示的话我们就可以把它表示成这个样子 【PPT展示】【板书】2)、甲烷的结构式

【提问】我们知道了甲烷的分子式和结构式,那么甲烷分子的结构到底是不是和它的结构式一样呢?

【实践】下面我们就动起手来,利用我们手上的橡皮泥和牙签,搭建出你想象中的甲烷的空间结构。搭建出来后想一下以下两个问题: 【PPT展示】

1、如果我们用一个X原子替代甲烷分子其中的一个氢原子,有几 种可能?

2、如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,又有几种可能? 找几个同学问一下他们做出来的模型的空间几何结构。

【讲述】通过我们科学家精确的实验测定发现,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构,那现在甲烷它的空间结构该是那一种呢?你们动手做一下,用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结构只有一种,看看应该是哪一种结构。

【学生回答】正四面体

【PPT展示】甲烷的正四面体结构、球棍模型及比例模型。

【讲述】很好,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构的话,那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体了;如果它是一个平面正方形或者四棱锥的空间结构,那么用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子相邻和相对肯定是两种不同的结构,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构的话,那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体。在这种结构中,每个C-H与C-H都是等价的,且他们之间的夹角也就是键角为109º28’。

【过渡】好,看完了甲烷的结构,接下来我们来看一下甲烷的性质。 【板书】

二、甲烷的性质 1)、物理性质 【讲述】【PPT展示】通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气密度小为0.717g/L(标准状况),极难溶于水。

【过渡】这些就是甲烷的一些物理性质,接下来我们来看一下它的化学性质。我们常说结构决定性质,那么甲烷稳定的正四面体结构决定了它有那些化学性质呢?

【板书】

2、化学性质

1)、稳定性甲烷稳定的正四面体结构决定了甲烷通常情况下是比较稳定的,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。

【板书】【PPT展示】与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。 【讲述】甲烷的稳定性是由它具有正四面体结构的稳定结构决定的。

【过渡】但任何物质的稳定性都是相对的,而它的变化是绝对的,内因是变化的根据,外因是变化的条件,一旦外部条件发生变化,甲烷也能发生反应。比如在 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。下面我们就一起来看一下甲烷的燃烧反应。 【板书】2)、甲烷的氧化反应——燃烧反应

【讲述】甲烷是一种优良的气体燃料,通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧,生成水和 CO2,放出890kJ的热量, 火焰呈淡蓝色。 【板书】CH4(g)+2O2(g)2(g)+2H2O(l) 下面请同学们阅读课本P61资料卡片并思考以下两个问题:

1)怎么检验甲烷燃烧生成的产物?甲烷燃烧产物是二氧化碳和水,可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上,之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。(2)点燃甲烷前应有什么操作? 2)【总结归纳】点燃甲烷前应该验纯,这就提醒我们,在使用任何可燃性气体前一定要进行验纯,否则他们与空气混合达到一定的比例的时候就会发生爆炸。

3)【提问】如果你发现你家里面使用的煤气或天然气发生泄漏的话,你将怎么进行查漏呢?

4)【讲述】我们应该先打开门窗,让可燃性气体在室内的浓度,同时关闭煤气或天然气的总阀门,并且要到户外去打电话进行求救,切勿触动任何电器开关( 如开、关灯 )、在室內使用电话或手机、使用火柴或打火机、按动邻居的门铃、开启任何煤气用具,直至漏气情况得到控制。 5)那么我们该怎么来检验这两种物质呢?

6)【过渡】接下来我们来看一下甲烷的另一个重要的化学性质 7)【板书】3)、甲烷的取代反应(特征反应)

8)【讲述】甲烷在通常情况下不与强氧化剂反应,但在特定的条件下甲烷是可以与一些氧化剂发生反应的。如在光照的条件下就可以与氯气发生反应。下面我们一起来看一个甲烷与氯气反应的视屏。 9)【提问】在这个实验视屏你看到了些什么现象 10) 【总结】色变浅、水上升、出油滴。为什么会出现这些现象呢,这是因为甲烷与氯气发生反应生成了能溶于水的氯化氢与不溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等油状液体。其生成一氯甲烷的化学方程式为: 11) 12) 【板书】氯气 一取代

【讲述】在上述反应中生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不是直接一次性完成的,而它们是一个连锁的反应,反应中生成的一氯甲烷又可与氯气进一步反应,依次生成难溶于水的油状液体二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳——是一种很好的灭火剂),注意:有机反应方程式用“→”,不用“ = ”。

13) 14) 【讲述】仿照生成一氯甲烷化学方程式,尝试 写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式

【板书】二三四取代 【讲述】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。 【讲述】在上述反应中甲烷分子中的4个H原子逐一被Cl原子所代替生成了4 种四种不同的取代物,像这种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叫取代反应。

【板书】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代替的反应叫取代反应。

【讲述】甲烷在光照下除与氯气发生取代反应以外,还能与其它气态..卤素单质发生反应,它与氟气的反应更容易,与溴蒸气..的反应更困难,与碘蒸气几乎不反应。但甲烷不能与氯水、溴水等反应,使氯水、溴水等褪色。

【提问与思考】

1、在甲烷与氯气的取代反应中那种生成物最多?

2、如何验证HCl的生成呢?

3、有什么物质可以证明甲烷结构是正四面体而不是正方形?

4、取代反应与置换反应有何区别? 【PPT展示】【小结】

1、甲烷分子的结构特点;说明“甲烷分子是正四面体结构”最基本的实验事实是什么?

2、甲烷主要存在于那些物质中,有什么样的物理性质

3、甲烷的化学性质有哪些?

4、什么是取代反应?它与置换反应有什么区别?

附:板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构

1、甲烷在自然界中的存在

2、甲烷的分子结构

分子式:CH4电子式:

结构式:将电子式中的一对共用电子用一条短线表示得到的式子结构式:

3、空间结构:正四面体,键角109°28′。

二、甲烷性质:

1)、物理性质:P61

三、甲烷的化学性质:通常情况下,甲烷稳定

1、甲烷的氧化反应(燃烧反应)

2、甲烷的取代反应(特征反应)

3、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代替的反应叫取代反应。

推荐第3篇:(公开课)甲烷教学设计

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?

推荐第4篇:(公开课)甲烷教学设计

主题:第三章 第一节

最简单的有机化合物——甲烷

第一课时——甲烷的化学性 化学组 王英

一、教学目标:  知识与技能:

1.了解甲烷在自然界中的存在和用途; 2.认识甲烷的正四面体结构; 3.了解甲烷的物理性质和化学性质。  过程与方法:

1.通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程,增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解,提高空间思维能力;

2.让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法,形成严谨的学习态度。  情感态度与价值观:

1.使学生初步掌握研究物质的方法—结构解析、推测物质可能的性质,培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神;

2.与日常生活紧密结合,了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性,形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。

二、教学重点、难点:

重点:甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。

难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应

三、教学方法:

讲授、讨论、实验探究、多媒体辅助、小组合作、类比等教学方法。

四、教学用具:

PPT课件,课本P61“科学探究”中的相关实验仪器及药品

五、教学过程:

 环节一:导入新课(1分钟)

【新闻导入新课】有关2014年7月8日新疆“大黄山”瓦斯爆炸新闻导入课题。

【过渡】新闻中的“气”指什么气体?主要成分是什么?为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研

究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.。 【板书】§3-1 最简单的有机物——甲烷

【介绍】本节课学习目标 及本节课重难点。

 环节二:自主学习检测

【讲】现在我们以抽签题号答题方式进行。并讲述答题规则。

【课件】展示7个数字,让点到名字的学生任意选择题号准确答题。(4分钟)

1、甲烷的存在(C层次学生回答)

2、甲烷的物理性质

3、甲烷的组成与结构(C、B层次学生上黑板写)

化学式:____________ 电子式:____________ 结构式:____________空间结构:___________

4、甲烷的稳定性

5、是一道空题,给学生惊喜,且能加上1分

6、甲烷的氧化性

7、取代反应概念的理解

【学生板书】1.分子式:CH4

2.电子式:

3.结构式:

CH4(g) + 2O2(g)

【评价】教师点评并用课件展示答案。  环节三:重点、难点探究 

1、甲烷的分子构型

【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?

【合作探究1】探究问题: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?为什么?如果不是,那甲烷分子中的原子在空间是如何分布的?要求:小组讨论2分钟,展示答案不超过2分钟。 【小组讨论】(2分钟)

【A层次学生展示答案】不能,如果是平面正方形结构,C—H键之间的夹角是90°和180°,再有,甲烷分子中4个C—H键的长度和强度都是相等的,且每两个C—H键之间的夹角,都是109°28′,也相等。不符合客观事实。甲烷应该是正四面体结构,其中碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子分别位于正四面体的顶点。。 【教师点评】分析得很好,本组可以加上3分。

【补充】这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型,但是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。 【展示】为了加深同学们理解和记忆,我们再一起来观察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:【动画】演示甲烷正四面体结构。

CO2(g) + 2H2O(l)

【小结】甲烷的结构特点:甲烷分子是以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构,其中四个C—H键

的键长都是相等的、键角都是109°28′。 【课件】展示甲烷的结构特点。  小试牛刀

【课堂练习】能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是(D

A.甲烷的四个碳氢键的键能相等 B.甲烷的四个碳氢键的键长相等 C.甲烷的一氯代物(CH3Cl)只有一种 D.甲烷的二氯代物(CH2Cl2)只有一种

2、甲烷的性质

【过渡】我们知道,物质的结构决定其性质,那么甲烷的正四面体型结构决定其具有哪些化学性质? 【板书】性质

1.甲烷的物理性质略(自学测试环节已经讲述不再重复)

2、甲烷化学性质 【板书】

【过渡】同学们都知道酸性高锰酸钾溶液氧化性很强,那甲烷能否也一样能使酸性高锰酸钾溶液褪色?现在我们就一起来观看这个实验现象。

【实验视频】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。

【实验现象】酸性高锰酸钾溶液没有褪色。

【结论】不仅仅是酸性高锰酸钾,把甲烷通入溴水中、强酸强碱也都不发生反应。

【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?

【学生答】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。 【板书】(1).通常条件下,性质稳定。

【过渡】我们都知道一般有机物都可以燃烧生成CO2和H2O,同样最简单的有机物——甲烷也可以与氧气在点燃条件下反应生成CO2和H2O。

【板书】(2).氧化反应

CH42O2点燃CO22H2O

【引导】现在请同学们注意观察甲烷气体燃烧时的想象,并思考如何检验其燃烧产物。 【实验视频】甲烷的燃烧。

【合作探究2】如何验证甲烷的燃烧产物?(1分钟)

【学生展示】在火焰的正上方罩一冷而干燥的烧杯,看到烧杯内壁上有水滴生产,将烧杯快速倒过来,

往烧杯中加入澄清石灰水,振荡,石灰水变浑浊。说明产物有水、二氧化碳 。 【学生点评】说出该学生的观点。

【师点评】两个小组同学都很认真,回答正确,给他们都加上3分。【讲】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,经济又环保。可以造福于人类。但必须注意,如果空气中甲烷含量达到5%-15%时,遇到火花就会立即爆炸,所以煤矿矿井里必须采取安全措施,如通风、严禁烟火等,以防止甲烷与空气混合物的爆炸事故发生。 因此,甲烷气体在点燃前需要验纯。

【设疑]】请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢?

【学生回答】化学方程式中间用(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,副反应比较多,我们写出来的是其主要反应。

【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。 【板书】3.甲烷的取代反应

【讲】在看这个实验视频前,交给同学们两个任务:

一、观察并描述实验现象;

二、思考产生现象的原因。【实验视频】甲烷和氯气在光照条件下的取代反应。

【描述】现象: 氯气的黄绿色逐渐变浅;量筒内壁产生油状液滴

;量筒内液面上升 ; 量筒内有少量白雾。 【课件】展示实验条件:光照;

实验现象:1.氯气的黄绿色逐渐变浅;2.量筒内壁产生油状液滴

;3.量筒内液面上升 ;4量筒内有少量白雾。 【合作探究3】分析产生这些实验现象的原因。(2分钟)

【展示答案】颜色变浅,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 生成了新油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的压强在减小,即气体总体积在减小;

量筒内有少量白雾,说明有HCl生成。 【学生点评】说出该学生的观点。

【师点评】两个小组同学都很认真,回答正确,给他们都加上3分。

(动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画,教师一边解释反应原理。

【讲】上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。现在请同学们试写出其余方程式。

【学生板书】 CH3Cl+Cl2――→CH2Cl2+HCl;CH2Cl2+Cl2――→CHCl3+HCl;CHCl3+Cl2――→CCl4+HCl

止,那甲烷与氯气的产物应该有几种?哪一种物质最多?

【答】五种,生成了四种有机物,一种无机物氯化氢,氯化氢最多。

【讲】这四种取代产物都难溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,另外三种都是油状液体。 【讲】甲烷与氯气的取代反应是一种连琐反应,第一步反应一开始,后续反应立即进行,且前面的反应也没有停【过渡】刚才我们用方程式分析了甲烷与氯气的取代反应,再通过动画来模拟这个反应,请同学们归纳取代反应的概念。

【动画演示】甲烷与氯气的四步取代反应

【学生】像这样,有机物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团替代的反应,被称为——取代反应。。 【课件】判断下列反应属于取代反应的是(

) 高温A.CH4――→C+2H2 B.2HI+Cl2===2HCl+I2 点燃C.CH4+2O2――→CO2+2H2O 光D.CH4+Cl2――→CH3Cl+HCl 【小结】从以上几个取代反应,我们可以看出,取代反应的反应物可以有单质,也可以没有单质,生成物一般没有单质,而置换反应的反应物和生成物都有单质,取代反应和置换反应是不同的。

【强调】甲烷发生取代反应常注意的问题。

【课件】甲烷取代反应注意:反应条件是光照,暗处不发生反应,日光直射会爆炸;反应物是纯卤素;取代产物是4中卤代物的混合物。

【过渡】性质决定用途,甲烷燃烧放出大量热,可以做燃料,甲烷的取代反应有什么应用吗? 【讲】反应生成的一氯甲烷可做局部麻醉剂,三氯甲烷,四氯甲烷都是重要的有机溶剂,四氯化碳还可做灭火剂。所以说甲烷是化工生产的重要原料。

【合作探究4】学生总结本节主要内容。 【板书】

四、用途

1.清洁能源

2.化工原料

【讲】甲烷的用途还不止这些,同学们有兴趣的话,可以在网上收集整理甲烷的更多用途。 【总结】总结本节课所讲的相关内容。 【布置作业】《化学固学案》P129相应习题。 【板书设计】

第一节:最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

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,密度比空气小,极难溶于水,容易燃烧的气体。

三、甲烷的化学性质

1、氧化反应

CH4(g) + 2O2(g)

CO2(g) + 2H2O(l)

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

四、甲烷的用途

推荐第5篇:完整版教学设计甲烷

《最简单的有机化合物—甲烷》

一、教材分析

1、地位

《甲烷》内容选择于人教版高一化学(必修2)第三章第一节,这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容,有机化学是化学学科的重要分支,烃是一切有机物的主体,而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子,学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解,因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

2、教学目标

(1)了解甲烷的电子式、结构式的写法,并掌握甲烷分子的正四面体结构及其对性质的影响。

(2)掌握甲烷的重要化学性质,着重强调取代反应。

(3)通过对物质立体构形的理解使学生逐渐培养形象思维的能力,培养学生关心社会环境、能源等问题的意识。

3、教学重点、难点

重点:甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。

难点:主要是学生有机物立体结构模型的建立,具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型,帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和取代反应。

二、学生分析

关于甲烷,学生在初中化学中已经学习了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。教材在介绍这些知识时,非常注重与学生已有知识的联系,采取各种不同的方式引导学生积极地思维,帮助学生进行理解。另外,结构式只表示出了甲烷分子中各原子的结构方式,而不能真实地反映出甲烷分子的立体结构,学生将会产生甲烷分子是平面型分子的错误认识。而对分子的立体结构的认识有直接影响着学生对有机分子结构的了解,并最终影响他们对有机物分子化学性质的了解和学习。因此,要培养学生的空间思维能力,让学生在三维空间中对有机物分子有个真正的了解,并在此基础上学习其化学性质。

三、教学方法和学习方法

1、以学生为主体的引导探索法

使学生在教师指导下,不仅注意观察,同时还启发了学生积极思维,运用已学过的知识与技能,去探索新的概念和规律,培养了学生良好的科学态度。

2、多媒体教学法

由于甲烷分子的正四体结构和甲烷的取代反应机理很抽象,对初学有机物的学生来说很难理解,是本节课的难点。故用计算机的多媒体动画进行直观分析,辅以直观教具(模型、折纸)克服了理解上的抽象性,化解了难点。实验录像的播放有助于全体学生观看到实验现象。

3、本节课教给学生一种思考问题的方法,通过创设问题、讨论问题、从而解决问题,加深学生对教学内容的理解,更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。

四、教学设计 [板书]有机物:绝大多数的含碳化合物。 烃:只含有碳、氢两种元素的有机物。

[过渡]本章我们主要学习和讨论几种有代表性的烃的基本性质,同时还将介绍一些石油和煤的有关知识。在烃的大家族中组成最简单的要数甲烷了,所以我们就先从甲烷开始学起。

1.引入

通过一段生活甲烷燃烧的图片以及一段瓦斯爆炸的录像引入,从日常实际生活出发,使学生初步了解有机物,复习通过燃烧产物来确定所含元素的实验,进入最简单的烃——甲烷的学习

2.探索甲烷的结构

[课堂探究练习1] 已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成,其中质量分数C%=75%,H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。

【课堂活动】

[师]初中化学曾对甲烷作过简单的介绍,现在请同学们回忆一下已学过的甲烷的性质有哪些?

[生]回忆,讨论并集体回答:甲烷是一种无色、无味,难溶于水,比空气轻,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。 [师]除了可燃烧之外,其余就是甲烷主要的物理性质。那么甲烷的分子式和电子式怎么样写呢?(向甲烷的分子结构过渡) [生]一位同学在黑板上板演,其余同学在下边练习。 甲烷的分子式:CH4

电子式: [师]如果将甲烷电子式中每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子?

[生]在练习本上比画,并得出结果

[师]这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。那么上述结构式是不是就表明甲烷分子的真实构型就是这样以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的平面正方形呢?

[模型展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型

[生]相互传看两种模型,观察、体会、理解碳原子与氢原子的相对位置关系,并明确甲烷分子的真实构型为:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构。

[师]由此可见甲烷是极性分子还是非极性分子? [生]非极性分子。

[师]所以甲烷极难溶于水就是非常自然的事情了,这体现了什么样的规律?

[生]相似相溶原理。

[师]看来甲烷的结构式并不能代表其真实构型,我们称其为平面结构式,但为了简便其见,一般只写有机物的平面结构式。

【由于学生在有关物质结构方面知识的局限性,因此在学习甲烷分子的结构时,首先在课前布置学生认真预习教材,并要求学生做实践活动,即自己动手制作甲烷分子的结构模型,然后课堂上再拿出甲烷分子的球棍模型和比例模型,介绍甲烷分子的立体结构。使学生在对比之中,对甲烷的正四面体结构有一个比较清楚的认识。】 通过展示甲烷分子的球棍模型和比例模型,分析甲烷分子的结构特点,使学生加深对甲烷结构的感性认识;

【过渡】物质的结构决定物质的性质,以上我们了解了甲烷的分子结构,下面我们再来看看甲烷有哪些重要的化学性质。

3.实验探究化学性质

在学生解甲烷物理性质的基础上,将重点放在甲烷的化学性质上。回应前面所讲的“结构决定性质”,接着引导学生通过结构理解甲烷的有关化学性质:

1甲烷的可燃性决定了它有什么用途呢?有什么优点呢?写反应方程式,并让学生思考矿井生产为了避免瓦斯爆炸应该采取的安全措施是什么?介绍新农村沼气池情况。

[师]作为一种可燃性的气体,请大家回忆甲烷在空气中燃烧有何现象?在点燃时应注意什么问题?

[生]回忆并回答:火焰明亮并呈蓝色,并有水滴和能使澄清石灰水变浑浊的CO2生成。点燃甲烷时一定要检验纯度,否则会发生爆炸。 [师]从燃烧生成二氧化碳和水的结果可以得到什么启示? [生]可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素。

[板书]1.甲烷的氧化反应 CH4+2O2 → CO2+2H2O [师]请大家留意我所写的化学方程式与以前大家所知道的在形式上有何不同?为什么会有这样的区别?

[生]观察、思考,并自学教材中的相关注解后回答:方程式的中间用的是“ ”(箭头)而不是“ ”(等号),这主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生。

2、加成反应:在两只试管中同时滴加3ml 2%溴水,通入甲烷,观察溶液是否褪色。

[师]我们知道酸性KMnO4具有很强的氧化性,若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应,且自身被还原而褪色 ,那么甲烷能否被酸性高锰酸钾溶液氧化呢?我们通过下面的实验来验证。

3、氧化反应:在两只试管中分别滴3ml稀酸性高钾锰酸溶液,通入甲烷,观察溶液是否褪色。

甲烷通入溴水中 甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中 关键操作:

因为要观察的是颜色变化,所以可以用对照法进行观察; 溴水具有挥发性,所以通入时间不能太长,防止被气流带走,导致实验结果受影响。

[生]观察、记录、思考实验现象:经过一段时间后,酸性KMnO4溶液的颜色无任何变化,即不褪色。 [问]通过刚才的实验可以得出什么样的结论? [生]甲烷气体不能被酸性KMnO4溶液氧化。

[师]在通常条件下,甲烷不仅与高锰酸钾等强氧化剂不反应,而且与强酸、强碱也不反应,所以可以说甲烷的化学性质是比较稳定的。但稳定是相对的,在一定条件下也可以与一些物质如Cl2发生某些反应。

取代反应

[演示实验]教师与两名学生助手共同完成。

取一支100 ml的大量筒,通过排饱和食盐水,生甲负责收集20 ml 的甲烷气,生乙负责收集80 ml的Cl2,然后用220 V、250 W的高压汞灯为光源,在距装置10 cm~15 cm处照射。

[生]观察记录现象:量筒内Cl2的黄绿色逐渐消失,几分钟之后,量筒内壁出现了油状液滴,量筒内水面上升。

[设疑]分析上述实验中所观察到的现象,从中可以得到哪些实验的信息?

[生]分析思考后回答:上述实验现象说明在光照条件下,CH4与Cl2发生了化学反应,生成了易溶于水的气体和难溶于水的油状物质。

[师]评价、肯定回答结果,下面将Cl2和甲烷的反应过程视频,以帮助大家理解该反应的基本机理。 [视频动画效果显示]甲烷与氯气的反应过程

[说明]在反应中CH4分子里的1个H原子被Cl2分子里的1个Cl原子所代替,但是反应并没有停止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(又叫氯仿)和四氯甲烷(又叫四氯化碳),反应如下:

(CH3Cl分子里1个氢原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

(CH2Cl2分子里1个H原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

(CHCl3分子里的1个氢原子被Cl2分子里1个Cl原子所代替)

[生]观察、理解甲烷和氯气反应过程。

[师]在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取代,生成四种取代产物。这就是甲烷的另一重要化学性质——取代反应。 [师]要注意CH4和Cl2的反应不能用日光或其他强光直射,否则会因为发生如下剧烈的反应:CH4+2Cl2 → C+4HCl而爆炸,再则CH4和Cl2的体积比应以1∶4为宜,无论是CH4还是Cl2过量,都会导致实验现象不明显。

思考讨论:

(1)CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl

3、CCl

4、Cl

2、HCl等七种物质,哪些是有机物?

(2)从CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl3和CCl4的分子组成上,分析说明CH4与Cl2的化学反应具有什么特点?

[思路分析](1)在本题中指出的七种物质中,CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCL3和CCl4五种为有机物。

(2)从CH

4、CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl

3、CCl4分子组成上判断,CH4和Cl2混合光照后所发生的一系列反应其共同点是有机物分子里的氢原子被氯原子所替代。

[师]像这种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就称为取代反应。

[师]大家回忆一下我们以前所学过的置换反应的有关知识,然后和取代反应相比较,看看有何异同。

[生]回忆置换反应的定义,思考其反应特点,并作出不是很完全的回答。

【比较学习】[PPT表格显示]取代反应和置换反应的区别 取代反应 置换反应 CH4+Cl2→ CH3Cl+HCl Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2↑

[生]观察、体会取代反应与置换反应的区别。

[师]CH4和Cl2的取代反应的生成物一般有CH3Cl、CH2Cl

2、CHCl

3、CCl4多种成分,它们均不溶于水。在常温下,一氯甲烷为气体,其他三种都是液体,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)是工业重要的溶剂,后者还是实验室里常用的溶剂、灭火剂,氯仿与四氯化碳常温常压下的密度均大于1 g•cm-3,即比水重。那么,除了氧化反应和取代反应,甲烷还有无其他性质呢?

[生]自学、思考后回答:甲烷在隔绝空气并加热至1000℃的条件下,可分解生成炭黑和氢气。

[追问]这么高的温度才分解,说明甲烷的热稳定性如何?

[生]热稳定性很强。 板书设计

有机物:绝大多数的含碳化合物 烃:只含有碳和氢两种元素的有机物 第一节 甲烷

一、甲烷的物理性质

二、甲烷的分子结构

三、甲烷的化学性质 1.甲烷的氧化反应 CH4+2O2 → CO2+2H2O 2.甲烷的取代反应

推荐第6篇:人教版甲烷教学设计

人教版甲烷教学设计

《甲烷》内容选择于人教版高一化学第三章第一节,这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容,有机化学是化学学科的重要分支,烃是一切有机物的主体,而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子,学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解,因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

初中化学就介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途,高中化学必修2第二章也介绍了部分物质结构的知识,为学好本节内容提供了前提条件。

本节课将主要介绍以甲烷为代表的烃的分子结构、性质和主要用途,以及它们的性质与分子结构的关系,让学生掌握好甲烷这一节的知识,能为学生学习烃及烃的衍生物等有机内容奠定良好的基础。

教学重点:甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质;

教学难点:取代反应的概念和实质。

甲烷的分子结构模型;甲烷氯代反应的试剂和仪器一套、高锰酸钾溶液;多媒体教学设备

实验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习

可燃冰、我国西气东输工程等图片,并进行如下讲解。

天然气是一种高效、低耗、洁净的新能源。我国已探明储量居世界第19位。天然气水合物,也就是可燃冰,是一种很有前途的能源物质。据科学家估计,全球天然气水合物的碳储量是全球石油与天然气储量的两倍。如果能开发利用,那将是人类莫大的福音。甲烷是天然气,沼气和煤矿坑道气的主要成分。

但同时甲烷也是一种重要的温室气体。他的温室效应是二氧化碳的20倍,且在大气中的浓度呈现出快速增长的趋势。我们知道事物都是有两面性的。想要很好的利用甲烷的优势为我们的生活服务,首先,就必须对甲烷有一个完整的认识。

板书:最简单的有机化合物-甲烷

一、甲烷的分子组成和分子结构

1、分子组成:CH4

碳原子需要形成___对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构;氢原子欲形成两个

甲烷分子结构模型:球棍模型、比例模型

完成课本P60实践活动并小结甲烷分子的结构特点

3、分子结构特点:正四面体型结构,呈高度对称状,而且C—H键比较牢固。

至此,我们对甲烷的结构有了进一步的认识。甲烷的结构决定了甲烷具有什么样的性质呢?这是本节课的重点。

二、甲烷的性质

贮存甲烷气体的装置,并结合甲烷的式量,让学生判断甲烷的部分物理性质。

1.对于一种并不是很了解的化学物质,我们研究它的化学性质一般从哪些方面分析?

2.甲烷能高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液、氧气、氯气等物质反应吗?

3.如何设计上述实验?

根据以上预测,分别设计甲烷能否与高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液、氧气、氯气反应的探究性实验。

小组讨论后汇报讨论结果

将氯气通入高锰酸钾溶液中

1.点燃甲烷前应注意什么?

2.如何定性检验甲烷的产物?点燃上台板演:CH4+2O2→CO2+2H2O

2、化学性质

⑴甲烷较稳定,不与水、高锰酸钾溶液、溴水、盐酸、氢氧化钠溶液等物质反应。

⑵甲烷的氧化反应:CH4+2O2点燃→CO2+2H2O

甲烷除了在点燃条件下跟氧气反应外,还会在光照情况下跟氯气反应。

甲烷与氯气的取代反应,边引导学生观看实验现象,边提示学生在观察重点实验现象时思考产生这些现象的原因。

取代反应的概念及原理并引导学生分析概念部分的关键词,

电脑模拟的甲烷的球棍模型和氯气的取代反应的动画

⑶取代反应

取代反应的概念: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取代的反应叫取代反应。

光氯气与甲烷的取代反应方程式CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

CH4与Cl2反应后产物有几种?哪些是有机化合物?哪种产物最多?

完成一氯甲烷与氯气进一步反应的方程式

随堂巩固练习

甲烷的三点利用及图片

甲烷的化学性质通常情况下比较稳定,但在一定条件下可以发生燃烧反应、取代反应和热解反应。它主要取决于甲烷稳定的正四面体结构。取代反应是甲烷的特征反应。

1、完成课本P65课后习题

1、

2、

3、

5、6

2、查阅资料,从反应形式、反应条件、反应的方向和可逆性等几个方面比较取代反应和我们学习过的置换反应有什么区别?

本节课的引入通过介绍我国实施的“西气东输”工程以激发学生的民族自豪感,选材贴近学生生活实际和国民经济建设实际,激发学生学习有机化学的兴趣,让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感,让学生能以比较兴奋高昂的情绪开始本节课的学习。

在介绍甲烷的分子结构时,首先从甲烷分子的组成引入学生对物质结构知识的回忆,然后再利用甲烷分子的球棍模型和比例模型,使学生在复习已有知识的基础上,对甲烷的正四面体结构有一个比较清楚的认识。在学习结构的基础上开始学习甲烷的性质,始终紧扣“结构决定性质,性质决定用途”这一条主线,帮助学生树立正确的学习有机化合物的学习方法。

学习甲烷的性质时,利用学生探究活动、演示实验以及多媒体投影等多种教学手段,把微观抽象的内容具体化形象化,既有利于学生的理解,又激发了学生的学习兴趣,对本节课的学习重点取代反应的实质也有比较深刻的理解。在实际教学的过程中,甲烷的性质的探究活动这一块要注意控制时间,否则很容易让这一块内容占用了大部分时间,而没有充分的时间来让学生理解取代反应的实质。

本节课的学习,体现了以学生为主体的引导探究法,帮助学生运用已学过的知识与技能,去探索新的概念和规律,培养了学生良好的科学态度。教给学生一种思考问题的方法,通过创设问题、讨论问题、从而解决问题,加深学生对教学内容的理解,更重要的是有利于培养和发展他们的思维能力。

推荐第7篇:甲烷教学反思

《甲烷》公开课教学反思

伊宁县二中林晓红

这堂课是学生首次接触有机化学,对于有机的学习还没有思路,更没有学习的基础。从无机化学到有机化学的学习,学生会觉得困难。所以,有条理,有方向,引起学生的学习兴趣尤为重要,能帮助学生后期有机的学习形成好习惯。

课后反思:问题的设置是课堂成功的关键,而问题要能激发学生的学习兴趣。所以,为了引发学生的学习兴趣,我从身边熟知的新闻入手,便于激发学生的兴趣,热情,还有学生的思考积极性。然后介绍天然气的存在,俗称,以及物理性质。同时做一个铺垫,让学生明白为什么要西气东输。

进入正式课题以后,关键是帮助学生建立学习有机化学的方法,以及培养其建立模型的空间思维能力,体现在本节课上便是甲烷空间构性的建立。通过球棍模型的摆置,视频的播放,并通过学生的参与探究,并展示自己制作的模型,以及二氯甲烷的球棍模型,帮助学生清楚掌握甲烷的构型是正四面体,而不是平面构型。

本节课的另一个重点及难点内容----取代,也是以探究的形式展开的。由于甲烷取代反应实验现象不是很明显,所以,教学中我用了视频,让学生看到反应过程,并设置了相关问题。但是,实验现象还是不够明显,不能达到探究的明显效果,也没有让学会参与进来,效果没有取得预想的效果。从反馈上看,学生掌握的还不错。由于课堂容量大,内容较多,课后练习没时间完成,这是本节课最大的遗憾。

总而言之,在学习有机物性质时,不盲目扩充代表物的性质和内容,不涉及类物质的性质,从结构的角度适当加以深化,建立“结构—性质—用途”的认识关系。一味的强调知识性与高考的关系,而忽略了对学生的培养,忽略了对知识的探究能力,是教学中的最大损失。

推荐第8篇:甲烷教学方案设计

甲烷的教学设计方案

(一) 设置情境

【教师发问】大家有没有见过农村里的沼气池?

(在学生的回答时,教师追问:你们知道池子里的产生的气体是什么气体吗?。。。。。。同时多媒体展现有关视频、图片、报道等) 【教师展示】有关甲烷怎样产生的过程。。。。。。

(二) 提出问题、解决问题

【教师发问】你们知道甲烷有哪些性质、用途? 【学生讨论、回答,教师评点】。。。。。。 【教师追问】甲烷燃烧时跟什么物质发生反应?生成什么物质?发生什么反应? 【学生讨论、回答,教师评点】。。。。。。

(三)设置情况

【教师展示】有关甲烷中毒和爆炸事故的报道。。。。。。

(三) 提出问题、解决问题

【教师发问】为什么会发生中毒事故?中毒是什么样子?为什么甲烷会发生爆炸?。。。。。。

【教师启发】为什么频发中毒事故?在什么情况下容易发生爆炸? 【学生提出假设、讨论】。。。。。。

【教师演示】①小白鼠中毒实验 ②甲烷燃烧-爆炸联合实验

【讨论】(1)怎么样阐述实验现象。。。。。。

(2)小白鼠中毒现象。。。。。。

(2)在什么极限会发生爆炸?

(五)小结

【学生小结、交流,在教师引导下讨论、完善】。。。。。。 【板书或多媒体小结内容】 点燃甲烷时平静燃烧的条件:。。。。。。 点燃甲烷时发生爆炸的条件:。。。。。。

(六)提出问题、解决问题

【教师发问】如何防止中毒?如何防止爆炸?如何检验甲烷的纯度? 【学生、教师一起讨论、设计方案】。。。。。。

【实验演示】①检验甲烷纯度的方法 ②教学生如何处中毒 【学生小结】检验甲烷纯度的方法。。。 ②教学生如何处中毒。。。 【学生练习】自愿方式请几个学生现场操作和演示。。。。。

(七)提出问题、解决问题

【教师发问】刚才研究的是甲烷的化学性质,那么甲烷有哪些物理性质呢? 【教师展示】拿出一个装有甲烷气体的瓶子。。。。。。 【学生现察、阅读教材】。。。。。。 【讨论、小结】。。。。。。

(八)总结 【教师发问】同学们,快下课了,这一节课来,你们学到多少有关甲烷的知识呢? 【学生回答】采取自愿方式。。。

【教师发问】有没有谁愿意来把这节课所学的内容来总结一下? 【学生小结】。。。。。。

【教师发问】有没有不同意见的吗?。。。。。 【学生小结】。。。。。。 【教师总结】。。。。。。 【教师布置课后作业】。。。。。。

推荐第9篇:《甲烷》教学反思

《甲烷》教学反思

《甲烷》教学反思

本节课是化学必修2第三章第一节的内容,本节课是有机物的开端,以最简单的有机物甲烷,引领学生进入有机化学的世界。

在引入课题时,用了大量的图片,使学生感到有机化学就在他们的实际生活中,体会到学习有机化学的重要意义,从而引起学生的学习兴趣。然后,过渡到最简单的有机物--甲烷。

本节课是按照甲烷的结构、甲烷的物理性质、甲烷的化学性质这条主线进行,由于学生是首次学习有机物的相关知识,所以正式进入课题后,关键是帮助学生建立学习有机化学的方法,以及培养其建立模型的空间思维能力,体现在本节课上便是注重对学生进行学法指导、突出学生自主探究活动。通过实践活动、探究实验、模型、图片、多媒体视频及动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神;通过教师引导、学生探究讨论、小组合作、学生实验等教学方法,通过比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的学习方法;培养学生用新概念理解和解决问题的能力;培养学生动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。

本节课在设计探究活动时充分考虑了学生的实际情况,通过同学们亲身参与到实验以及自主探究,帮助学生对甲烷的结构、物理性质、化学性质及用途的掌握,这些活动激发了学生学习有机化学的兴趣,及探索新知识的欲望,且在自主探究过程中培养求实、进取的优良品质。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、观察现象、解析现象、得出结论。

在学习甲烷的结构时主要利用模型分析得出结论,在学习物理性质是主要是学生自主探究得出结论,在学习化学性质时利用实验探究和自主探究的方法完成。对于学生难以理解的取代反应过程通过动画演示,让学生感知。本节课的另一个重点及难点的内容——取代反应,也以探究的方式进行,由于取代反应的实验现象不是很明显,所以在实际的教学实践中,既用了视频片段让学生清楚地看到反应的过程,也用真实的实验予以支撑,并设置了相关探究问题,学生能够积极参与,很快就理解了知识。课堂气氛轻松活泼,学习效果较好。

当然本节课也存在一些问题,学生参与活动多,但是留给学生思考的时间太少,课堂容量偏大,没有进行课堂练习,由于教室条件所限,甲烷有关化学实验未能现场演示等。

推荐第10篇:教学案例甲烷

《甲烷》教学案例

【案例背景】

苏教版化学教材突出了对学生探究能力的培养,渗透了“实验是验证与探究的重要手段,是化学研究的基础”。科学探究的具体设计力求突出科学素养,体现学生的主题作用,符合学生的认知特点,从学生身边熟悉的事物出发,为学生所喜爱,并让学生安于科学探究活动的开发。怎样在化学课堂中更好的处理好“知识点落实”充分运用探究手段的关系是落实学生主体地位,实现化学总体教学目标的基本前提。

甲烷是最简单的有机物,也是学习有机化学的基础。在初中化学中已经介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。在此基础上,本节的教学内容将进一步介绍甲烷的分子结构,主要的化学性质(氧化反应,取代反应,受热反应)等。教材在介绍这些知识时,非常注重与学生已有知识的联系,采取各种不同的方式引导学生积极地思维,帮助学生进行理解。另外,教学过程还突出了从生活中来,到生活中去,通过对新能源储量及优势介绍,让学生了解并关注时事,理解构建资源节约型社会的必要性,珍惜、节约资源并让部分有兴趣的同学立志投身到燃料的研发事业中去,投身科学事业。 【案例描述】

片断一 我国的石油与天然气资源

[阅读] 我国的石油与天然气资源的开发

师:化石燃料的组成元素和成分是什么?在生产和生活中有何重要作用? 生:学生查阅有关化石燃料资料,进行课堂演示和讨论。

师:展示“西气东输”相关资料,提问:我国人口众多,人均占有的石油资源不多,你对解决能源危机有什么建议? 生:讨论解决能源危机的建议。

师:总结归纳,提出节约能源的必要性,开发新能源的重要意义。

片断二 甲烷分子组成和结构特点

情景创设:已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/L,含碳75%,含氢25%,请利用这些数据确定他的分子式。

师:甲烷的相对分子质量是多少?1mol甲烷中含有碳、氢元素的物质的量是多少 生:讨论,回答。M=0.717 g/L×22.4L/mol=16 g/mol,

n(H)=16 g/mol×25%/1 g/mol=4,n(c)=16 g/mol×75%/12 g/mol=1 师:从计算中可以得出1mol甲烷分子含有1mol碳原子,4mol氢原子,所以甲烷的分子式可以写为CH4 学习反馈:掌握根据元素含量和相对分子质量确定有机物分子式的方法。 师:展示甲烷的球棍模型和比例模型,

甲烷分子中四个氢原子和碳原子在不在同一平面上?把四个碳原子两两相连,呈什么样的空间构形 生:正四面体

师:投影甲烷分子的四面体结构。在球棍模型上选取两个氢原子换成两个氯原子,有几种选取方法? 生:一种

师:若是在同一平面上,有几种? 生:两种

师:反推,事实上二氯甲烷只有一种,证明甲烷的空间构形不是平面型,而是正四面构型。

片断三 甲烷的取代反应

情景创设:甲烷与氯气混合后在光照作用下的反应 实验探究:甲烷与氯气在光照下反应

师:实验集气瓶中气体颜色如何变化?液面如何变化?集气瓶内壁如何变化 生:观察并记录现象:液面上升,气体颜色由黄绿色变为无色,液面上有油状物。

师:在室温下,甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应,黄绿色的氯气就会逐渐变淡,有水上升、有白雾、石蕊试液变红,证明有HCl气体生成,出油滴,证明有不溶于水的有机物生成。 提出问题:一氯甲烷中氯元素以什么形式存在?如何证明? 生:可能为氯原子或氯离子,氯离子可以用AgNO3和稀HNO3检验。 师:展示给学生甲烷和氯气的球棍模型

[学生活动]请学生根据已有的知识,化学健的断裂和形成,将甲烷与氯气反应过程用模型来演示出来

情景创设:动画模拟一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生成过程,

(设计意图:通过实验现象和学生已有的知识,让学生对甲烷与氯气反应的机理充分理解,从而能理解取代反应的含义) 生:写出一氯甲烷生成的化学方程式

光照

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl 师:讲解取代反应,甲烷中氢原子被氯原子所取代的反应,简单理解为“一个”换“一个”原子或原子团。继续写出生成其他氯代甲烷的化学方程式

[投影]取代反应的概念及有关化学反应方程式

CH3Cl+ Cl2→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+ Cl2→CHCl3+HCl CHCl3+ Cl2→CCl4+HCl 【案例反思】

有机化学是学生比较陌生的知识。从学生已学的甲烷的物理性质,已熟悉的甲烷的用途引入甲烷的学习,能消除陌生感,减轻学生学习有机化学的心理负担。由于学生真正开始接触有机化学,教学节奏要放缓,教学过程中要尽可能使学习内容通俗易懂,运用多媒体辅助,多留给学生思考的空间,对碳原子的空间成键有基本的认知。甲烷是学生接触的第一种有机物,在此之前还没有学习过如何确定有机物的分子式和结构式。在教学片断二中的设计注重从已有知识出发,设计问题,提出问题,解决问题,整个过程流畅,让学生在不知不觉中初步认识有机物分子式和结构式的确定方法。 【案例启示】

模型展示在学习有机化学的初期是一种非常有效的方法。各种抽象的描述,动画的模拟都比不上模型的直观,模型应用更能降低学生的理解难度。针对学生学习的难点,适时用模型加以引导,让碳的成键特点在学生脑海中留下根深蒂固的印象,可以起到事半功倍的效果。

第11篇:天然气的利用甲烷教学设计

篇1:教学设计天然气的利用甲烷 [教学设计]天然气的利用甲烷

江苏省盐城经济开发区中学 王 新

一、设计思想

《普通高中化学课程标准》要求我们根据学生认知水平和心理发展特点,要以最优化的教学设计和教学实践实现“不同的学生学习不同的化学,为学生科学素质的发展提供更大的空间”的目标。新课程强调教学设计要从生产生活中的应用实例和学生的已有知识出发,通过实验探究,组织教学内容,使学生在初中知识的基础上有所提高。因此本节课的教学思路就是由学生日常生活中熟悉的物质入手,列举生活中所接触天然气--甲烷,然后分析它的结构,通过实验探究,认识甲烷的化学性质。在学习过程中让学生“动手做、动眼看、动口议、动笔写、动脑思”,真正理解和掌握知识,实现学生的主体地位,从而达到较好的教学效果。

二、教材分析

《课程标准》对本课教学内容的基本要求是在初中的基础上进一步学习与人类生存和发展密切相关的一些有机化合物的重要知识;并不要求去追求知识的系统性和知识迁移。本节内容是在学生通过初中学习,初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上,进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质(氧化反应,取代反应)等。学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识,从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。但由于学生对教材的内容比较陌生,基本没有形成有机物的学习方法,空间想象思维较弱,所以在学习中应用辩证的观点从结构理解性质有一定的困难。因而在教学中通过模型制作培养逻辑思维和空间想象力。

《学科教学指导意见·化学》对《天然气的利用 甲烷》课时分配建议为1课时。 对甲烷的教学建议:初中化学中学生已经接触过甲烷,对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解,所以高中教学应把结构、性质和用途作为学习的重点,尤其是化学性质的学习。为了更好的激发学生的求知欲望,又能体现新课程的三维目标。本课采用信息加工模式,充分体现化学和生活的紧密联系。通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构,让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。

三、学情分析

根据心理学研究表明:高一学生正处在求知欲强、好胜心强、兴趣广泛;但稳定的情感、态度、价值观尚未形成,自我认识能力不足,思维活跃但不深刻的阶段,这些是我们应该充分认识到的。在初中化学中学生已经接触过甲烷,对甲烷的分子式、存在和应用有了一定的了解,高中重点是学生甲烷的化学性质,而且把所学的知识与生产、生活有机的结合起来,使学生感到既熟悉又有新知识可以学,因为这部分知识与生活息息相关,从而可以激发学生的学习热情。

四、教学目标

(一)知识与技能目标:

1、知道化石燃料的主要成分,认识综合利用甲烷对于充分利用自然资源、环境保护及保障国民经济可持续发展等方面的意义;

2、认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用,初步认识取代反应的概念;

3、了解有机化合物分子中基团——甲基的概念;

4、知道可燃性气体在保存、点燃中的安全问题。

(二)过程与方法目标:

1、通过观察分析、合作讨论等开放的问题情境,从中体验科学探究的乐趣,形成探究、合作的学习方式;

2、通过甲烷的取代反应的教学,掌握从具体到一般的抽象概括方法。

(三)情感态度与价值观目标:

1、通过结合贴近学生生活实际和国民经济建设实际,激发学生学习有机化学的兴趣,让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感;

2、通过从学生已有的经验和知识出发,让学生从身边及生活中常见的有机物入手学习最基本的有机化学知识,了解学习有机化学的价值。

3、培养辩证唯物主义世界观,培养求真务实的科学态度。

五、教学重点难点:

教学重点:甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质(燃烧反应和取代反应); 教学难点:取代反应的概念以及取代反应与置换反应的区别。

六、教学策略与手段

谈到教学方法,我们首先必须明确的一点就是“教无定法”。具体怎么教,要根据个人的教学风格和学生实际情况灵活选择。在本堂课的教学中我主要采用实验探究法、讲授法、讨论法、自学法;采用这样的教学方法是因为:

1、探究学习是培养学生自主性、创造性、实事求是的科学精神的一种重要方法。也是培养观察能力和动手能力的重要途径。课本设置了许多实验探究的内容,实验探究是实现三维目标的重要环节。所以,实验探究是必不可少的一种教学方法。

2、“教学”二字从字面上认识是教在前学在后,课程改革要改变“师说生听”的状况其目的是要改变不注重学生感受的倾向,而有些学习内容教师不教,学生是不会的,所以用讲授法教学就很有必要。

3、新课标对学生主动获取信息和加工信息有较高的要求,所以利用好网络精心地设置一些问题,促成学生积极主动地进行自学和讨论。

七、教学用具:

ppt课件,模型:甲烷分子的比例模型;甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型

仪器:铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯

药品:甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液

八、教学过程 [引入新课]:

[情境创设]:在ppt上给出三个关键词:

1、可燃冰

2、西气东输

3、矿难

并分别给学生展示与这三个词相关的图片

(设计意图:由这三个看似不相关的词,引入今天的课题——甲烷) [提出问题]从这三个关键词和相关的图片,同学们你们能想的是什么呢? [学生活动]根据自己的知识积累和同学间的交流讨论,得到一致的想法 [板书]:天然气的利用 甲烷

[过渡]: 通过刚才的关键词和图片,同学们都知道我们今天要学习的内容是天然气(甲烷),那有没有哪位同学知道,天然气在自然界如何存在的呢? [投影]天然气的存在

(设计意图:拓展学生的知识面,帮助学生积累生产生活方面的知识经验,激发学生的学习兴趣)

[过渡]: 同学们已经了解了天然气在自然界的存在,那同学们想知道甲烷的分子组成和结构吗?

[情境创设]交流与讨论:

1、已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g/l,含碳75%,含氢25%(质量分数)。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式?

2、写出甲烷分子的电子式,说明它的分子结构特点。

3、已知1 mol甲烷在通常情况下完全燃烧放出890 kj·mol热量,写出甲烷燃烧的热化学方程式。

[学生活动]学生通过讨论上得出答案

[教师]将其中几位同学的答案在实物投影上展示出来,对学生的答案进行点评, (设计意图:通过理论分析、计算证明甲烷的分子式、比较抽象,需要较高的推理能力,适合对化学感兴趣的学生学习。)

[总结归纳并板书]:

一、甲烷的分子组成和结构

1、有机物分子确定的方法:

摩尔质量 (相对分子质量) ―1 分子式

分子中各原子的物质的量之比(各组成原子个数的最简比)

2、甲烷的分子式:ch4

3、分子结构:

电子式:

结构式:

4、分子结构特点:正四面体型结构,呈高度对称状,而且c—h键比较牢固。 [展示]甲烷分子的比例模型、球棍模型。

[老师讲解]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。

[过渡] 结构决定性质,请根据甲烷的结构及三个关键词,推测甲烷的性质? [板书]

二、甲烷的性质和用途 [展示]贮存甲烷气体的装置,并结合甲烷的相对分子质量,让学生判断甲烷的部分物理性质。 [学生回答] 预期回答:颜色、状态、水溶性及密度(比空气轻)等。

1、物理性质

无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。

(设计意图:让学生通过观察,自己得出结论,充分调动学生学习的主动性,让学生感到成功的喜悦,激发学生学习的积极性) [创设情境]甲烷是最简单的有机化合物,怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素? [学生活动]学生通过交流讨论,提出实验方案 [实验探究1]甲烷的燃烧

(设计意图:通过理论分析得出研究方案,进一步进行实践。从理论到实践,大大激发了学生学习的积极性,拓展其思维,同时巩固已有的知识) [板书]

2、化学性质

①可燃性: ch4+2o2 co2+2h2o (强调书写有机化学方程时,要写成“ ” 而不是“ ==”) [创设情境]将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液,会有什么现象呢?

[实验探究2]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。

现象:紫色的高锰酸钾溶液不褪色。

[小结] 一般情况下,甲烷性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应 篇2:天然气的利用 甲烷教案 天然气的利用 甲烷教学设计

(一)

一、教学目标

1.知识与技能目标:

初步认识甲烷分子的空间结构,使学生掌握甲烷电子式、结构式的正确写法;掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反应的涵义。 2.过程与方法目标:

3.情感态度与价值观目标:

培养学生辩证唯物主义世界观,培养学生求真务实的科学态度

二、教学重点难点:

1.教学重点:甲烷的结构特征和主要化学性质(燃烧反应和取代反应) 2.教学难点:甲烷的取代反应

三、教学过程

【引入】我国新疆、四川等西部地区有丰富的天然气资源,目前已输送到我国东部地区。这

【板书】天然气的利用 甲烷

【讲述】甲烷是天然气的主要成分,同时也是最简单的有机物,要研究甲烷的性质必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。

【板书】

一、甲烷的分子组成和结构

分子式:ch4电子式:结构式:

【分析】甲烷是一种空间正四面体结构,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。其所形成的c—h与c—h的夹角为109°28′。

【过渡】物质的结构决定性质,甲烷具有哪些性质呢?

【板书】

二、甲烷的性质 1.物理性质

无色无味气体,难溶于水(可用排水法),密度比空气小(可用向下排空气法)。 2.化学性质

【分析】一般情况下,甲烷的性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不发生反应。

【板书】(1).燃烧

注意:①写有机化学方程时,要写成“

②燃性气体在燃烧前需验纯。

【讨论】 如何确定ch4完全燃烧的产物为co2和h2o?

” 而不是“ ==”;

【过度】]甲烷除了在点燃条件下跟氧气反应外,还能够跟卤族(cl

2、br

2、i2)发生反应。下面我们主要学习ch4与cl2的反应。

【分析】教材p60 观察与思考

【板书】(2)甲烷与氯气在光照下反应

【分析】常温下,一氯甲烷(ch3cl)是气体,其它三种是液体,三氯甲烷(chcl3)和四氯甲烷

(ccl4)是工业上重要的溶剂,四氯甲烷(ccl4)还是一种效率较高的灭火剂。这四种取代物都不溶于水。

【板书】取代反应:有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)

所替代的反应,叫做取代反应。

【练习】巩固练习

5、

9、10 【分析】甲烷除与其他物质能发生反应外,其本身在高温条件下发生分解。

(3)甲烷的受热分解 【过渡】前面我们学习了甲烷的相关性质,而性质决定用途,那甲烷具有哪些用途呢?

【板书】

三、甲烷的利用 1.做气体燃料。 2.合成甲醇

3.制氟利昂、三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。

4.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。

天然气的利用 甲烷 学案

(一)

班级姓名

一、基础知识 1.天然气的利用

天然气的主要成分是 ,它是 的有机物 2.甲烷的分子结构

电子式为 ,结构式为 ,其空间结构为_ ________。 甲烷分子中有 个 键。 3.甲烷的物理性质

甲烷是一种色、味的 ,密度比空气 , 溶于水。 4.甲烷的化学性质

通常状况下,甲烷的性质,与强氧化剂如________强酸、强碱等均 发生化学反应. (1)燃烧(氧化反应):甲烷燃烧时,火焰呈 ,反应的化学方程式为.

⑵取代反应 教材科学探究的实验现象:

①_________________________________________________________________ 。 ②______________________________________________________________________ ③_________________________________________________________________ 。 在光照的条件下,甲烷和氯气发生反应的化学方程式为:

①;② ;

③;④_____________________ 。

四种氯代产物中, 为气体,、、为液体,且它们均 溶于水.

取代反应的定义:________________________________________________________。 ⑶甲烷的裂解: 。

二、巩固练习

1.1.下列说法不正确的是(

a.甲烷是一种无色、无味的气体,难溶于水 b.甲烷也叫天然气

c.化石燃料在地球上的蕴藏量是有限的,而且又都是经过亿万年才能形成的非再生能源 d.甲烷能够与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应 2.下列气体的主要成分不是甲烷的是( )

a.天然气 b.沼气 c.水煤气 d.坑道产生的气体

3.一定条件下,下列物质中可以跟甲烷发生化学反应的是 ( ) a.氧气b.溴水 c.盐酸 d.酸性kmno4溶液

4、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

5、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

6、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 7.下列气体在氧气中充分燃烧后,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是 ( )

a.ccl4b.ch4 c.h2 d.co 8.下列物质常温下呈气态的是 ( )。 a、ch3clb、ch2cl2 c、chcl3d、ccl4 9.光照混合在试管中的甲烷和氯气的混合气体后,拔开试管塞,在实验的过程中不可能观察到的现象是( )

a.试管中气体的黄绿色变浅 b.试管中有火星出现 c.试管壁上有油状液滴出现d.试管口有白雾

10.某气态烃2.24 l(标准状况),在氧气中完全燃烧,燃烧产物依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管,浓硫酸增重5.4 g,干燥管增重8.8 g,该烃的分子式为 ( ) a.ch4 b.c2h6 c.c3h8 d.c4h10 11.氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有( ) a有4种b有3种 c有2种 d只有1种 12.要使0.5 mol 甲烷和cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物,则需要cl2的物质的量为[] a 2.5 mol b 2 mol c 1.25 mol d 0.5 mol 13一定量的甲烷燃烧之后得到的产物为co、co2和水蒸气,此混合气体重49.6g,当其缓缓通过足量无水氯化钙时,cacl2固体增重25.2g,原混合气体中co2的质量为( ) a 12.5g b 13.2g c 19.7g d 24.4g 14.某气态烃在标准状况下的体积为2.8 l,其质量为2 g,该烃中氢元素的质量分数为25%,则该烃的化学式为 篇3:《天然气的利用 甲烷》教学设计

《天然气的利用 甲烷》教学设计

一、设计思想

能源是人类社会赖以生存和发展的最重要的物质基础。煤、石油、天然气等一次能源的应用与更替充分反映了人类的进步与发展。随着世界经济的发展,人类对能源的总需求不断加大,温室气体与各种有害物质排放激增,导致人类的生存环境加剧恶化。世界各地的科学家都在大力寻找清洁高效的新型能源来代替传统的化石能源。本节课以天然气是清洁高效的燃料也是重要的化工原料为主线,让学生认识到天然气的存在、结构、性质与用途,同时要认识到天然气在使用的过程中存在的风险及对环境的影响,培养学生形成良好的风险意识、环保意识和科学的决策能力。

二、教材分析

本节内容是在学生通过初中初步认识甲烷的存在、物理性质和化学性质中的可燃性的基础上,进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质,教材把sts教育与甲烷的组成、结构、性质与用途的教学有机结合,帮助学生在掌握知识的同时认识到化学在合理利用资源方面所起的作用,以甲烷的结构与性质的关系引导学生初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响,让学生以甲烷作载体进一步从结构的角度去体会有机化学学习的内容和特点。

三、学情分析

在初中化学中学生已经接触过甲烷,对甲烷的组成、存在和应用有了一定的了解;学生已经具备了原子结构、化学键等基础知识,但由于学生没有形成有机物的学习方法,空间想象思维较弱,所以在教学中是通过模型制作培养学生的逻辑思维和空间想象力,教学过程中要引导学生从结构角度认识机化合物的性质,建立有机物“组成——结构——性质——用途”的认知关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定的分析和解决问题的能力。本课教学内容与生活息息相关,要把所学的知识与生产、生活有机的结合起来,使学生感到既熟悉又有新知识可以学,从而可以激发学生的学习热情。

第12篇:甲烷

甲烷

各位评委大家下午好,今天我说课的课题是《甲烷》 。(板书:课题 甲烷)下面我将从课标和教材分析、教学目标、学情分析、教法学法分析、教法过程及教学特色等六个方面进行陈述。

【课标和教材分析】

对于此课题,课程标准要求是知道甲烷的分子结构,了解甲烷的来源,初步掌握甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途。

在教材体系中本节来自于人教版必修2第三章第一节,它是必修阶段系统学习有机化合物的起始课。能够让学生初步建立起有机物结构与性质、性质与用途之间联系的学习模式,为后续有机化合物知识的学习奠定基础。甲烷与我们的日常生活密切相关,因此学习本节课能够进一步加强学生的STS观念。 【教学目标】

根据课程标准的要求,教材体系的编排意图以及高一学生的认知特点,我拟定了如下的教学目标:

1、了解甲烷的分子结构和主要性质,认识取代反应,初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。

2、通过实验探究甲烷和氯气的化学反应,初步条件控制的实验比较研究方法,培养思维的缜密性。

3、体会结构与性质有内在的联系和变化规律,,认识有机化学结构的内在美。重点难点

在上述教学目标中,由于学生缺乏对有机物立体结构模型的建立,所以甲烷的结构和和取代反应既是本节课的教学重点也是教学难点。 【学情分析】

通过初中化学的学习,学生已经了解了甲烷的物理性质,知道甲烷是一种化石燃料,可以燃烧,能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。通过必修一和必修二第一章的学习,学生已经具有了一些有关物质结构的上位概念。掌握了电子式和结构式的书写方法,能从化学键的角度解释化学反应的本质。 【教法学法】

基于以上对教学目标和学情的分析,本节课我将采用构建实物模型的方法克服教学难点,让学生直观感受甲烷的空间分子结构,同时让学生在观察和对比分析实验现象的基础上认识和理解取代反应,建立有机物结构与性质之间关系的认识。 【教学过程】 环节

一、导入新课

在课的一开始我将播放一段中俄投入巨资合作天然气项目的新闻短片,顺势提问,天然气的主要成分是什么?它的存在形式有哪些。在此环节中我利用新闻短片引发学生的学习兴趣,自然过渡到新课的学习中。 环节

二、甲烷的存在形式 学生通过已有的知识经验不难回答出天然气的主要成分是甲烷,沼气、可燃冰等也是甲烷存在的形式。同时我向同学介绍德国制造出深海机器人来探寻可燃冰,以此来拓宽同学的知识面,同时也让学生体会到化学与生活的密切联系。 环节

三、甲烷的结构(陈海兰) 通过初中的学习,学生已经知道甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气小,具有可燃性,其分子式是CH4等,在此基础上我将继续追问:你们知道甲烷的立体结构是怎样的吗?此问题的提出,引起了学生的认知冲突,并且自然地过渡到甲烷立体结构的探究中。为了解决这个问题,我将向学生展示,近代化学家们为了探究甲烷的分子结构的历程,随后要求学生搭建历史上科学家猜想的甲烷的可能分子结构,并谈谈哪种比较合理。学生经过思考和激烈的讨论,不难得出四面体结构更符合逻辑的结论。为了让学生更好的理解,我将利用四个气球组合成甲烷的模型来演示,通过类比的方式让学生们更直观的感受甲烷正四面体结构的合理性。并且通过投影向学生揭示:现代科学家已经证实,甲烷的分子结构是正四面体,同时,我也会补充甲烷的键长、键角、键能的相关知识。本环节的教学中,我通过让学生自主搭建模型,师生共同分析讨论,并且巧妙利用四个气球捆绑展示的方式,化抽象为直观,多种方式突破了教学难点。

环节

四、甲烷的氧化性 学生已经知道了甲烷具有可燃性,所以我将要求学生写出甲烷燃烧的方程式,并分析此反应的类型,顺势提问:在此反应中,甲烷被氧气氧化,那能否被同样具有强氧化性的高锰酸钾所氧化呢?为了解决这个问题,我将引导学生进行实验,即将甲烷和高锰酸钾混合振荡,发现高锰酸钾并没有褪色。通过分析,学生得出常温下甲烷的化学性质比较稳定。此时我又将提问:既然不能和高锰酸钾反应,前面我们学过,氯气也是一种氧化性比较强的物质,那么甲烷与氯气能否发生反应呢?此问题的提出,再一次激起了学生的认知冲突,并且自然地过渡到甲烷与氯气的反应,即取代反应的学习当中。 环节

五、甲烷的取代反应

由于甲烷与氯气反应的演示实验时间较长,我将在课前录好实验视频,在课堂上利用视频让学生观察氯气与甲烷的3个U形管中的对比实验:光照条件下,日常光线下以及用黑布遮住即无光线条件下,让学生在观察的同时思考设计这样一组实验的意图是什么。引导学生分析并解释该实验中为什么会出现白雾,液面为什么会上升?油状小液滴可能是什么等。在学生充分的思考、分析和讨论后,我将揭示此反应的实质,并引出取代反应的概念,这种在有机物分子当中,有些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应,我们称之为取代反应。同时指出实验中出出的油状小液滴就是甲烷与氯气取代反应的产物———即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(又称氯仿)、四氯化碳的混合物。同时指出二氯甲烷只有一种结构,进一步证明了甲烷分子的正四面体结构。在此环节中,我通过对比实验的设计,让学生充分体会到条件控制的思想方法,并且让学生将观察和思维结合起来,在实验观察、比较、分析、归纳的基础上,顺利地掌握了本节课的教学重点和难点。

环节

五、甲烷的用途 那么,甲烷的上述性质又决定了甲烷具有怎样的用途呢?我将向学生播放一段关于甲烷取代产物在在生产生活运用的视频,并补充利用甲烷还可制得得甲醇,甲醚,氨气和二甲醚等等,还有页岩气的来源和用途。开拓学生的科学视野,并认识到我们的生活离不开化学。。 环节

六、小结 在课的最后,我将通过提问的方式与同学一起来回顾本节课的重点。同时,强化有机物学习的一般思路:结构、性质和用途。 【教学特色】 纵观本节课的教学,我遵循有机物知识学习的一般规律,通过有机物模型建构、实验对比、理性分析等多种方式突破难点,充分发挥学生学习的自主性,实现了预定的教学目标。

第13篇:最简单的有机化合物——甲烷教学设计

最简单的有机化合物——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、模型图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。

3.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,激发学生学习化学的兴趣,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。

3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程,对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育;通过动手实验,使其体会理论上的理解和亲手实验的不同,而且实验不总是每次都能成功,解析教训、总结经验,培养学生科学研究的态度,认真仔细、实事求是的作风。 【教学重点】 甲烷的结构和化学性质。 【教学难点】甲烷的取代反应。

1 【教学方法】讲授法,讨论法,科学探究,实验法 【学习方法】小组合作学习,实验探究法,模拟.抽象法 【教具准备】 多媒体、各种素材、纸板、剪刀 【教学过程】

[导入新课]

有机化合物与人类的关系密切,对人们的衣食住行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术领域都起着重要的作用。那么,什么是有机物?它们的组成元素是什么呢? [板 书]:

定义:大部分含有碳元素的化合物为有机物。

( 但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。) 组成元素:碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。

[讲述]仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷是最简单的烃,今天我们就先来学习甲烷。 [板 书]:

一、甲烷的分子结构

[讲述] 大家都知道甲烷的分子式为CH4,那么甲烷的电子式怎样书写呢? [学生] 一位同学板演,其他的同学在下面练习。 [投影展示]:

甲烷的电子式:

[思考] 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢?

[学生] 在练习本上画,得出结果.

结构式:

HH|C|HH[过渡]这种用短线表示一对共用电子的式子叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗?

[探究问题1]甲烷分子的空间构型可能有哪几种情况?(学生小组讨论)

2 [学生交流讨论] 讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。

[设疑] 究竟甲烷的空间结构是怎样的呢? [学生实践]用球棍模型组装甲烷的分子模型。 (实物展示)甲烷分子的球棍模型和比例模型:

[学生] 相互传看两种模型,观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。

[讲述] 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(键角是109°28′)。这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型,其立体结构式可用下图表示,但是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。

[过渡] 一般来说,结构决定性质,那么甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢?

[板 书]:

二、甲烷的性质

1.甲烷的物理性质 [自主探究]甲烷有什么物理性质

(让学生阅读教材P61完成导学案上相应的内容) [学生] 阅读教材P61并填空

[投影展示]甲烷,俗名为沼气,坑气,是没有颜色、没有气味的气体,密度是0.717

3 g/L(标准状况),极难溶于水。它是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分。 [过渡]甲烷除了具有物理性质之外,还具有化学性质,那么它又具有哪些化学性质呢?

[板 书]:2.甲烷的化学性质:

[过渡]在通常情况下, 甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸强碱也不反应.但在特定的条件下,甲烷也会发生某些反应.(1) 甲烷的氧化反应

(复习)点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色,放出热量。 [板 书]:

CH4+2O2CO2+2H2O

[设疑] 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢?

[学生思考回答]化学方程式中间用(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。 [学生]阅读P61资料卡片,回答点燃甲烷之前应注意什么? [过渡] 除了与氧气反应,甲烷还能否与其他物质发生反应? [板 书]:(2) 甲烷的取代反应

[科学探究] 甲烷与氯气的反应(P61).播放实验视频,观察发生的现象。(学生观看完后,由现象讨论得出结论)

[现象]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)

[结论] 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。

(动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画

4

上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。

[探究问题2] CH4与Cl2反应后,产物有几种?哪些是有机物?哪种产物最多? [学生交流讨论] 五种,一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳等4种是有机物;HCl 最多

[讲解,点拨] 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,其中,四种有机物,量最多的是氯化氢。我们称这种反应为取代反应。那么,什么是取代反应呢?(学生很有兴趣地大胆猜测、估计,试探说出取代反应的含义) [板 书]: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叫做取代反应。

[思考并练习] 让学生写出CH4和Cl2反应的化学方程式 [用途]

①燃烧放热,做气体燃料

②甲烷取代反应的产物都是很好的有机溶剂

5 ③天然气的应用,西气东输工程 沼气池的应用

④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

[课堂小结]

本节课我们开始了对有机物的学习,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的化学性质:氧化反应、取代反应,学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相连的观点。 [当堂检测] 1.下列反应属于取代反应的是( )

A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr

B、Zn+H2SO4 =

ZnSO4+H

2C、CH4+2O2 →

CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O

2.下列物质可与甲烷发生化学反应的是(

A.氯气 B.溴水 C.氧气 D.高锰酸钾溶液

3.将等物质的量的甲烷和氯气混合,在漫射光照射下充分反应,生成物中最多的是(

A.HCl

B.CH3Cl

C.CH2Cl

2 D.CHCl

3E.CCl

4[布置作业]

导学案中第5,6题, 并预习第二部分:有机化合物的结构特点

板书设计

第一节 最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构 甲烷的分子式:CH4

6 甲烷的电子式:

二、甲烷的性质 1.甲烷的物理性质 2.甲烷的化学性质: (1)甲烷的氧化反应 CH4+2O2CO2+2H2O

(2)甲烷的取代反应

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代替的反应叫做取代反应。 【教学反思】

7

第14篇:最简单的有机化合物——甲烷教学设计

第三章第一节 最简单的有机化合物——甲烷教学设计

第1课时

一、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、甲烷的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。

2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。

3.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,激发学生学习化学的兴趣,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。

二、教学重点: 甲烷的结构和化学性质。

三、教学难点:甲烷的取代反应。

四、教学方法:讲授法,讨论法,科学探究,实验法

五、教具准备:多媒体、纸板,U形管,漏斗,注射器、白炽灯、橡皮泥、小棒

六、教学过程:

[导入新课]

让学生看利用沼气生火,发电,照明的图片

[提

问] 沼气的主要成分是什么?今天我们来学习简单的有机化合物——甲烷。

[板 书]:

一、甲烷的分子结构

[讲述] 大家都知道甲烷的分子式为CH4,那么甲烷的电子式怎样书写呢?

[学生] 一位同学板演,其他的同学在下面练习。

[投影展示]:

甲烷的电子式:

[思考] 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢?

H

|

HC|HH

[学生] 在练习本上画,得出结果.

结构式:

[过渡]这种用短线表示一对共用电子的式子叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗?

[探究问题1]甲烷分子的空间构型是什么? [学生实践]用橡皮泥和牙签组装甲烷的球棍模型

[学生实践]用球棍模型组装甲烷的比例模型。

[讲述] 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(键角是109°28′)。

[过渡] 一般来说,结构决定性质,那么甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢?

[板 书]:

二、甲烷的性质

1.甲烷的物理性质

[自主探究]甲烷有什么物理性质(让学生阅读教材P61完成导学案上相应的内容)

[学生] 阅读教材P61并填空

[投影展示]甲烷,俗名为沼气,坑气,是无色、无臭的气体,0.717 g/L,极难溶于水。 它是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分。

[板 书]:2.甲烷的化学性质:

[讲

述]:通常情况下甲烷比较稳定与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸强碱不反应,在特定条件下可以发生某些反应如:

(1) 甲烷的氧化反应

(复习)点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色,放出热量。

[板 书]:

CH4+2O2CO2+2H2O

[设疑] 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢?[学生思考回答]化学方程式中间用(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。

[过渡] 除了与氧气反应,甲烷还能否与其他物质发生反应?

[板 书]:(2) 甲烷的取代反应

[展

示]:一个改进后的装置图片并分析

[学生实践]:以小组为单位按图片连接装置做实验并观察现象

[现 象]没有光照的U形管无现象;光照后气体颜色略微变浅,U形管壁上出现油滴,U形管右端的液面上升,出现白雾。(色变浅、出油滴、水上升、有白雾、)

[讲 述]:为什么会出现这些现象呢,下面我们看一个动画 (动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画

上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。

[思考并练习] 让学生写出CH4和Cl2反应的化学方程式

[讲解,点拨] 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,其中,四种有机物,量最多的是氯化氢。我们称这种反应为取代反应。那么,什么是取代反应呢?(学生很有兴趣地大胆猜测、估计,试探说出取代反应的含义)

[板 书]: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叫做取代反应。

[探究问题2]为什么U形管右端液面上升?白雾成分是什么?

[点拨] 一氯甲烷是气体,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳是油状液体,氯化氢极易溶于水,所以气体体积减小,在大气压下作用下,右面液面上升。白雾成分是氯化氢 [注

意]:条件是光照,必须是纯卤素单质,甲烷与氯水,溴水不反应

[课堂小结]:本节课我们认识到甲烷的正四面体立体结构和它的性质,学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相连的观点。 [当堂检测] 1.下列反应属于取代反应的是( )

A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr

B、Zn+H2SO4 =

ZnSO4+H

2C、CH4+2O2 →

CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O

3.将等物质的量的甲烷和氯气混合,在光照射下充分反应,生成物中最多的是(

A.HCl

B.CH3Cl

C.CH2Cl

2 D.CHCl

3E.CCl4 [布置作业]

课本64页第1,2题, 65页第3题

七、板书设计

第一节 最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

正四面体结构

二、甲烷的性质 1.甲烷的物理性质 2.甲烷的化学性质: (1)甲烷的氧化反应

CH4+2O2CO2+2H2O

(2)甲烷的取代反应

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代替的反应叫做取代反应。

八、教学反思

第15篇:最简单的有机化合物甲烷——教学设计

甲烷——教学设计

教学目标 1.知识与技能

(1) 通过原子结构的分析和空间模型的展示,形成对甲烷组成和结构的正确认识。

(2) 从探究实验入手,正确归纳甲烷的物理性质和化学性质(重点是甲烷的取代反应)。

(3) 了解甲烷的存在和用途。 2.过程与方法

(1) 联系前后知识,通过解决环环相扣的问题,形成对甲烷结构和性质的全面认识。

(2) 通过模型的观摩与制作过程,亲身体会有机物空间结构和取代反应的反应实质。 3.情感态度与价值观

(1) 从甲烷的结构与性质的学习形成对有机化学学习的一般思路,体会结构决定性质的化学学习思想。

(2) 从甲烷在生产生活中的存在和用途,形成化学与生活关系的正确认识。 教学重难点

重点:甲烷的空间结构和取代反应 难点:甲烷的取代反应 教学准备

甲烷的剪纸模型﹑球棍模型﹑比例模型,多媒体课件

教学过程

【PPT投影】本节课需要解决的三个核心问题,教师对三个问题进行简单的介绍。 【激趣引题】我想问一下大家:“冰可不可以燃烧?” 【学生讨论与交流】部分学生可能想到“可燃冰”

【教师引导】冰不可以燃烧,但在自然界却存在一种叫“可燃冰”的物质,由此引出本节学习的主题——甲烷。 根据我们的生活经验和课前的预习,请大家归纳一下甲烷具有那些物理性质?我请一位同学归纳一下

生1:甲烷的物理性质主要有:

① 无色无味的气体 ② 密度比空气小 ③ 极难溶于水

师:根据甲烷的物理性质,我们可以用哪些方法对甲烷进行收集? 生:向下排空气法和排水集气法

师:在了解了甲烷的物理性质之后,我们对甲烷已经有了一定的认识,但是要深入甲烷,我们就必须先来学习它的结构。首先请大家写出甲烷的分子式﹑结构式和电子式。(并请一位学生到黑板上进行板书) 生:书写甲烷的三种组成式 【板书】

H分子式:CH

4电子式:H:C:HHH|结构式:HCH

|H

师:根据我们同学书写的情况,我们一起分析一下。CH4只由氢和氧元素构成,由于碳原子最外层为4个电子,氢原子最外层1个电子,因此形成化合物时一个碳原子与4个氢原子结合,形成四对共用电子对,如果用短线代表一对共用电子的话我们就可以写出CH4的结构式。

【设问】如果从甲烷的结构式来看,每两个相邻的C—H之间的夹角为90度,但实际上甲烷的空间结构是这样的? 生:不是

师:那么甲烷真实的空间结构应该是怎样的?我们将甲烷的真是结构做成下面的模型,通过下面的模型我们能更直观地认识甲烷的空间结构。 【展示CH4的球棍模型和比例模型】

师:通过甲烷的球棍模型我们可以看出甲烷分子中碳原子与氢原子并不都在同一个平面上,每三个氢原子之间形成一个正三角形,这样的正三角形总共有四个,因此甲烷在空间的构型我们称之为正四面体结构。 师:下面请大家拿出课前准备的关于实践活动部分的剪纸模型,并与其它组的同学进行分享和交流。 生:展示课前准备的模型

【CH4空间结构分析】在甲烷的正四面体结构中,碳原子处在四面体中心,而四个氢原子位于正四面体的四个顶点,相邻化学键之间的键角为109度28分。该节相对来说较为稳定。

师:学习化学我们知道,结构往往决定性质,那么甲烷这样的空间结构可能会有怎样的化学性质? 生:化学性质稳定。

师:为了搞清甲烷的化学性质如何,我们将甲烷分别通入高锰酸钾,氢氧化钾和硫酸溶液,但是我们发现甲烷不能与这些物质反应,你能从这里得出什么结论? 生:甲烷化学性质不活泼,不能高锰酸钾等强氧化剂反应,也不能与强酸和强碱发生反应。

师:甲烷不活泼,那么是不是与其他的物质都不反应? 生:不是,甲烷可以在氧气中燃烧

师:大家能否写出这个方程式,注意书写反应式时与我们以往的反应式进行比较,该反应有何不同之处?

【学生活动】书写甲烷与氧气的反应 生:该反应式没有使用等号而是用箭头表示

师:很好,这主要是由于大部分有机反应都具有较多的副反应,所以在表示的时候我们用箭头代替等号。那么我们知道该反应的产物是CO2和H2O,你能否设计实验验证反应的产物呢?

生1:可以用一块能玻璃片置于点燃的甲烷上方,观察是否有水珠生成

生2:将一个内壁涂有澄清石灰水的小烧杯倒扣在点燃的甲烷上方,观察石灰水是否变浑浊。

师:而且从这两个实验我们还可以证明甲烷的组成中含有碳和氢两种元素。这里我们还需要注意一点,甲烷是一种易燃易爆的气体,因此使用时必须注意防止泄漏。

【甲烷的取代反应】多媒体投影演示实验 师:请大家阅读课本61页科学探究部分内容,认真观察实验现象,实验结束后与大家分享你的结论。 生:观看视频,并在小组内交流

师:下面请同学们和大家分享你们的结论 生:实验中主要可以观察到下面这些现象:

① 试管内气体颜色逐渐变浅 ② 试管内壁出现油状液滴 ③ 反应后试管中液面上升

结论:甲烷与氯气发生反应生成了新物质,该反应过程中气体体积减少,可能是生成液态的产物所致。

师:很好,大家观察得很仔细,对现象的分析也比较到位。在甲烷与氯气的反应中发生的反应是怎样进行的呢?下面大家请看PPT 【投影】甲烷取代反应过程的模型图

师:在该反应中,一个甲烷分子上的一个氢原子先被氯气中的氯原子代替,形成一氯甲烷和氯化氢;产物一氯甲烷继续与氯气反应生成二氯甲烷和氯化氢,类似的得到三氯甲烷和四氯甲烷。上面的这几个反应我们称之为——取代反应,那么你能否归纳一下什么叫取代反应?

生:有机物分子中原子(原子团)被其他原子或原子团代替的反应叫做取代反应。 师:下面请大家根据取代反应的原理写出一氯甲烷,二氯甲烷和三氯甲烷与氯气的取代反应。 生:书写化学方程式

师:在四种产物中,只有一氯甲烷是气态,其他三种都是液体。认识了取代反应之后,我们会发现,它与我们以前学过的哪种反应比较类似? 生:置换反应

师:那么取代反应与置换反应有何异同?

生:①反应物方面:置换反应的反应物一般为无机物主要是活泼金属,而取代反应的反应物中部分为有机化合物。

②反应条件:置换反应一般在溶液中进行,而取代反应需要光照或者催化剂 师:最后,在学习了甲烷的结构与性质之后,你知道哪些地方有甲烷的存在?甲烷具有那些用途?

生:甲烷是天然气﹑沼气﹑油田气和煤矿坑道气的主要成分。甲烷是一种优良的气体燃料,还是一种常见的化工材料。 【课堂小结】

本节课我们主要学习了甲烷的结构和性质,其中我们重点学习了甲烷的空间结构,甲烷空间结构为正四面体;另外我们重点讲解了甲烷的与氯气的反应,认识了一种新的反应——取代反应;并通过甲烷的结构和性质,介绍甲烷在生活中的存在和用途。

板书设计

甲烷

一、甲烷的物理性质

无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水

二、甲烷的结构

H分子式:CH

4电子式:H:C:HHH|结构式:HCH

|H

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

三、甲烷的化学性质

1、化学性质稳定

2、氧化反应

CH4(g) + 2O2(g)

CO2(g) + 2H2O(l)

3、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

四、甲烷的存在和用途

第16篇:《最简单的有机化合物甲烷》教学设计

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《最简单的有机化合物-甲烷》教学设计

通过近期河北教师资格考试资讯、大纲可以了解到2016年河北教师资格考试时间与考试科目,河北教师资格考试一般一年进行两次,上半年1月报名,3月考试;下半年9月报名,11月考试。河北中公教师考试整理了河北教师资格笔试真题供考生备考学习。

《最简单的有机化合物-甲烷》教学设计

一、教学目标 【知识与技能目标】

了解甲烷的分子式、电子式和空间结构;了解甲烷的物理性质、化学性质 【过程与方法目标】

通过观察演示实验,总结日常生活经验,分析本质,体验科学探究的过程,学习探究方法;初步形成科学探究的能力。

【情感态度与价值观目标】

学生通过回忆日常生活经验,引发探究化学反应的本质的好奇心,通过实验的过程,学生逐步形成从实验中获得化学知识的能力。

二、教学重难点 【重点】

甲烷的结构式和甲烷的性质 【难点】 甲烷的化学性质

三、教学方法

教法:讲授法、实验法、多媒体教学法等;学法:自主探究法、小组讨论法等

四、教学过程

第一环节:利用多媒体导入新课

教师:同学们首先观看一段视频,大家从这段视频看到了什么呀? 学生:这是一段西气东输的视频,就是将新疆等地的天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海的一项巨大的工程。

教师:为什么要花费这么多人力物力这么做呢? 学生:因为天然气是一种高效、清洁、污染小的能源 教师:天然气在我们的化学中最主要的成分到底是什么呢? 学生:甲烷

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教师:学生都预习的很好,我们这节课就来学习一下最简单的有机化合物-甲烷 第二环节:新课教学

教师:大家都知道我们在学习一种新的化学物质时,第一步是了解这个物质的结构式、电子式、分子式,对于甲烷也是一样的,因此,现在给大家5分钟时间讨论一下甲烷的分子式、结构式、电子式

(3分钟后)找小组代表起来回答

学生:碳为负四价,氢为正一价,可以知道甲烷的分子式为CH4 教师:通过分子式能不能写出电子式和结构式呢?

教师:接下来老师再提出一个问题,甲烷中的原子在空间中到底是怎样排布的呢?在我们的日常生活中,电化学的腐蚀的危害更大,因此,在本节课我们将主要介绍电化学分腐蚀的原理

教师:我们都知道结构决定性质,CH4 的这种结构决定了CH4 有哪些性质呢?首先来学习CH4 的物理性质,在这是我将展示一张池沼中的沼气图片,让学生讨论图片中体现了CH4 的哪些物理性质? 3分钟后

学生:甲烷的物理性质:无色、无味的气体,不溶于水,比空气轻

教师:那甲烷又有哪些化学性质呢?比如它和强氧化剂酸性高锰酸钾反不反应呢?首先老师会放一个视频,大家观察一下,然后说出你们观察后的结果。

【视频实验】甲烷通入酸性高锰酸钾溶液

学生:通过我们的观察,发现甲烷不与高锰酸钾反应

教师:是的,在通常情况下,甲烷性质比较稳定,一般不与强酸强碱强氧化剂反应,但在特定条件下甲烷也能发生某些反应,比如甲烷可以燃烧

利用视频演示甲烷燃烧的实验

教师:同学们观察甲烷的实验现象,并书写甲烷燃烧的化学方程式

教师:有些同学这里用的等号,大家思考一下行不行呢? 教师:在甲烷的燃烧方程式中,不用等号而用箭头,主要是因为有机反应往往教复杂,多有副反应,故不用等号

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教师:甲烷还有哪些化学反应呢? 将继续利用视频展示甲烷的取代反应,让学生观察实验现

学生:混合气体的黄绿色变浅,量筒壁上出现油滴,量筒内的液面上升。

教师:上述实验中所观察到的现象,说明了什么?你们小组讨论3分钟,之后老师找小组代表起来回答。

学生:

色变浅------说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。 出油滴-------说明反应中生成了新的油状物质,且不溶于水。

水上升,有白雾------说明随着反应的进行,生成了一种极易溶于水的气体,造成量筒内的气压减小

教师:对甲烷与氯气反应的原理进行总结,并且给出化学反应方程式

教师:上述反应中,甲烷中的氢原子被氯原子,生成了取代产物一氯甲烷。像这种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取代反应。

教师:那这个反应能不能继续发生呢? 学生:生成的一氯甲烷还可以继续和氯气进一步反应,依次又生成二氯甲烷,三氯甲烷和四氯甲烷

教师:甲烷与氯气能生成四种取代产物,均不溶于水,其中,在常温下,一氯甲烷是气体,其他三种都是液体,三氯甲烷和四氯甲烷是最重要的有机溶剂。

第三环节:巩固提高

若1moL甲烷中的氢原子完全被氯原子取代,消耗氯气的物质的量是多少呢? 让学生对以上练习题进行思考,巩固所学知识,并提升他们的综合运用能力 第四环节:小结作业

通过本节课的讲解、实验探究得出本节课重要的结论,引导学生对本节课的重点和难点进行回顾,了解学生的学习情况以及对其进行适当的强调。最后布置相应的习题,来巩固本节课新知识的学习。

五、板书设计

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六、教学反思

以上就是《最简单的有机化合物-甲烷》教学设计,希望能对考生有所帮助。

中公讲师解析

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第17篇:《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。

第18篇:甲烷教案

天然气的利用

甲烷

教学目标 知识与技能:

1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况;

2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构;

3、掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反应的含义;

4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。过程与方法:

1、在探究甲烷结构的过程中,提高空间思维的能力;

2、掌握甲烷性质的过程中,逐渐理解“结构决定性质,性质反映结构”并学会运用;

3、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、初步形成对有机化学领域的学习兴趣;

2、认识化学微观世界分子结构的立体美;

3、初步认识“结构决定性质”、“内因、外因辨证关系”等哲学思想;

4、关心社会、环境、能源等问题,提高学生的环护意识。教学过程

[录像] 西气东输

[引入] 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.

一、【板书】天然气的利用 甲烷

二、学习目标

1.了解甲烷的存在、物理性质、用途。

2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。

3.掌握甲烷的化学性质(通常稳定、取代反应、氧化反应、高温分解)。4.使学生理解取代反应的概念。

三、自学指导

[展示]装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水),简单介绍仪器名称。 1.通过观察,甲烷的物理性质都有哪些啊? 2.阅读资料了解甲烷的存在。

时间5分钟,然后回答以上两个问题

四、先学后教

要认识一个有机物必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。请同学们也自学并回答下列问题,时间8分钟

【问】1.历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的?

2.那为什么一个C要结合4个H结合?而不是3个、5个或者更多呢? 3.前面我们讲了C是第几主族的元素?最外层有几个电子呢?

4.已知甲烷的密度在标况下是0.717g/L,含碳75%,含氢25%,利用这些数据怎样确定它的分子式?请同学们计算一下。

请一个学生回答前面三个问题,并让其他同学改正,补充。

请两个学生将计算过程书写在黑板上。看其他同学有无异议。上前改正,并不同颜色的粉笔写在边上

【问】1.画出碳原子的结构示意图,碳原子有几个价电子,通常与别的原子形成几个共价键?

2.写出甲烷的电子式。

3.若用“—”代表一对共用电子,写出甲烷的结构式 时间5分钟后,请举手回答。

【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。

【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布,甲烷分子的空间结构是什么样的? 【展示】甲烷的球棍模型和比例模型

【甲烷的结构特点】正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.【思考】历史上,科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后,对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想:正四面体型与平面正方形,科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的【演示】分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球,思考得到的构型分别有几种。

【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题,科学家们提出:通过研究二氯甲烷有几种来确定。——若甲烷分子呈正四面体型,则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形,则其二氯代物可以有两种:

所以,根据甲烷的二氯代物只有一种,即可判断甲烷分子的正四面体型。 【板书小结】甲烷的分子式、电子式、结构式。 【板书】

二、甲烷的物理物质

无色无味气体,难溶于水,比空气轻。

【提问】甲烷的化学性质如何?时间5分钟后,请举手回答。 【学生讨论】甲烷的燃烧实验

【提问】1.点燃甲烷前要进行什么操作?2.火焰的颜色如何?3.燃烧后的产物如何检验? 时间5分钟后,请举手回答。

【讲述】2005年煤矿爆炸事故从发生的事故类型看,主要是瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故665起,死亡2439人。 【板书】

三、甲烷的化学性质 氧化反应:CH4 + 2O

2 CO2 + 2H2O 【设问】甲烷还有什么化学性质呢?

【观察与思考】

2、甲烷与氯气反应(PPT8,9,10)

【提醒】重点观察部位:量筒内气体颜色的变化,量筒水面上升情况,量筒内壁的变化。 【回答】量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。 【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。

四、【课堂作业】

1.本节作业本相应章节练习,铃声响后上交。时间15分钟

2.实践活动:用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等自制甲烷的分子模型 附:板书设计

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 :

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

第19篇:甲烷教案

第一节 甲 烷

教学目标:

(一)知识与技能目标

1.通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。

2.理解甲烷的分子结构,初步培养学生空间想象能力

(二)过程与方法目标

通过“活动·探究”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。提高学生学习化学的积极性。

(三)情感态度与价值观目的

1.通过“活动·探究”活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。

2.通过用模型组装有机分子的实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和探索精神。

教学重点:

甲烷的结构特点和甲烷的取代反应

教学难点:

主要是学生有机物立体结构模型的建立,具体体现在如何将甲烷的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型,帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质

教学过程:

[导入新课]:同学们:上节课大家开始接触了有机化合物,了解了有机物的结构特点。今天我们就来学习最简单的有机化合物—甲烷。

甲烷是天然气和沼气的主要成分。天然气作为一种重要的能源早已被大家熟知,走进了城市的千家万户。“西气东输”是把新疆等地天然气,通过管道东输到长江三角洲,最终到达上海市的一项巨大工程,其中也包括我们安徽省。缓解了东部能源紧缺问题。

广大的农村地区,因地置宜,大力推广和使用沼气,不仅节约了能源、保护了环境,更提高了农民的收益。

甲烷有如此广泛的应用,他到底是一种什么样的物质?

[板书]:

最简单的有机化合物

——— 甲烷

展示一集气瓶里的甲烷气体以及河底的甲烷气泡

[师]:能否描述甲烷的物理性质?(色、态、气味、密度、溶解性)

[生]:无色、无味的气体、密度比空气小 (标准状况=0.717g/L),极难溶于水。

[板书]:

一、甲烷的物理性质

1

无色、无味的气体、密度比空气小 (标准状况=0.717g/L),极难溶于水。

[师]:前面我给大家强调了学习有机物,一定要抓住结构决定性质;性质决定用途这条主线。所以我们先来了解甲烷分子的结构特征,进而研究它的化学性质。

[板书]:

二、甲烷的分子结构

甲烷的分子式 甲烷的电子式 甲烷的结构式

CH4

甲烷分子的球棍模型 甲烷分子的比例模型 (球棍模型表示原子的相对位置) (比例模型可大体上表示各种原子的体积比)

[实践活动一]:

用发下去的碳、氢模型及铁棍制作甲烷的分子模型 [实践活动二]:

取一段长25cm宽8.7cm的矩形硬纸条,按书本54页图中所示,裁去两头的小三角形,按虚线向内折成如图3-1所示的正四面体,其顶点分别为甲烷中四个氢原子的位置,中心是碳原子。

[结论]:

甲烷分子中,碳原子位于正四面体的中间,氢原子位于正四面体的四个顶点,构成了一个空间正四面体结构。

HC

学生动手制作正四面体和甲烷的球棍模型,并展示,教师评价 HHH[思考]:甲烷中的 C—H 键稳定,不容易断裂,能否根据它的结构特点推测甲烷的化学性质?

[生]:结构决定性质,C-H键的稳定,可以推测甲烷化学性质比较稳定。

2 [板书]:

三、甲烷的化学性质

在通常情况下,比较稳定,不与高锰酸钾等强氧化剂发生反应,与强酸、强碱也不发生反应。但稳定性是相对的,在特定条件下,甲烷能与某些物质发生反应。

[师]:例如我们利用的天然气、沼气,就是因为甲烷可以在空气中燃烧并放出热量。

[板书]:

(一)与氧气反应

展示甲烷燃烧时火焰图片

现象:淡蓝色火焰,放出大量的热。 反应:CH4+2O2-点燃→CO2+2H2O [思考]:如何检验甲烷燃烧的产物?

[生]:用一个小烧杯照在火焰上方,有水蒸汽出现,说明有水生成;在往烧杯中加入澄清石灰水,变浑浊说明有二氧化碳。

[师]:很好,非常完整,从产物也可以看出甲烷燃烧没有污染,而且燃烧值也较大。

所以说甲烷是一种高效、清洁能源

[板书]:

1、甲烷是一种高效、清洁能源

2、点燃前要验纯(瓦斯爆炸)

3、写有机化学反应连接号时用“→”

[师]:甲烷除了可以燃烧外,还可以发生其他反应吗?

[板书]:

(二)甲烷与氯气的反应 [科学探究]:

用集气瓶分别收集一瓶甲烷和一瓶氯气,相互混合后,取其中一瓶放在黑暗处,另一瓶放在光亮处,并在其15cm处点燃镁条。3—5分钟后,对比两集气瓶,观察现象。

[板书]:

[现象]:出油滴

有白雾

色变浅 [结论]:有新的物质生成 生成有HCl生成 Cl2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代替的反应叫做取代反应

反应方程式:CH

4+

Cl2 →光照 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2 →光照 CH2Cl2 + HCl [师]:根据取代反应的定义完成二氯甲烷与氯气

CH2Cl2 + Cl2 →

CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 →光照 CCl4 + HCl

光照

[板书]:

注意:

1、甲烷与氯气的反应一旦发生四种有机产物都将生成

2、甲烷除了可以和氯气发生取代反应,还可以与其他卤素单质的气体(Br2)反应。但不与这些单质的水溶液反应

3、产物分析:

3 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4

结构式:

名称: 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷

状态: 气体 液体 液体 液体 (常温)

溶解性: 都难溶于水

CHCl

3、CCl4是工业上重要的有机溶剂

四、甲烷的用途

做燃料、燃料电池、制溶剂、化工原料

主要存在于:天然气、沼气、坑道气 (瓦斯)、可燃冰

[拓展视野]:可燃冰 ——未来的新能源

可燃冰简介

学名“天然气水合物”,也称气体水合物(gas hydrate),是由天然气与水分子在高压(>100大气压或>10MPa)和低温(0~10℃)条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%~90%的成分是甲烷,故也有人叫“甲烷水合物”(methane hydrate或methane gas hydrate)。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体,外貌类似冰雪,可以像酒精块一样被点燃,故也有人叫它“可燃冰”。

从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”,由若干水分子组成一个笼子,每个笼子里“关”一个甲烷气体分子

[课堂练习]:

1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。天然气是一种清洁的能源,其主要成分是 ,有报道说,使用天然气对提高人的生活质量有以下好处:

⑴可有效减少空气污染,提高空气质量;

⑵可大大减轻水陆运输的压力;

⑶可以控制温室气体的排放,减少温室效应;

⑷天然气无毒,泄露不具有危险性„

你认为其中不合适的宣传有(填序号) 理由是:_______________________.

2、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是( ) A、CH3Cl只存在一种结构 B、CH2Cl2只存在一种结构 C、CHCl3只存在一种结构

D、CCl4中四个价键的键角和键长都相等

3、第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外两个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为 ( ) A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O C.CH4·(23/3)H2O D.CH4·6H2O 4

第20篇:甲烷教案

第一节 甲烷

授课人 曹华东

一、教学目标:.

知识技能目标:1使学生了解甲烷的分子结构和表达式。

2.使学生掌握甲烷的重要化学性质。

3.使学生了解取代反应,并学会对比分析的方法。

过程方法目标:通过试验培养学生的观察分析能力、空间想象能力,提高研究性学习的能力。

情感态度目标:认识物质结构本质,能透过现象看本质;关心社会、能源等问题;合作学习的精神养成。

重点:甲烷的分子结构和化学性质。

二、教学方法:提出问题-----分析探究------归纳应用

三、教学过程:

[图片]:沼气和天然气

[引入]:由图片引入我们今天要研究的内容甲烷.[板书]:第一节 甲烷

[介绍]: 甲烷是一种有机物,仅由碳和氢两种元素组成,本节课就来学习有机化学部分.[概念]: 大多数含碳的化合物都是有机物

仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又称烃.[展示]:一瓶甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。 [板书] :

一、甲烷的物理物质和存在

甲烷是无色无味的气体,难溶于水,比空气轻。

甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分,天然气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%-90%)。 [板书]:

二、甲烷的分子结构

[讲述]: 甲烷的分子式,电子式,结构式. 结构式:用短线表示一对共用电子对的图式 [学生活动]:书写甲烷的电子式、结构式.

[展示] :甲烷的球棍模型和比例模型

0,[甲烷的结构特点]:正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.键与键之间的夹角为10928 [提问] :甲烷的化学性质如何?根据我们的知识,我们能知道甲烷能发生什么反应? [学生回答] : 燃烧

[实验] :甲烷的燃烧实验,

[提问] :燃烧后的产物如何检验? [学生活动] :点燃集气瓶中的甲烷,然后在火焰上方罩一只干燥的烧杯,看是否有水雾,然后在集气瓶中加少量的澄清石灰水,充分振荡,看是否变浑浊.[学生活动] :写出甲烷燃烧的化学反应方程式.

[板书]:

二、甲烷的化学性质

1、氧化反应:CH4 + 2O2

CO2 + 2H2O 注:有机反应方程式用箭头不用等号! [设问]甲烷还有什么化学性质呢?

[讨论]甲烷可与氧气反应,是否能与酸性的高锰酸钾溶液反应呢?

2、稳定性:甲烷与酸性高锰酸钾溶液、溴水等不反应 [观察与思考] :甲烷能否与氯气发生反应? [实验] : 甲烷与氯气的反应

[提醒] :重点观察部位:量筒内气体颜色的变化,量筒水面上升情况,量筒内壁的变化。 [回答] :量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。 [讲述] :这说明甲烷与氯气发生了反应。

[多媒体动画、板书、讲述]

[学生练习] :学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。

[投影] :学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。

[讲述]甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水,产物中只有一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体,所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。 [讲述]这种反应类型叫取代反应。 [板书] :3.取代反应:

[强调]该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 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。

[介绍] :四种取代产物的性质和用途

[练习] :

1、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取

代物的物质的量相等,则消耗氯气为:(

) A.0.5mol

B.2mol

C.2.5mol

D.4mol

2、在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分反应得到的产物的物质的量最多的是:(

A、一氯甲烷

B、二氯甲烷

C、三氯甲烷

D、HCl [讲述] :隔绝空气加热到1000℃以上,甲烷会分解为炭黑和氢气。 高温

[板书] :

4、受热分解CH4 C + 2H2

[讲述] :氢气是合成氨及合成气油等工业的原料, 炭黑是橡胶工业的原料。 [板书] :甲烷的用途

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。

[讲述] :从甲烷的化学性质可知, 甲烷的稳定性是相对的,在一定条件下,它可与一些物质起化学反应 。甲烷是重要的燃料,人类需要它。但它也有对人类不利的一面, 它是一种温室气体,相同数量的气体引起的温室效应比二氧化碳还大,也不容忽视。 [总结] :甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。主要掌握甲烷的分子结构是正四面体, 它的主要化学性质是能发生起代反应。 [作业]P115四 1 2

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