高中化學(xué)必修二《甲烷的性質(zhì)》1

1、課題： 最簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物 - 甲烷 學(xué)問(wèn)與技能 1、把握甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能夠書(shū)寫(xiě)甲烷分子的結(jié)構(gòu)式、電子式 2、把握甲烷的化學(xué)性質(zhì)；3、明白取代反應(yīng)的特點(diǎn)；4、明白甲烷的存在和甲烷的用途等；過(guò)程與方法 1、通過(guò)對(duì)甲烷的正四周體結(jié)構(gòu)的熟悉,把握分析一氯甲烷、二氯甲烷和三 氯甲烷、四氯化碳分子結(jié)構(gòu)的方法；2、通過(guò)甲烷分子模型的分析,學(xué)會(huì)依據(jù)比例模型、球棍模型分析分子結(jié)構(gòu) 的方法；情感態(tài)度價(jià)值觀 以甲烷的存在和用途等為素材,增強(qiáng)化學(xué)在人類(lèi)重要作用的熟悉；教學(xué)重難點(diǎn) 重 點(diǎn) 甲烷分子的空間結(jié)構(gòu),甲烷的化學(xué)性質(zhì) 難 點(diǎn) 甲烷跟氯氣的取代反應(yīng) 教學(xué)步驟、內(nèi)容【多媒體展現(xiàn)】播放新聞視頻來(lái)創(chuàng)設(shè)情境引入

2、新課；【引入】我們將學(xué)習(xí)最簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物-甲烷的學(xué)問(wèn)；【板書(shū)】第一節(jié) 最簡(jiǎn)潔的有機(jī)化合物 -甲烷 methane 自然界中的存在 存在：自然氣田、煤礦坑道、沼氣、油田氣等【投影】展現(xiàn)自然氣、煤礦坑道氣、沼氣,可燃冰等的圖片；【講解】我國(guó)的自然氣已探明儲(chǔ)量為1.37 萬(wàn)億立方米,居世界第19 位；主要分布在中西部的四川、重慶、甘肅、青海、新疆等地區(qū)及海底；自然氣是一種 高效、低耗、污染小的清潔能源；它仍是一種重要的化工原料；“西氣東輸 ”就是 將新疆等地的自然氣, 通過(guò)管道東輸?shù)介L(zhǎng)江三角洲, 最終到達(dá)上海的一項(xiàng)龐大工 程；【講解】植物在隔絕空氣情形下分解能夠產(chǎn)生甲烷,名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)

3、習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成我國(guó)是世界上最早發(fā)覺(jué)第 1 頁(yè),共 6 頁(yè)和利用自然氣的國(guó)家,比西方要早一千三百年；現(xiàn)在我國(guó)自然氣利用進(jìn)展很快,常與石油和煤炭伴生, 在油田和煤礦鄰近往往有自然氣, 它們都是 “清潔 ”的燃料,無(wú)毒并且熱能高；許多城市由燒煤改燒自然氣后,酸雨的危害明顯減弱；【板書(shū)】一、甲烷的物理性質(zhì)【試驗(yàn)】展現(xiàn)裝有甲烷氣體的儲(chǔ)氣瓶瓶中留有少量水 ,簡(jiǎn)潔介紹儀器名稱(chēng)；【提問(wèn)】通過(guò)觀看,甲烷的物理性質(zhì)都有哪些？【板書(shū)】 1、物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味、密度比空氣小,極難溶于水；【板書(shū)】二、甲烷的分子結(jié)構(gòu)【講解】由于碳原子有四個(gè)價(jià)電子,欲形成八個(gè)電子的穩(wěn)固結(jié)構(gòu),需要形成四對(duì)共用電子對(duì)才能達(dá)到八個(gè)電子的

4、穩(wěn)固結(jié)構(gòu)；氫原子核外有一個(gè)電子, 欲形成兩個(gè)電子的穩(wěn)固結(jié)構(gòu),需要形成一對(duì)共用電子對(duì)才能達(dá)到兩個(gè)電子的穩(wěn)固結(jié) 構(gòu)；所以甲烷的化學(xué)式為：CH4【隨堂練習(xí)】已知甲烷的分子式為 的結(jié)構(gòu)式；【板書(shū)】1、電子式：2、 結(jié)構(gòu)式：CH4,寫(xiě)出甲烷的電子式；寫(xiě)出甲烷【過(guò)渡】結(jié)構(gòu)式僅用來(lái)表示分子中原子的連結(jié)次序 ,不能表示分子中原子在空間的分布； 我們知道了甲烷的分子式和結(jié)構(gòu)式,的呢？那么甲烷分子的結(jié)構(gòu)是什么樣【活動(dòng) 1】 請(qǐng)同學(xué)們拼插出甲烷分子的球棍模型；【講解】甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式只能表示甲烷分子中碳、氫原子的結(jié)合方式,但不能表示甲烷分子中原子在空間的排布情形；經(jīng)過(guò)科學(xué)試驗(yàn)證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)的正四周體結(jié)

5、構(gòu),碳原子位于正四周體的中心,4 個(gè)氫原子分別位于正 四周體的 4 個(gè)頂點(diǎn)上,四個(gè) CH 鍵強(qiáng)度相同；【演示】用 4 個(gè)氣球模擬甲烷的空間結(jié)構(gòu), 觀看 4 個(gè)氣球在空間的排列, 體 會(huì)甲烷分子中 4 個(gè) CH 鍵的空間分布；名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成第 2 頁(yè),共 6 頁(yè)【展現(xiàn)】甲烷的比例模型和甲烷的球棍模型【板書(shū)】 3、空間結(jié)構(gòu)：正四周體結(jié)構(gòu)【過(guò)渡】我們知道了甲烷的分子結(jié)構(gòu), 那么由這種結(jié)構(gòu)打算的甲烷的化學(xué)性質(zhì)是什么樣的呢？【板書(shū)】三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)【講解】我們知道酸性KMnO 4 溶液具有很強(qiáng)的氧化性,如遇到一般的仍原性物質(zhì)經(jīng)經(jīng)常會(huì)發(fā)生氧化仍原反應(yīng),且自身被仍原褪色；

6、那么,甲烷能否被酸性KMnO4 溶液氧化呢？【演示試驗(yàn)】將 CH4 通入酸性 KMnO 4 溶液中,觀看現(xiàn)象【試驗(yàn)現(xiàn)象】溶液顏色無(wú)任何變化,即不褪色；【講解】通常情形下,甲烷很穩(wěn)固,不能使KMnO 4 溶液和溴水褪色；即不能與強(qiáng)氧化劑反應(yīng),而且也不能與強(qiáng)酸或強(qiáng)堿反應(yīng)；【板書(shū)】 1、穩(wěn)固性【過(guò)渡】甲烷在常溫下穩(wěn)固, 但當(dāng)條件轉(zhuǎn)變時(shí), 是否可以同其他物質(zhì)發(fā)生反 應(yīng)？【講解】任何物質(zhì)的穩(wěn)固性都是相對(duì)的,而它的變化是肯定的, 內(nèi)因是變化的依據(jù),外因是變化的條件, 一旦外部條件發(fā)生變化, 甲烷也能發(fā)生反應(yīng)比如在 特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如可以燃燒和發(fā)生取代反應(yīng)等；【板書(shū)】 2、可燃性【講

7、解】甲烷是一種優(yōu)良的氣體燃料,通常情形下1mol 甲烷在空氣中完全燃燒,放出 890kJ 的熱量 , 火焰呈淡藍(lán)色, 請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出甲烷燃燒的化學(xué)方程式；【板書(shū)】CH4+2O2CO2+2H2O 【講解】留意,在這里化學(xué)方程式盡管已經(jīng)配平,但不用等號(hào)用箭頭表示；這是由于有機(jī)化合物參與的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜,名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成常有副反應(yīng)發(fā)生； 因此,這第 3 頁(yè),共 6 頁(yè)類(lèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式通常不用等號(hào),而是用箭號(hào)的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜,且常常用結(jié)構(gòu)式代替分子式；【講解】甲烷是一種很好的氣體燃料；但是必需留意, 如點(diǎn)燃甲烷跟氧氣或空氣的混合物, 會(huì)立刻發(fā)生爆炸； 在煤礦的

8、礦井里, 假如空氣中甲烷的含量達(dá)到 肯定比例時(shí),遇到火花就會(huì)發(fā)生爆炸,所以必需實(shí)行安全措施,如嚴(yán)禁煙火、注 意通風(fēng)等,以防止爆炸事故發(fā)生；【投影】展現(xiàn)瓦斯爆炸的百度新聞,說(shuō)明,對(duì)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)有充分、全面的 熟悉,這樣才能利用它、掌握它,防止其有害的一面；【板書(shū)】 3、取代反應(yīng)【投影】視頻演示,甲烷與氯氣的反應(yīng)【試驗(yàn)現(xiàn)象】：試管內(nèi)氣體顏色變淺,液面上升,內(nèi)壁顯現(xiàn)油狀液滴,試管 中顯現(xiàn)少量白霧；反應(yīng)現(xiàn)象原理探究：（1）黃綠色逐步褪去,瓶壁顯現(xiàn)油狀液滴,說(shuō)明產(chǎn)生了不溶于水的物質(zhì)；（2）瓶口有白霧,推斷有氯化氫生成；【活動(dòng) 2】1. 用球棍模型模擬化學(xué)鍵的斷裂與形成的過(guò)程；2. 對(duì)比反應(yīng)前 后有機(jī)物分

9、子結(jié)構(gòu)的變化；CH4分子里的一個(gè) H 原子被氯氣分子里的 1 個(gè)氯原子所【講解】在反應(yīng)中 代替,但是反應(yīng)并沒(méi)有停止, 生成的一氯甲烷仍連續(xù)跟氯氣作用,依次生成二氯 甲烷、三氯甲烷、和四氯甲烷；【投影展現(xiàn)】化學(xué)反應(yīng)過(guò)程：【板演】名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成第 4 頁(yè),共 6 頁(yè)【小結(jié)】留意：氣1、 四個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,五種產(chǎn)物同時(shí)存在,1 mol H 被取代需要 1 mol 氯2、反應(yīng)條件：光照,反應(yīng)物：純鹵素3、書(shū)寫(xiě)方程式時(shí)不用等號(hào),用箭頭,不用分子式用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式；【講解】在這些反應(yīng)里甲烷分子中的 H 原子逐步被 Cl 原子所代替生成了四種取代物,像這種有機(jī)物分子里的某些

10、原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替 的反應(yīng)叫取代反應(yīng)；【板書(shū)】取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán) 所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)；取代反應(yīng)是烷烴的特點(diǎn)反應(yīng),但反應(yīng)物必需是純鹵素,條件也較特殊；【活動(dòng) 3】請(qǐng)通過(guò)搭建模型檢驗(yàn)： 有人依據(jù)二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu),估計(jì)出甲烷分子是 正四周體結(jié)構(gòu)而不是平面正方形；四、甲烷的用途 清潔燃料,化工原料【小結(jié)】本節(jié)課我們開(kāi)頭了對(duì)有機(jī)物的學(xué)習(xí),熟悉到甲烷的存在, 學(xué)習(xí)了甲烷的正四周體立體結(jié)構(gòu)和它的幾個(gè)重要化學(xué)性質(zhì)；穩(wěn)固性、可燃性、取代反應(yīng),熟悉了甲烷的用途； 學(xué)習(xí)中重點(diǎn)應(yīng)對(duì)甲烷和氯氣的取代反應(yīng)加以懂得,當(dāng)然也要樹(shù)立結(jié)構(gòu)和性質(zhì)緊密相關(guān)的觀點(diǎn)；【練習(xí)】1、與甲烷的分子結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是（B ）A、NH 3 B、CCl 4 C、CH2Cl2 D、H2O 2、在光照下,將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣充分反應(yīng),得到的物質(zhì)的量最多的物質(zhì)是 D 名師歸納總結(jié)大肚能容,容學(xué)習(xí)困難之事,學(xué)習(xí)有成第 5 頁(yè),共 6 頁(yè)A、CH 3C1 B、CH2C12C、CCl 4D、HCl 3、等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣組成的混和氣體,經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間光照,最終得到的有機(jī)物是（D ）D、CH3Cl CH2C12CHCl 3CCl4A、只有B、只有C、只有板書(shū)設(shè)計(jì)第一節(jié) 最簡(jiǎn)潔的