第三章有機化合物第一節(jié)最簡單甲烷

課題：第三章機化合第一節(jié)最簡單的有機化合物------甲烷 烷授課班課1態(tài)價值絕大多數(shù)含碳的化合物都是有機化合物 anic其中僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為烴第三機化合第一節(jié)最簡單的有機化合 甲烷(一、甲烷的物理性質(zhì)及其在自然界中的存物理性質(zhì)：無顏色、無氣味、密度比空氣小，極難溶于水1、甲烷的化學式(分子式2、電子式3、結構式(structuralformula)：結構簡式1、甲烷的氧化反應---燃燒反CH4(g)+2O2(g)CO(g)+2H點 現(xiàn)象：火焰呈淡藍色、燒杯內(nèi)壁有水珠、澄清石灰水變混2、穩(wěn)定△3、甲烷的受熱分解 4、取代反應(substitution取代反應是烷烴的特征反應，但反應物必須是純鹵素，條件也較特別教學過教學步驟、內(nèi)教學方法師生活［多展示］常見的有機化合物的，讓學生欣賞【引入】從今天起，學習有機化合物的知識。有機化合物與人學技術及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域中都起著重要作用。迄令為止已經(jīng)超過2000萬種。有機物不僅數(shù)量很多，而且分布極廣。例如剛才中涉及的常見：、煤油、柴油；建材中的木材、黏合劑、涂料、【設疑】那么有機物？他們有什么共同的特點【講】因、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽等具有無機化合物的性質(zhì)，除、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽外，絕大多數(shù)含［板書］絕大多數(shù)含碳的化合物都是有機物 ［投影］有機物與無機物的主要區(qū)，，溶解部分溶于水而不溶于有機性劑耐熱多數(shù)不耐熱較低一性400℃可燃性電離性化學［講］有機物和含碳化合物的正確關系是：有機物一定含碳元素［板書］其中僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為烴【問】有機物種類繁多的原因又是什么呢［多展示］P64頁圖3-【講】有機物種類之所以繁多主要有以下幾個原因：1、碳原子最外［講］人們熟悉的甲烷就是最簡單的烴，也是最簡單的有機物［板書］第三章機化合第一節(jié)最簡單的有機化合 甲烷(一、甲烷的物理性質(zhì)及其在自然界中的存【實驗】展示裝有甲烷氣體的儲氣瓶(瓶中留有少量水)，簡單介紹【提問】通過觀察，甲烷的物理性質(zhì)都有哪些1水?！局v】植物在隔絕空氣情況下分解能夠產(chǎn)生甲烷，我國是世界上最氣，它們都是“清潔”的，無毒并且熱能高。很多城市由燒煤【板書】2.存在：天然氣田、煤礦坑道、池沼［講］我國的天然氣已探明儲量為1.37萬億立方米，居世界第19位主要分布在中西部的、重慶、、青海、等地區(qū)及海底三角洲，最終到達的一項巨大工程【隨堂已知甲烷僅由碳氫兩種元素組成其中質(zhì)量分數(shù)H%=25%。請推出甲烷的化學式（提示：可以根據(jù)共價鍵理論【板書】二、甲烷的分子組成和結1、甲烷的化學式(分子式達到兩個電子的穩(wěn)定結構。所以甲烷的化學式為【隨堂練習】已知甲烷的分子式為CH4，①寫出甲烷的電子式；②寫【板書2、電子式3、結構式(structuralformula)：結構簡式【過渡】結構式僅用來表示分子中原子的連結順序,不能表示分子中子在空間的分布。知道了甲烷的分子式和結構式，那么甲烷分[實踐活動]按要求動手實驗，，【講】甲烷的電子式和結構式只能表示甲烷分子中碳、氫原子的結［講］但是CH4的結構式并不能代表其真實構型稱其為平面結【講】球棍模型及比例模型：借助球棍子模型講解人們是如何確定［投影］拓展資料：甲烷分子結構的參數(shù)123【講】結構式實際是分子球棍模型在平面上的投影，表示分子內(nèi)各結【板書】4、分子結構：對稱的正四面體結［知識拓展］C—HCH4C—H【過渡】知道了甲烷的分子結構，那么由這種結構決定的甲烷【板書】三、甲烷的化學性【講】通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般］］甲烷也能發(fā)生反應比如在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學反應，如可以燃燒和發(fā)生取代反應等?！景鍟?、甲烷的氧化反應---燃燒反【講】甲烷是一種優(yōu)良的氣體，通常情況下1mol甲烷在空氣中完全燃燒，放出890kJ的熱量,火焰呈淡藍色。請設計一套檢驗點燃甲烷前應該驗純，燃燒產(chǎn)物是和水，可以通過將干【板書】CH4(g)+2O2(g)CO(g)+2H點 現(xiàn)象：火焰呈淡藍色、燒杯內(nèi)壁有水珠、澄清石灰水變混［知識拓展］和低（0～10℃）條件下的一種固態(tài)結晶物質(zhì)因天然氣中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methanehydratemethanegashydrate）。天然氣水合物多呈白色或淺灰色晶體，［講知道酸性KMnO4溶液具有很強的氧化性，若遇到一般的還原能否被酸性KMnO4溶化呢【板書】2、穩(wěn)定［講］在隔絕空氣并加熱至1000℃的高溫，甲烷發(fā)生分△【板書】3、甲烷的受熱分解 的H2可用于 【板書】4、取代反應(substitution15cm用燃著的鎂條（日光、高壓 實驗信息分試紙的變化不光CH4HCl反應現(xiàn)象原理探究［講］在反應中CH4分子里的一個H原子被氯氣分子里的1個氯原子依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、和四氯甲烷。［投影展示］化學反應過程取 一氯甲烷(氣態(tài)二氯甲烷(液態(tài)三氯甲烷(液態(tài)四氯甲烷(液態(tài)無腐蝕性。主要用作致冷劑、在上作麻醉劑。在上用作麻醉劑、防腐劑?！景鍟弁队靶〗Y］注意否則會發(fā)生)3、由于CH4是正四面體結構，C到H的距離相同，C—H鍵相同，說明四個H等效氯取代等效H中的任意一個幾率相同無順序可言CH2Cl2【講】在這些反應里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了【板書】取代反應：有機物分子里的某些原子或原子他原子或原子團所代替的反應叫取代反應取代反應是烷烴的特征反應，但反應物必須是純鹵素，條件也較特別。 ［投影］取代反應與置換反應的比可與化合物發(fā)生取成物中［知識拓展］CH4CH3CH3COONa+ Na2CO3+CH4實驗裝置O2NH3裝置相同。12NaOH3△△［小結］本節(jié) 開始了對有機物的學習，認識到甲烷的正四面［自我評價1、下列說法正確的是( BC、易溶于、等的化合物一定是有機2、不屬于有機物特點的是(C)A、大多數(shù)有機物難溶于水，易溶于CD、絕大多數(shù)有機物是非電解質(zhì)，不易導電，低3、在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應后，得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是（D C、 4、能說明甲烷的分子不是平面正方形，而是正四面體的是 A、CH4分子中的鍵長、鍵角都相等B、CH44種取代產(chǎn)物C、CH4的一氯代物只有一種教學回顧 課題：第三章機化合第一節(jié)最簡單的有機化合物------甲烷 烷授課班課22、理解同系物、烴基等概念，學會烷烴名態(tài)價值通過實踐活動、探究實驗和多動畫等，培養(yǎng)學生關心科學、研究科學和探索科學的精神，激發(fā)學生學習化學的，探索新知識的。一、烷烴(alkane)的結構和性1、烷烴的定義子的化合價都達到“飽和”，像這樣的烴叫做“飽和烴saturatedhydrocarbon)”，也稱為烷烴。2、烷烴的結構式和結構簡3、烷烴的通式：CnH2n+24、物理性隨著分子里含碳原子數(shù)的增加沸點逐漸升高相對密度逐漸增大，烷烴的相對密度都小于水的密5、化學性能使KMO4酸性溶液和溴水褪色。烷烴的可燃CnH2n+2

3n2

nCO2+(n+1)(3)光照下和鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應1、定義結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互稱為2、特點同系物屬于同一類物質(zhì)，且有相同的通式式量相差一定是14的倍數(shù)變化三、同分異構現(xiàn)象isomerism)和同分異構體(isomer)2、特點分子式相同，即化學組成和相對分子質(zhì)量相可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物同分異構現(xiàn)象是產(chǎn)生有機物種類繁多的重要原因之產(chǎn)生同分異構的原因：碳鏈異構、官能團異構、空間異3、同分異構體間的物理性質(zhì)變化規(guī)律：新課標第一碳原子數(shù)相同，支鏈越多，熔沸點越4、烴基烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R—”表示5、烷烴同分異構體的書 1 命名2、系統(tǒng)命名法； ；等效氫判斷方法如下同一個碳原子上的氫原子是等效同一個碳原子上所連甲基上的氫是等效的(3)處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的教學過教學步驟、內(nèi)教學方法師生活［知識回顧］甲烷的分子結構有什么特點［問］甲烷有哪些主要化學性質(zhì)強氧化劑穩(wěn)定；可與氧氣在點燃條件下發(fā)生氧化反應，生成［問］什么叫取代反應［引入］甲烷是最簡單的烴，在烴里邊還有許多結構和性質(zhì)懷與甲相似的分子，如乙烷、丙烷等等，這就是這節(jié)課的------烷烴。首先，讓先來了解一下烷烴的結構和性質(zhì)。［板書］一、烷烴(alkane)的結構和性［探究活動］給每個學組分發(fā)一些小球和小棍，自己動手來制作可參照P62“圖3-4幾種烷烴的球棍模型”邊邊制作，［投影］幾種烷烴的球棍模甲 乙丙 ?。蹎枺荽蠹壹毿牡赜^察撐竿跳所制得的各種模型，看看碳原子與［講］這樣的結合使得每個碳原子的化合價都已充分利用，都達到和，把這種烴叫“飽和烴，又叫“烷烴［板書1的價鍵均與氫原子結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽(aturatedocarbon)”，也稱為烷烴。［講］由于C—C［板書］2、烷烴的結構式和結構簡［問］請根據(jù)所制的各種分子的模型寫出乙烷、丙烷和丁 HH 乙 丙 丁［講］書寫結構式時要注意，通常是將其寫成直線形式，但同一［投影乙烷 丙烷 丁烷［講］變形后的式子書寫起來是比較方便的，稱之為有機物的構簡式書寫方便，且仍能表示出分子結構的簡況，所以情況下［講］由甲烷、乙烷、丙烷的分子式分別為CH4、C2H6、C3H8，可以推n：CnH2n+2(n≥1)n［板書］3、烷烴的通式：CnH2n+2［過］既然甲烷的結構和其它烷烴分子很相似，那么它們在性質(zhì)上［板書］4、物理性［投影］［學生活動］思考、分析表中的數(shù)據(jù)，，并得出一些規(guī)律［板書（1）隨著分子里含碳原子數(shù)的增加，、沸點逐分子里碳原子數(shù)等于或小于4的烷烴在常溫常壓下都是氣烷烴的相對密度都小于水的密［問］造成烷烴熔沸點隨碳原子數(shù)增多而升高的原因是什么呢［講］在這里要注意的是 的過程 2、常溫常壓下是氣體的烷烴除了上述碳原子數(shù)小于 或等于4的幾中分子外還有一種碳原子數(shù)為5的 好的?；?，而且化學性質(zhì)也具有極大的相似性，請根據(jù)甲烷的化學性［板書］5、化學性劑等反應，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。［板書］(2)烷烴的可燃［講］知道了烷烴的通式，那么能否寫出烷烴燃燒的通式呢3n1［板書］CnH2n+2 nCO2+(n+1)2［講］甲烷可以發(fā)生鹵代反應，其他烷烴一樣可以發(fā)生取代反應［板書］(3)光照下和鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反CH2CH2原子團的物質(zhì)，互稱為同系物。［板書］二、同系物1、定義：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個原子團的物質(zhì)互稱為同系物［點擊試題］下列各組內(nèi)的物質(zhì)不屬于同系物的是 c CH3 B H2C、 ［講CH2原子團，二者要聯(lián)系在一起應用，。當然，還應注意，同系物的關系不光是只有烷烴分子之間存在，在其他的有機物內(nèi)也存在著同系物的關系。請自己小結一下同系物的特［板書］2、特點同系物屬于同一類物質(zhì)，且有相同的通式式量相差一定是14的倍數(shù)［過］現(xiàn)在給每個學組發(fā)一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，紅［學生活動］以小組為單位進行和制作，綜合各組結果得到三種［投影 H H H H C5H12，但它們的結構是完全不一樣的，這一現(xiàn)象在有機化合物中非學普遍。稱之為同分異構現(xiàn)象，具有相同分子式［板書］三、同分異構現(xiàn)象(isomerism)和同分異構體1分異構現(xiàn)象具有同分異構現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構體［板書］2、特點分子式相同，即化學組成和相對分子質(zhì)量相可以是同類物質(zhì)，也可以是不同類物同分異構現(xiàn)象是產(chǎn)生有機物種類繁多的重要原因之產(chǎn)生同分異構的原因：碳鏈異構、官能團異構、空間異［［投影］正丁烷結構和物理性質(zhì)比名稱沸點相對密正丁--異丁-- ［板書］3、同分異構體間的物理性質(zhì)的變化規(guī)律碳原子數(shù)相同，支鏈越多，熔沸點越［問］為什么會出現(xiàn)這種情況呢［講］原因是支鏈越多，分子間排列不緊密，分子間作用力越弱［投影小結］概念同素異形體對象物據(jù)原子數(shù)相屬同一種元素的單一定是同一異化學性質(zhì)性質(zhì)差別化學性質(zhì)可能相似也可實例紅磷與白磷正丁烷與異［板書］4、烴基：烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的分叫烴基，用“R—”表示

體(C7H16)？［板書］5、烷烴同分異構體的書［投影］C7［投影］C7H16同分異構體的書寫步1C2－ ∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣ C－C－C－C－C－C－∣CC－C－C－C－C－∣C主C－C－C－ C－C－C－C－ C∣C－C－C－C－∣C－C－C－C－ C－C－C－C－ 43C∣C－C－C－ ［板書］成直鏈，一線串；取一碳，掛中間；向外排，不到端。所以C7H16的同分異構體有9像烷烴分子同分異構體這樣的同［板書］三、烷烴1、命名10時，用甲—10時，直接用字9種同分異構體時，用命名法該如何命名1982年，在日內(nèi)瓦召開的學會議上，擬定了有機物系統(tǒng)命［板書］2、系統(tǒng)命名［投影小結］烷烴的系統(tǒng)命名法可分為以下幾步把主鏈中離支鏈最近的一端作為起點用數(shù)字給主鏈上的個碳原子依次定位，以確定支鏈的位置，如12