2023學(xué)年完整公開課版張新平甲烷

川氣東送路線圖（2006）2020-03-26第三章有機(jī)化合物第一節(jié)最簡單的有機(jī)化合物——甲烷張新平[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1．知道甲烷的結(jié)構(gòu)式、甲烷的電子式和甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)。2．知道甲烷的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，了解有關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，了解取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)。甲烷[學(xué)習(xí)方法]

某個個體（單質(zhì)或化合物）：結(jié)構(gòu)→性質(zhì)（物理、化學(xué)性質(zhì)）→存在→應(yīng)用及制備等?；蚍Q：一個中心（物理化學(xué)性質(zhì)）三個基本點(diǎn)（結(jié)構(gòu)、存在和應(yīng)用等）。圖示如下：

一個中心——尤其是化學(xué)性質(zhì)——三性觀：“類性”→“價性”→“特性”等。甲烷甲烷[證據(jù)推理]1.甲烷的存在、獲得或制備、及應(yīng)用（1）甲烷的存在（2）甲烷的應(yīng)用海底可燃冰。甲烷[證據(jù)推理]甲烷1.甲烷的存在、獲得或制備、及應(yīng)用（3）甲烷的獲得或制備①工業(yè)獲得方式：地下開采、海底開采。②實(shí)驗(yàn)室制備方法：無水醋酸鈉+堿石灰甲烷[模型認(rèn)知]2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu)（1）分子式：（2）電子式：（3）結(jié)構(gòu)式：（4）空間幾何構(gòu)型：正四面體形甲烷[模型認(rèn)知]2.甲烷的組成與結(jié)構(gòu)（5）分子模型：球棍模型比例模型表示分子內(nèi)各原子在空間的相對位置和立體構(gòu)型表示分子內(nèi)各成鍵原子的相對大小和在空間的相對位置甲烷[科學(xué)探究]3.甲烷的性質(zhì)（1）甲烷的物理性質(zhì)：（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：

無色、無味、極難溶于水的氣體。密度是0.717

g/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，約為空氣的一半。

①甲烷的氧化反應(yīng)（燃燒）CH4+2O2CO2+2H2O點(diǎn)燃現(xiàn)象：淡藍(lán)色火焰，無黑煙。實(shí)驗(yàn)：甲烷的燃燒故，甲烷常作燃料。CH4(g)+2O2(g)

==CO2(g)+2H2O(l)△H=-890kJ/mol甲烷[科學(xué)探究]3.甲烷的性質(zhì)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：②甲烷與氯氣的反應(yīng)現(xiàn)象：a.量筒內(nèi)黃綠色氣體逐漸變淺褪去、有少量白霧；

b.量筒內(nèi)壁附著油狀液滴；c.量筒內(nèi)混合氣體的體積減小，量筒內(nèi)液面不斷上升.甲烷[科學(xué)探究]3.甲烷的性質(zhì)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：②甲烷與氯氣的反應(yīng)甲烷[證據(jù)推理]3.甲烷的性質(zhì)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：②甲烷與氯氣的反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理（過程）如下：甲烷[模型認(rèn)知]3.甲烷的性質(zhì)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：②甲烷與氯氣的反應(yīng)化學(xué)方程式表述如下：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)所替代的反應(yīng)，叫取代反應(yīng).CH4+Cl2

→CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2

→CH2Cl2+HCl光CH2Cl2+Cl2→

CHCl3+HCl光CHCl3+Cl2

→CCl4+HCl光一氯甲烷（無色氣體,沸點(diǎn)：-24.2℃）二氯甲烷（難溶于水的無色液體）三氯甲烷又叫氯仿（有機(jī)溶劑）四氯甲烷又叫四氯化碳（有機(jī)溶劑、滅火劑）甲烷與氯氣的取代反應(yīng)——甲烷的氯代甲烷與Br2?甲烷[證據(jù)推理]3.甲烷的性質(zhì)結(jié)論：二氯甲烷只有一種證明了甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu)根據(jù)甲烷的分子式CH4，推測甲烷的空間構(gòu)型可能有兩種：①甲烷的空間構(gòu)型為正方形；②甲烷的空間構(gòu)型為正四面體形。按照這兩種不同的觀點(diǎn)，請分析甲烷的一氯取代、二氯取代、三氯取代和四氯取代的產(chǎn)物分別有多少種？取代物一取代二取代三取代四取代正方形1211正四面體1111甲烷[模型認(rèn)知]3.甲烷的性質(zhì)取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的比較取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物、生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外因影響在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)要符合活動性順序逐步取代，很多反應(yīng)可逆反應(yīng)一般單方向進(jìn)行甲烷[應(yīng)用體驗(yàn)]1.[2018·國II.T9]實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的裝置進(jìn)行甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。光照下反應(yīng)一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是甲烷[模型認(rèn)知]3.甲烷的性質(zhì)（2）甲烷的化學(xué)性質(zhì)_三性觀：③甲烷高溫?zé)岱纸釩H4

C+2H2高溫（隔絕空氣）甲烷[應(yīng)用體驗(yàn)]2.在下列反應(yīng)中，光照對反應(yīng)幾乎沒有影響的是()A．氯氣與氫氣反應(yīng)B．氯氣與甲烷反應(yīng)C．次氯酸分解D．甲烷與氧氣反應(yīng)3.下列分子中呈正四面體結(jié)構(gòu)的是()A．甲烷B．二氯甲烷C．三氯甲烷D．四氯化碳4.物質(zhì)的量相同的甲烷和氯氣的混合氣體，光照后生成物質(zhì)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．氯化氫甲烷[課堂小結(jié)]結(jié)構(gòu)存在與獲得(制備)應(yīng)用中心性質(zhì)物性：色/味/狀/溶/密化性：三性觀甲烷甲烷三維目標(biāo)【知識與技能】（1）了解甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)特征，能夠書寫甲烷分子的結(jié)構(gòu)式、電子式。（2）了解甲烷的化學(xué)性質(zhì)，了解取代反應(yīng)的特征。（3）了解烷烴組成、結(jié)構(gòu)，類推烷烴的主要性質(zhì)。（4）知道同系物、同分異構(gòu)體的概念，能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡式進(jìn)行簡單判斷?！具^程與方法】（1）運(yùn)用模型制作、實(shí)驗(yàn)探究、觀察、交流討論等手段，結(jié)合多媒體提高學(xué)生的知識遷移能力、運(yùn)用能力和形成有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)思想。（2）初步體會有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其對性質(zhì)的影響。通過甲烷取代反應(yīng)的探究初步學(xué)會化學(xué)中對有機(jī)物進(jìn)行科學(xué)探究的基本思路和方法?！厩楦小B(tài)度·價值觀】（1）通過甲烷性質(zhì)的學(xué)習(xí)，體會有機(jī)物跟無機(jī)物的區(qū)別和聯(lián)系，初步形成對有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣，體會有機(jī)物在生活、生產(chǎn)中的重要研究價值。（2）通過能源危機(jī)及可燃冰開發(fā)情況的了解，讓學(xué)生感受到化學(xué)科學(xué)與生產(chǎn)和社會發(fā)展的密切聯(lián)系，增強(qiáng)社會責(zé)任感和使命感，并體驗(yàn)科學(xué)探究的喜悅。甲烷重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】甲烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和取代反應(yīng)?！倦y點(diǎn)】建立甲烷的立體結(jié)構(gòu)模型，從化學(xué)鍵的層面認(rèn)識甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。參考：1.可燃冰/d?query=%E5%8F%AF%E7%87%83%E5%86%B0&ie=utf8&page=1&did=3&st=255&mode=255&phu=http%3A%2F%2F5%2Fimages%2F20190921%2Ff3f65bffbd0a492aad6b19edc91c1ea1.jpeg&p=40230500#did136。2020-04-30.2.沼氣/d?query=%D5%D3%C6%F8&st=255&mode=255&did=4#did2。2020-04-30.甲烷甲烷與氯氣的取代反應(yīng)——甲烷的氯代說明：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)反應(yīng)機(jī)理：HH

C

ClHHH

C

HH+ClCl光+HCl反應(yīng)機(jī)理：甲烷與氯氣的取代反應(yīng)——甲烷的氯代說明：光照條件下，甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)