高中化學(xué)《甲烷》教案范例

高中化學(xué)《甲烷》優(yōu)秀教案范例

高中化學(xué)《甲烷》優(yōu)秀教案范例

教學(xué)目標：

1.了解甲烷的結(jié)構(gòu)式和正四面體結(jié)構(gòu)；

2.掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)；

3.初步掌握取代反應(yīng)。

教學(xué)重點：

1.甲烷的分子結(jié)構(gòu)；

2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)，取代反應(yīng)的概念。

教學(xué)難點：

甲烷的分子結(jié)構(gòu)與甲烷的化學(xué)性質(zhì)。

教學(xué)過程：

【引入】我們常常會在新聞報道中聽到某個煤礦發(fā)生瓦斯

爆炸事件，造成人員傷亡。那么這個瓦斯到底是什么？

【教師】實際上瓦斯氣體的主要成份是甲烷，今天我們就

來學(xué)習(xí)有機物中最簡單的一種物質(zhì)甲烷。

【板書】第一節(jié)甲烷

【教師】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，要學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)，就應(yīng)該先知

道它的結(jié)構(gòu)。

【板書】一、甲烷的結(jié)構(gòu)

【教師】初中我們已經(jīng)學(xué)過甲烷的分子式

【板書】1.甲烷的分子式：CH4

【教師】請畫出碳原子和氫原子的結(jié)構(gòu)示意圖〔讓1個同

學(xué)板演。）

【教師】碳原子最外層有4個電子，欲形成8個電子的穩(wěn)

定結(jié)構(gòu)，必須要形成4對共用電子對才干達到8個電子的穩(wěn)定結(jié)

構(gòu)；氫原子核外有1個電子，欲形成2個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，必須

要形成1對共用電子對才干達到2個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲烷

是由一個C原子和四個H原子組成。那么甲烷的電子式怎樣書寫?

（由1個同學(xué)板演，其余同學(xué)在下面學(xué)習(xí)。）

【板書】2.甲烷的電子式：

【教師】如果甲烷電子式中的每一對共用電子對用一條短

線替代將變成什么樣子？

【板書】3.甲烷的結(jié)構(gòu)式：

【教師】這種用短線來表示一對共用電子的圖式叫結(jié)構(gòu)式。

【提問】那么甲烷分子中的原子在空間是如何分布的呢？

（同學(xué)討論）

【同學(xué)】討論結(jié)果是可能有兩種結(jié)構(gòu)——平面正方形結(jié)

構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)。

【教師】究竟甲烷的空間結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？

【教師】經(jīng)過科學(xué)實驗證實甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)

構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于正四面體

的4個頂點上（鍵角10928）o

【過渡】我們知道，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，甲烷的分子結(jié)構(gòu)決定

其具有怎樣的性質(zhì)呢？

【板書】二、甲烷的性質(zhì)

【教師】甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生

的坑氣氣體的主要成份。這些氣體中的甲烷都是在隔絕空氣的條

件下，由植物殘體經(jīng)過某些微生物發(fā)酵的作用而生成的，此外在

有地方的地下深處蘊藏大量叫做天然氣的可燃性氣體，它的主要

成分是甲烷。在我國的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣〔甲烷等〕

的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為"可燃冰

【板書】L甲烷的物理性質(zhì)：

無色、無味的氣體。比空氣輕，極難溶于水。

2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)：

【教師】沼氣和天然氣可以燃燒說明甲烷可以燃燒。

【教師】請大家觀察這個化學(xué)反應(yīng)的方程式與我們以前學(xué)

習(xí)的有什么不同？

【同學(xué)】（觀察、思索后回答）方程式中間用■'而不用"O

【教師】主要因為有機物參加的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜,

多有副反應(yīng)發(fā)生，故不用等號。

【教師】甲烷在空氣或氧氣中的濃度達到一定值（空氣中

的甲烷含量在5%?15%體積分數(shù)范圍內(nèi)〕時,遇火花將發(fā)生爆炸。

新聞報道中煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸就是這個道理。為了防止爆

炸事故的發(fā)生必須采用通風(fēng)、嚴禁煙火等安全措施。在進行甲烷

燃燒實驗時，必須先檢驗其純度。

【實驗】

取一個100ml量筒收集20ml甲烷氣體和80ml氯氣，倒置

在裝有飽和食鹽水的水槽中，在光照狀況下，過了一段時間氣體

顏色由黃綠色逐漸褪去，量筒內(nèi)液面上升，量筒壁上出現(xiàn)油狀液

滴。

【教師】請同學(xué)們依據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)猜測一下，到底發(fā)生了

什么反應(yīng)？

【同學(xué)】甲烷與氯氣的混合氣體在光照下發(fā)生了化學(xué)反

應(yīng)；試管壁上出現(xiàn)油滴，說明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)；量筒

內(nèi)液面上升，說明氣體總體積減小，可能是生成了一種能溶于飽

和食鹽水的氣體。

【教師】甲烷分子里的氫原子是被氯原子逐步取代的，共

生成5種物質(zhì)，4種取代產(chǎn)物，我們稱這種反應(yīng)為取代反應(yīng)。

【板書】（2）甲烷的取代反應(yīng)

取代反應(yīng)：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子

或原子團所代替的反應(yīng)。

【教師】我們以前學(xué)習(xí)過置換反應(yīng)與取代反應(yīng)有什么區(qū)別

和聯(lián)系呢？

【板書】［3）熱分解反應(yīng)：在隔絕空氣條件下，加熱到

1000C以上，甲烷就會分解成炭黑和氫氣。

【教師】性質(zhì)決定用途，接下來，我們了解一下甲烷的用

途。

【板書】三、甲烷的主要用途

L燃料：天然氣的主要成分是甲烷，可直接用來作燃料。

2.化工原料:①甲烷高溫分解可得炭黑，用作顏料、油墨、

油漆以及橡膠的添加劑等；②甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯

甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷〔四氯化碳）等重要的化工

產(chǎn)品。

【