最简单的有机化合物――甲烷教案

第一节最简单的有机化合物――甲烷【学情分析】通过初中化学的学习，学生初步了解了甲烷的部分性质为系统学习甲烷、烷烃等相关知识奠定了一定基础。但因学生刚开始较全面的学习有机化合物缺乏理论指导，教师不能急于求成，应注重衔接，注重基础，发挥学生主动参与的积极性。第1课时【教学目标】知识与技能：（1）掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。（2）掌握甲烷的化学性质。（3）解取代反应的特征。（4）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法：（1）通过对甲烷的正四面体结构的认识，掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。（2）通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。情感与价值观要求：以甲烷的存在和用途等为素材，增强化学在人类重要作用的认识。【教学重难点】重点：甲烷的化学性质。难点：甲烷跟氯气的取代反应。【教学设计】教师活动学生活动【引入】天然气主要成分是甲烷，瓦斯主要成分也是甲烷，为了更好利用天然气，避免瓦斯爆炸事故再次发生，我们有必要进一步了解甲烷的性质特点.观看图片，思考回答【板书】天然气的利用甲烷【知识回顾】初中学习了甲烷的哪些性质？【展示】展示甲烷。观察、总结个别回答，及时补充【知识回顾】进入高中以后，我们在学习球棍模型和比例模型时，以甲烷为例介绍了它的空间结构。甲烷的空间结构是什么样的？甲烷空间结构特点怎样？【展示】甲烷球棍模型，复习正四面体构型。观察、回答【探究活动】同学们对甲烷已经了解了这么多，写出它的分子式没问题吧，但是你知道它的分子式是如何确定的吗？思考、计算【板书】一、分子式的确定交流、回答【总结】计算有机物分子式一般方法理解、记忆【设置情景】从甲烷的组成上看，它应该属于非金属气态氢化物。我们学过哪些非金属的气态氢化物？它们化合价有何特点？体现什么性质？我们也学习过元素周期律和元素周期表的有关思考、回答知识，元素非金属性和其气态氢化物稳定性又有什么关系？【设疑】甲烷也是一种非金属气态氢化物，那你能否预测一下甲烷可能具有什么化学性质？分组讨论，汇报成果用已有知识推测未知的性质【设疑】由已有知识去推测未知世界，这是一种重要的思想方法。但是，任何推测都必须经得起实验的检验。我们如何加以验证呢？思考、回答【实验验证】将甲烷通入KMnO4溶液【阅读】甲烷隔绝空气加热观察、思考学会书写有机方程式【结论】甲烷性质比预测的稳定分组讨论、回答【设疑】原因是什么分组讨论、回答【板书】二、分子结构和化学性质1、结构特点观察、总结【设疑】甲烷到底具有什么化学性质？思考、回答【板书】2、化学性质（1）可燃性【实验】甲烷的燃烧设计方案检验产物完成方程式【设疑】有无氧元素？课后设计实验并写报告。指出甲烷可以氧化制甲醇。思考、记下课后作业阅读资料卡2【实验】光照射氯气和甲烷混合气体。【探索反应机理】1、为何液面上升？2、强调光照使Cl-Cl键断裂，Cl代替了H，以及四种有机物状态。3、给出取代反应概念，四个反应方程式。预测反应现象观察、思考，描述现象观看微观动画逐一完成方程式【板书】（2）取代反应指出甲烷还可以取代制氟利昂理解取代反应实质,比较取代反应与置换反应。阅读资料卡1取代反应置换反应生成物中不一定有单质反应物和生成物中一定有单质反应能否进行，受温度、光照、催化剂等外界条件的影响较大在水溶液中进行的反应，遵循金属活动性顺序等反应逐步进行，很多反应是可逆的反应一般为单方向进行反应中无电子转移反应中有电子转移【总结】甲烷化学性质【强调】结构特殊→性质稳定总结归纳【板书】三、我国的天然气资源阅读拓展视野【介绍】可燃冰【作业】第2课时【教学目标】1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念2、了解常温下常见烷烃的状态3、通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性4、培养学生的探究精神及探究能力【教学重难点】重点：1．烷烃的组成、分子结构和通式；2．了解烷烃性质的递变规律；难点：烷烃结构和通式，同系物、同分异构体。【教学过程】【引言】在有机化合物中有一系列结构和性质与甲烷很相似的物质。课题：§5-2烷烃一、烷烃的结构和同系物【探究过程】教师引入→学生讨论→学生总结⑴由教师给出甲烷、乙烷、丙烷和丁烷等部分的名称和化学式，请同学们完成结构简式和结构式。名称化学式结构简式结构式电子式甲烷CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3(CH2)2CH3戊烷C5H12CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3略略十七烷C17H36CH3(CH2)15CH3略略⑵让学生分析表中的各种分子结构。【结论】以下特点：①碳原子间以碳碳非极性共价键—单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合。小结：以上各结构中，每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃，又叫烷烃。②分子间相邻两个烷烃在分子组成上相差一个CH2原子团，分子间不相邻两个烷烃在分子组成上相差若干个CH2原子团。小结：在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。如烷烃中的甲烷、乙烷、十七烷等，它们互为同系物。⑶通过烷烃之间相差“CH2”原子团，得出烷烃的通式：CnH2n+2二、烷烃的性质1．物理性质名称常温时的状态熔点/0C沸点/0C相对密度甲烷气－182-1640.466乙烷气－183.3-88.60.572丙烷气－189.7-42.10.5853丁烷气－138.4-0.50.5788戊烷液－13036.10.6262癸烷液－29.7174.10.7300十七烷固22301.80.7780二十四烷固54391.30.7991由上表总结：随着烷烃碳原子数的增加，总的趋势（递变性）是①气→液→固；②熔点升高；③沸点升高；④密度增大。另外，与甲烷相似，烷烃易溶于有机溶剂，难溶于水。2．化学性质由甲烷的性质得出烷烃的化学性质。⑴烷烃的氧化反应烷烃完全燃烧的通式：CnH2n+2+(3n+1)O2nCO2+(n+1)H2O通常情况下，烷烃与高锰酸钾等强氧化剂不发生反应，不能与强酸和强碱溶液反应。⑵烷烃的取代反应其它烷烃与甲烷一样，一定条件下能发生取代反应。因为可以被取代的氢原子多，所以发生取代反应，其它烷烃比甲烷复杂。⑶烷烃的受热分解由于其它烷烃的碳原子多，所以其它烷烃分解比甲烷复杂。一般甲烷高温分解、长链烷烃高温裂解、裂化。三、同分异构现象和同分异构体在分子组成相同的情况下，发现性质有差异的物质。如表格:名称分子式熔点/0C沸点/0C相对密度正丁烷C4H10－138.4－0.50.5788异丁烷C4H10－159.6－11.70.557产生这种现象的原因，经科学实验证明，正丁烷和异丁烷结构不同。如表格：名称结构式结构简式正丁烷异丁烷【结论】化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构式的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。（区别同分异构体与同素异形体的概念：）从表中数据可以看出：同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律？结论：烷烃分子中，支链越多，熔沸点越低，相对密度越小【总结】烷烃的结构和同系物的概念烷烃的性质【作业】