第一篇:第一节 最简单的有机物——甲烷教案
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机物——甲烷(第1课时)
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解甲烷的存在和用途(2)掌握甲烷的结构和性质 2.过程与方法
(1)通过模型制作、探究实验、模型、甲烷的多媒体动画等,培养学生关心科学、探索科学的精神。
(2)通过甲烷与氯气光照下反应的实验,培养学生观察、分析、思考等能力。3.情感态度与价值观
(1)通过甲烷分子结构的探究,激发学生学习化学的兴趣。(2)使学生初步掌握研究物质的方法,激发学生探索新知识的欲望。
【教学重点】
甲烷的空间结构和甲烷的化学性质
【教学难点】
甲烷的空间结构和甲烷的取代反应
【教学过程设计】
[新闻导入] 2014.8.1 台湾高雄瓦斯爆炸事件
[设计意图]观看台湾高雄瓦斯爆炸事件视频,感受瓦斯爆炸带来的严重后果。借此引出引起爆炸的罪魁祸首——甲烷。
[师]提起甲烷我们并不陌生,甲烷是我们在初三就学习过的一种有机化合物。什么是有机化合物?
[生]含有碳元素的化合物称为有机化合物。
[师]甲烷是我们学习的第一种有机化合物,也是最简单的有机物。这节课我们将对甲烷做进一步的学习和了解。
【板书】第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷 1.分子组成与结构
甲烷的分子式
CH4
电子式
结构式
HHCHHHHCHH 1 结构式:用短线来表示一对共用电子的图式
[思考探究] 甲烷分子中的原子在空间上是如何分布的呢? 【实践活动】甲烷的结构
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条,按下图所示方式,裁去两头的小三角,按虚线向内折成如图3-1所示的正四面体,其顶点分别为甲烷中4个氢原子的位置,中心是碳原子。
观察图3-1所示的C与H空间位置关系。试用原子结构拼插模型(或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品),自制甲烷的分子模型。
3-1 甲烷分子结构示意图
【学生分组活动】由学生分组完成甲烷正四面体结构的制作,感受甲烷的空间结构。[实物展示] 由教师展示能够体现甲烷正四面体构型的空间结构模型和球棍模型并做讲解。[师]甲烷分子具有正四面体的空间构型,以碳原子为中心,四个氢原子为顶点。其中四个C-H键的长度和强度相同,夹角相等,均为10928’。[多媒体展示] PPT展示甲烷的球棍模型和比例模型
[过渡] 结构决定性质,甲烷的分子结构决定其具有怎样性质呢? [自主学习] 请同学们阅读课本P61,找出甲烷的物理性质。
[实物展示]向学生展示制取的甲烷气体,由学生总结归纳甲烷的物理性质。[板书]2.物理性质
(1)通常状况下,甲烷是一种无色、无味的气体(2)密度比空气小(3)极难溶于水
[过渡]甲烷的化学性质又如何呢?下面我们一起来学习甲烷的化学性质 [板书]3.化学性质
[师]在通常状况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,也不与强酸、强碱反应。但是在特定条件下,甲烷也能发生某些反应。
请同学们联系思考,甲烷能发生什么反应?(联系课堂开头的台湾瓦斯爆炸事件)[生]甲烷能发生燃烧反应 [板书](1)氧化反应(燃烧)
。【演示实验】课堂演示甲烷的燃烧反应
[引导]同学们在观看过程中应注意观察实验现象,并留意反应中是如何检验生成物的。
学生协助完成实验——甲烷的验纯,燃烧和产物的检验实验。[师]请一位同学归纳实验现象。
[生]实验现象:甲烷燃烧发出淡蓝色火焰,小烧杯内壁有水珠生成,澄清石灰水变浑浊。[师]这个实验说明甲烷燃烧生成了什么? [生]水和二氧化碳
[师]同学们注意到了实验中是如何检验生成物的吗?
[生]用干燥的小烧杯倒扣在火焰上方,烧杯内壁出现水珠——说明有水生成。往烧杯中倒入少量澄清石灰水——澄清石灰水变浑浊——说明有二氧化碳生成。[师]现在请同学们根据实验写出甲烷燃烧的化学方程式。
【学生活动】由学生根据实验书写化学方程式,并让一个同学上讲台书写,与课本中的方程式作对比。
[师]同学们有没有注意到这个方程式的书写跟我们以往写的不太一样? [生]方程式中用“→” 而不是 “==”
[师]强调:有机反应化学方程式的书写应该改用“→” 而不再用 “==”
[过渡]甲烷除了能发生氧化反应外,还能发生另一种反应——取代反应。下面我们来学习甲烷的取代反应。[板书](2)取代反应
【科学探究】甲烷与氯气的反应
[师]介绍实验内容;引导学生观看实验视频过程中应注意几个要点:(1)量筒内气体颜色如何变化(2)量筒内壁有何种物质生成(3)反应过程中液面有何变化
实验现象:光照时,量筒内气体颜色逐渐变浅,量筒内壁出现油状液滴,量筒中有少量白雾,量筒内的液面上升。
光CH3Cl + HCl [板书]化学方程式 CH4+Cl2[师]甲烷与氯气反应过程中,氯气分子中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子,生成了一氯甲烷(g)和氯化氢。
【演示动画】多媒体演示甲烷发生取代反应生成一氯甲烷的动画。
[师]引导学生书写一氯甲烷继续被氯气取代生成二氯甲烷(l)的化学方程式。CH3Cl+Cl2光CH2Cl2+HCl
【学生练习】学生尝试书写二氯甲烷继续与氯气发生取代反应生成三氯甲烷(l)和四氯甲 烷(l)的化学方程式。学生上台书写教师做出指正。
CH2Cl2+Cl2 CHCl3+Cl2[板书]取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。特点:取代反应是逐步取代;连锁反应,且各步反应同时进行。【练习】下列反应不属于取代反应的是(双选)
A.CH4 + Br2→ CH3Br + HBr
B.Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
C.CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
D.CHCl3 + HF→ CHFCl2 + HCl 答案:BC [过渡]性质决定用途。我们一起来了解一下甲烷的相关用途 [板书]4.用途(1)作燃料(2)作化工原料
[师] 甲烷具有可燃性,燃烧产物几乎无污染,因此可以用作燃料,是一种清洁能源。甲烷来源丰富,是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分,但使用过程中一定要注意安全,否则很容易造成像台湾高雄瓦斯爆炸类似的事故。此外,甲烷能发生取代反应生成一系列有机物,所以它是一种重要的基础化工原料。【小结】
这节课我们学习了甲烷的结构及相关性质,了解了甲烷的分子式、电子式、结构式和正四面体的空间构型。其结构决定了甲烷的色态味、密度、溶解性等性质,尤其是甲烷的两个重要化学性质——氧化反应和取代反应。利用这两个反应,我们能对甲烷加以利用服务于我们的生产、生活。【课堂练习】见学案 【布置作业】
1.【活动与探究】查阅资料了解“西气东输”的有关知识,认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用
2.完成课本 P64-65 :1、2、3、6 练习
【板书设计】 光CHCl3+HCl
光CCl4+HCl
第一节
最简单的有机物——甲烷
一、甲烷
1.分子组成与结构
分子式
电子式
结构式
空间构型
CH4
2.物理性质
HHHCHHCHHH
正四面体
(1)通常状况下,甲烷是一种无色、无味的气体(2)密度比空气小(3)极难溶于水 3.化学性质
(1)氧化反应(燃烧)
CH4 + 2O2(2)取代反应 点燃 CO2 + 2H2O
CH4+Cl2
光CH3Cl + HCl
光CH2Cl2+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+Cl2光CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2光CCl4+HCl
取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。4.用途(1)作燃料(2)作化工原料
第二篇:第三章第一节 最简单的有机物——甲烷教学设计
必修2 第三章 有机化学
第一节《最简单的有机化合物——甲烷》
广雅中学 陈雪莲
一、教材分析
关于甲烷这部分内容教材的呈现顺序是用途——结构——性质,即教材首先介绍了甲烷的分布和重要的用途,然后从结构的视角介绍了甲烷的正四面体结构,并给出了球棍模型和比例模型,接下来开始介绍甲烷的物理性质和化学性质。其重点是甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。甲烷是结构最简单的有机物,是烃的典型代表物。甲烷的学习是高中学生较为系统地学习有机物的开始。因此,本课题的教学价值在于:一是以甲烷的结构特点的学习帮助学生初步体会对有机物组成、碳的成键特点和有机物立体结构模型的认识;二是以甲烷的取代反应为载体初步体会有机物的性质;三是从甲烷这个最简单的有机物入手可以类推烷烃的结构和性质,初步体会从结构角度学习有机物性质的学习模式。基于上述分析,本课题在注重传授知识的同时,要注意培养学生正确学习有机化学知识的思路与方法。
二、教学目标
1.知识与技能:
(1)会写甲烷的分子式、结构式,知道甲烷的结构特点,初步了解饱和碳原子的成键特点。(2)知道甲烷的物理性质、化学性质
(3)理解取代反应的概念和甲烷发生取代反应时的断键和成键情况。
(4)了解烷烃的组成、结构和通式,初步了解碳链的结构,运用烷烃的通式熟练写出各种烷烃的分子式;类推烷烃的物理性质和化学性质,认识烷烃的化学稳定性。
(5)知道同系物、同分异构体的概念,知道烷烃同系物的习惯命名法,了解丁烷的同分异构体,能根据结构式判断同分异构体和同系物。2.过程与方法:
(1)通过书写甲烷的分子式、电子式、结构式,初步认识到有机物结构式的“三重表征”。(2)通过“实践活动”(可制作模型或使用球棍模型)、阅读和分析球棍模型、比例模型,了解甲烷的空间构型,进一步明确甲烷结构式的含义,初步认识饱和碳原子的成键特点。初步体会有机物分子结构的特点及其性质的影响。
(3)通过观看取代反应的模拟动画或使用模型模拟取代反应的过程,从键的层面认识甲烷的取代反应。
(4)通过分析表3-1,归纳出烷烃的习惯命名法、结构简式的书写规则、物理性质(熔沸点、密度、状态)的规律性变化、同系物的概念、烷烃同系物的通式等。3.情感态度与价值观:
(1)结合生活经验和化学实验,认识烷烃对人类生活的重要性。(2)通过有机物结构和性质的学习,体会有机物研究的基本思路和方法,初步形成对于有机化学领域的学习兴趣。
三、教学重点和难点
1.教学重点
(1)甲烷的分子结构(2)甲烷的取代反应(3)同系物、同分异构体 2.教学难点
(1)甲烷的结构特点及立体结构模型的初步认识(2)甲烷的取代反应条件及产物、断键、成键特点(3)同系物和同分异构体概念辨析
四、教学过程
1.教学流程
引入(有机化合物梗概、学习有机化学的指导思想、烃的定义)→甲烷的存在和用途→甲烷的物理性质→甲烷的结构→甲烷的化学性质→归纳取代反应特点→讨论甲烷的“功与过” 2.教学过程
环节1:初识有机物
【教师】今天开始我们学习有机化合物。请阅读课本第58页,初步了解有机化合物在生产生活中的应用,认识什么叫有机化合物 【学生】总结有机化合物的应用 【教师】什么叫有机物? 【学生】含碳的化合物
【教师】是否所有含碳的化合物都属于有机物?
【小结】有些物质虽然含有碳元素,如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等,但性质与无机物接近,称为无机物。组成有机物的元素除碳外,通常还有什么元素? 【学生】H、O、N、S。
【屏幕】组成有机物的元素除碳外,通常还有H、O、N、S、P、卤素等。
【教师】有机化合物对我们来说是一个新的学习模块,相比于之前的学习来说,有一个指导思想显得尤为关键,当然在元素化合物和元素周期律的学习中我们也反复强调过这个思想,即结构决定性质的思想。其次,在有机物参与的化学反应中,反应条件非常重要。【过渡】今天我们要学习的一种有机物仅含碳和氢两种元素——烃,请注意它的书写和读音。烃是最简单的一类有机物,那么最简单的烃就是甲烷。
【随堂练】下列物质属于烃的是:H2S、C2H2、CH3Cl、C2H5OH、CH4、H2、金刚石、CH3COOH、CO2、C2H4 环节2:温故知新——甲烷的结构
【教师】甲烷相信大家都不陌生,根据初中所学和生活经验,请大家谈谈对甲烷的认识。【学生1】是天然气、沼气、油田和煤矿坑道气的主要成分。【学生2】无色、无味。
【学生3】可以燃烧,完全燃烧生成二氧化碳和水。【学生4】甲烷是一种非常清洁的能源。
【教师】从刚才大家的总结中,我们可以了解到甲烷在自然界的存在和应用,除了这些,甲烷还可作为家庭管道煤气的燃气,以及作为一些汽车例如出租车的燃料。【图片】煤气炉燃烧图片,加气站图片。
【设问】它为什么现在倍受青睐呢?请回忆初中学习过的甲烷的性质。
【小结】单位质量的甲烷燃烧放出的热量比单位质量的煤和石油燃烧放出的热量都高,且燃烧产物无污染。所以甲烷是一种高效、清洁的能源。【数据】1Kg甲烷完全燃烧放出5.56×104 KJ热量
1Kg 煤燃烧放出2.09 ×104 KJ热量 1Kg石油燃烧放出4.19×104 KJ热量
【教师】我们可以看出甲烷在生产生活中非常重要。下面我们就来进一步学习甲烷。学习甲烷先要学习甲烷的结构。大家能否写出甲烷的分子式、电子式和结构式? 【学生】书写甲烷的分子式、电子式和结构式
【教师】分子式是将所含元素写出,在元素符号下方标明该元素原子的个数,电子式是将共用电子对情况和原子的其他最外层电子数标出,结构式是把电子式中每一对共用电子对用一条短线表示。甲烷的结构我们写在黑板上是平面的,真实的结构是不是平面的呢? 【学生】不是,是正四面体。
【教师】我们在纸上或黑板上写出结构式看起来好像是平面的,实际上甲烷的结构是立体的。【展示】动画演示甲烷的分子结构模型、甲烷分子的球棍模型和比例模型。
【教师】我们经常使用两种模型,一种是球棍模型,球代表原子,棍代表共价键。另一种模型叫做比例模型,中间的碳比氢原子要大一些,可以反映原子的大小关系。
【小结】甲烷分子形成了一个正四面体的立体结构。碳原子位于正四面体的中心,而四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点上,4个C-H键的键长和夹角相等,强度相同。分子式
电子式
结构式
CH
4环节3:甲烷的性质
【教师】这里有一瓶甲烷,请大家观察并描述甲烷的物理性质。【学生】常温下为无色气体,密度比空气小,难溶于水。【教师】如何知道甲烷密度比空气小且难溶于水?
【学生】装甲烷的集气瓶口朝下放置可以知道甲烷密度比空气小,生活中使用的沼气从水中冒出可以推测它难溶于水。
【屏幕】1.物理性质:无色、无味、密度比空气小,极难溶于水。
【过渡】刚才我们认识了甲烷具有正四面体结构,我们以前是否接触过具有正四面体结构的物质?具有这种结构的物质性质一般有什么特点? 【学生】金刚石,性质很稳定。
【教师】由于甲烷具有正四面体结构,所以,甲烷通常情况下性质比较稳定。稳定体现在哪些方面呢?请看实验。
【演示】将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中。
【小结】通常情况下,不易与其它物质反应与强酸、强碱、强氧化剂都不起反应
【转折】但是在特定条件下也会发生化学反应。例如,我们知道甲烷在点燃的条件下可以燃烧,请写出甲烷燃烧的化学方程式。
【教师】请对比书上的化学方程式,有什么不同点? 【学生】书上没有用等号。
【讲解】有机物的反应由于比较复杂,副反应较多,因此在写方程式时一般写“→”,不写等号。
【屏幕】2.化学性质
点燃
(1)氧化反应CH4+2O2-→CO2+2H2O 【教师】下面我们重点要学习的是甲烷另一个大家不熟悉的性质,请大家先阅读课本P61的科学研究。【学生阅读课本】
【教师】该实验我们采用观看视频的方式,不演示的原因有两个:一是该实验的时间比较长,大约需要10~15分钟的时间,且要用比较强的光来照射,二是该实验只能采用演示的方式,后面的同学很难观察到细微的现象。下面播放视频,请大家认真观看并做好记录。【播放视频】取代反应的装置、通入混合气体。【教师】暂停视频、提示观察:
1、想想为什么可以用排饱和食盐水的方法来收集甲烷氯气的混合气体?
【学生】甲烷难溶于水;氯气可溶于水,饱和食盐水中的c(Cl-)很大,可以降低氯气与水的反应程度以及减少氯气在水中的溶解度。
【教师】提示观察:
2、视频中甲烷和氯气的体积分别为20mL和80mL,课本是多少?从比例可以说明什么问题?
【学生】课本是一半一半。说明都可以反应。【教师】由此我们可以看出气体的体积要求不是很严格,不同的比例都可以发生反应。提示观察:混合气体的颜色。【学生】黄绿色。
【继续播放视频】反应的现象(说明:该反应比较缓慢,视频是拉快了速度。)
【教师】整个实验过程看到了哪些现象,说明了什么问题?请一位同学完整地描述一下。【学生】气体的颜色变浅,有油状的液滴,量筒内压强减小。【教师】为什么出现这些现象?
【学生】氯气少了,气体参与了反应。有油状液滴说明产物有液体,不溶于水。【教师】另外,课本第61页提到试管中有少量白雾。这里的白雾是什么? 【学生】小液滴。
【教师】什么物质容易形成小液滴? 【学生】易溶于水的物质——盐酸。
【教师】化学反应的本质是旧键断裂新键形成,那么该反应的一个产物是HCl,它是通过如何断键和成键而形成的?剩下的原子或原子团能相互结合,那除了HCl外还有什么生成物? 【动画】模拟甲烷的取代反应过程。
【教师】在反应中,甲烷断开了C-H键,氯气断开了Cl-Cl,一个Cl原子替换了H原子的位置得到一氯甲烷,换下来的H原子和另一个Cl原子结合形成HCl。【学生】观察动画写出甲烷与氯气反应的化学方程式。【屏幕】(2)取代反应
【教师】这些反应的共同点是甲烷分子里的氢被氯原子所替换,这类反应叫做作取代反应。【小结】取代反应的特点
实验条件:光照
反应物状态:气态
反应后产物是混合物
定量关系:1molCl2取代1molH 【教师】由此可以看到有机反应一般具有以下特点:需要一定的条件、反应速率慢、副反应多、反应程度小,一般为可逆反应。这正是有机化学方程式写箭头不写等号的原因。【拓展思考】二氯甲烷有几种结构?结合球棍模型思考。【学生讨论】一种……两种……。【教师】为何认为是两种?
【学生代表】有两种,一种是两个氯原子相邻,第二种是两个氯原子是相对的。【教师】你认为是两种,请你用台面的模型拼出两种一氯代物。【有个别学生表示反对】是一种……一样的……。
【展示模型】甲烷的球棍模型,将两个氢原子替换为两个氯原子,上下左右转动模型。【教师讲解】因为甲烷是正四面体结构,四个氢原子的地位是完全等同的,任意将其中两个氢原子替换为两个氯原子只能得到一种结构,不要被平时所书写的平面的结构所混淆,所以二氯甲烷只有一种结构。
第三篇: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(教案)
第1课时
[教学目标] 知识与技能
1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。 2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验结论,了解取代反应。 3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 过程与方法
1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。
3.培养学生用新概念理解知识的能力;培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。
情感、态度与价值观
1.通过甲烷的分子结构的探究,解析其可能有的性质,并设计实验来证明,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。
3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程,对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育;通过动手实验,使其体会理论上的理解和亲手实验的不同,而且实验不总是每次都能成功,解析教训、总结经验,培养学生科学研究的态度,认真仔细、实事求是的作风。
[教学重点] 甲烷的结构和化学性质。 [教学难点]甲烷的取代反应。
[教学方法]讲授法,讨论法,科学探究,实验法
[学习方法]小组合作学习,实验探究法,模拟.抽象法
[教具准备] 多媒体、各种素材、纸板、剪刀 [教学过程]
[导入新课]
多媒体播放肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故的视频,让学生观看。
[提问] 瓦斯的主要成分是什么?为何能引起爆炸?今天我们来学习简单的有机化合物——甲烷。
[板 书]:
一、甲烷的分子结构
[讲述] 大家都知道甲烷的分子式为CH4,那么甲烷的电子式怎样书写呢? [学生] 一位同学板演,其他的同学在下面练习。[投影展示]:
甲烷的电子式:
[思考] 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢?
H
|[学生] 在练习本上画,得出结果.结构式: HCH |H
[过渡]这种用短线表示一对共用电子的式子叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗?
[探究问题1]甲烷分子的空间构型可能有哪几种情况?(学生小组讨论)
[学生交流讨论] 讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。 [设疑] 究竟甲烷的空间结构是怎样的呢? [学生实践]用球棍模型组装甲烷的分子模型。
(实物展示)甲烷分子的球棍模型和比例模型:
[学生] 相互传看两种模型,观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。
[讲述] 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上(键角是109°28′)。这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型,其立体结构式可用下图表示,但是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。
[过渡] 一般来说,结构决定性质,那么甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢? [板 书]:
二、甲烷的性质
1.甲烷的物理性质
[自主探究]甲烷有什么物理性质(让学生阅读教材P61完成导学案上相应的内容) [学生] 阅读教材P61并填空
[投影展示]甲烷,俗名为沼气,坑气,是无色、无臭的气体,0.717 g/L,极难溶于水。 它是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分。(天然气中按体积计,CH4占80%~97%)[过渡]甲烷除了具有物理性质之外,还具有化学性质,那它又具有哪些化学性质呢? [板 书]:2.甲烷的化学性质:
(1)甲烷的氧化反应
(复习)点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色,放出热量。[板 书]:
CH4+2O2CO2+2H2O
[设疑] 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢? [学生思考回答]化学方程式中间用(箭头)而不是用(等号),这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂,多有副反应发生,故不用等号。
[过渡] 除了与氧气反应,甲烷还能否与其他物质发生反应? [板 书]:(2)甲烷的取代反应
[科学探究] 甲烷与氯气的反应(P61).播放实验视频,观察发生的现象。(学生观看完后,由现象讨论得出结论)
[现象]没有光照的试管不变化;光照后的试管壁上出现油滴,试管内的液面上升,气体颜色略微变浅。(色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红)
[结论] 说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒壁上出现油滴,说明反应中生成了新的油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气压在减小,即气体总体积在减小。
(动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画
上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。
[探究问题2]CH4与Cl2反应后,产物有几种?哪些是有机物?哪种产物最多? [学生交流讨论] 五种,一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳等4种是有机物;HCl 最多
[讲解,点拨] 甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的,共生成五种物质,其中,四种有机物,量最多的是氯化氢。我们称这种反应为取代反应。那么,什么是取代反应呢?(学生很有兴趣地大胆猜测、估计,试探说出取代反应的含义)
[板 书]:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
[思考并练习] 让学生写出CH4和Cl2反应的化学方程式 [课堂小结]
本节课我们开始了对有机物的学习,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学
性质:氧化反应、取代反应,学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相连的观点。[当堂检测] 1.下列反应属于取代反应的是()
A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4 =
ZnSO4+H
2C、CH4+2O2 →
CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O
2.下列物质可与甲烷发生化学反应的是()
A.氯气 B.溴水 C.氧气 D.高锰酸钾溶液
3.将等物质的量的甲烷和氯气混合,在漫射光照射下充分反应,生成物中最多的是()
A.HCl
B.CH3Cl
C.CH2ClD.CHCl
3E.CCl4 [布置作业]
导学案中第5,6题, 并预习第二部分:有机化合物的结构特点
板书设计
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的结构 甲烷的分子式:CH4
甲烷的电子式:
二、甲烷的性质 1.甲烷的物理性质 2.甲烷的化学性质:(1)甲烷的氧化反应 CH4+2O2
CO2+2H2O
(2)甲烷的取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
第四篇: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
第1课时
[三维目标] 知识与技能
1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。 2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验结论,了解取代反应。 3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 过程与方法
1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。
3.培养学生用新概念理解知识的能力;培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。
情感、态度与价值观
1.通过甲烷的分子结构的探究,解析其可能有的性质,并设计实验来证明,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。
3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程,对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育
[教学重点] 甲烷的结构和化学性质。 [教学难点]甲烷的取代反应。 [教学方法]讲授法,讨论法,科学探究
[学习方法]小组合作学习,实验探究法,模拟.抽象法
[教具准备] 多媒体、各种素材、纸板、剪刀 [教学过程]
[导入新课]
多媒体播放陕西陈家山煤矿瓦斯爆炸事故的视频,让学生观看。
[提问] 瓦斯的主要成分是什么?为何能引起爆炸?今天我们来学习简单的有机化合物——甲烷。
[板 书]:
一、甲烷的分子结构
[讲述] 大家都知道甲烷的分子式为CH4,那么甲烷的电子式怎样书写呢? [学生] 一位同学板演,其他的同学在下面练习。[投影展示]:
甲烷的电子式:
[思考] 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢?
H
|[学生] 在练习本上画,得出结果.结构式: HCH |H
[过渡]这种用短线表示一对共用电子的式子叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗?
[探究问题1]甲烷分子的空间构型可能有哪几种情况?(学生小组讨论)
[学生交流讨论] 讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。 [设疑] 究竟甲烷的空间结构是怎样的呢? [学生实践]用球棍模型组装甲烷的分子模型。
(实物展示)甲烷分子的球棍模型和比例模型:
[学生] 相互传看两种模型,观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。
[讲述] 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上(键角是109°28′)。这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型,其立体结构式可用下图表示,但是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。
[过渡] 一般来说,结构决定性质,那么甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢? [板 书]:
二、甲烷的性质
1.甲烷的物理性质
[自主探究]甲烷有什么物理性质(让学生阅读教材P61) [学生] 阅读教材P61并填空
[投影展示]甲烷,俗名为沼气,坑气,是无色、无臭的气体,0.717 g/L,极难溶于水。 它是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分。(天然气中按体积计,CH4占80%~97%)[过渡]甲烷除了具有物理性质之外,还具有化学性质,那它又具有哪些化学性质呢? [板 书]:2.甲烷的化学性质:
(1)甲烷的氧化反应
(复习)点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色,放出热量。[板 书]:
CH4+2O2CO2+2H2O
[设疑] 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢? [学生思考回答]化学方程式中间用(箭头)而不是用(等号),这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂,多有副反应发生,故不用等号。
[过渡] 除了与氧气反应,甲烷还能否与其他物质发生反应? [板 书]:(2)甲烷的取代反应
[科学探究] 甲烷与氯气的反应(P61).播放实验视频,观察发生的现象。(学生观看完后,由现象讨论得出结论)
[现象]没有光照的试管不变化;光照后的试管壁上出现油滴,试管内的液面上升,气体颜色略微变浅。(色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红)
[结论] 说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒壁上出现油滴,说明反应中生成了新的油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气压在减小,即气体总体积在减小。
(动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画
上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。
[探究问题2]CH4与Cl2反应后,产物有几种?哪些是有机物?哪种产物最多? [学生交流讨论] 五种,一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳等4种是有机物;HCl 最多
[讲解,点拨] 甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的,共生成五种物质,其中,四种有机物,量最多的是氯化氢。我们称这种反应为取代反应。那么,什么是取代反应呢?(学生很有兴趣地大胆猜测、估计,试探说出取代反应的含义)
[板 书]:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
[思考并练习] 让学生写出CH4和Cl2反应的化学方程式 [课堂小结]
本节课我们开始了对有机物的学习,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质:氧化反应、取代反应,学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相连的观点。
[当堂检测] 1.下列反应属于取代反应的是()
A、CH4+Br2 → CH3Br+HBr
B、Zn+H2SO4 =
ZnSO4+H
2C、CH4+2O2 →
CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O
2.将等物质的量的甲烷和氯气混合,在漫射光照射下充分反应,生成物中最多的是()
A.HCl
B.CH3Cl
C.CH2ClD.CHCl
3E.CCl4 [布置作业]
练习册限时达标练,并预习第二部分:烷烃
[板书设计]
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的结构 甲烷的分子式:CH4
甲烷的电子式:
二、甲烷的性质 1.甲烷的物理性质 2.甲烷的化学性质:(1)甲烷的氧化反应 CH4+2O2
CO2+2H2O
(2)甲烷的取代反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。(3)分解反应
第五篇:第一节 最简单的有机化合物——甲烷2
为您服务教育网http://www.xiexiebang.comH2n+2表示,接着引出“同系物”的概念,让学生写出烷烃燃烧反应的通式。根据表3—1中烷烃的名称,分析其命名规律。
【学生实践】用球棍模型组装四个碳原子和五个碳原子的烷烃的各种可能的结构。(学生可能组装出正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等几种可能的结构。)【讲解】“同分异构体”和“同分异构现象”的概念。【练习】辨析“同分异构体”、“同系物”、“同位素”等几个概念。【思考与交流】课本56页有机物种类繁多的原因:
1、有机物中每个碳原子可与其他四个氢原子形成4个共价键;而且碳碳之间也能相互形成共价键,不仅可以形成单键,还可形成双键或三键。
2、多个碳原子可相互结合形成长长的碳链,还可形成双键或三键。
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3、有机物中可含一个碳原子,也可含有成千上万个碳原子,并且在分子组成时,还可以有众多的同分异构体。
注意:结构简式的书写学生往往会觉得比较困惑,最好举一些例子加以说明。作业:课本57页习题4和《基础训练》第一节 重点班:加系统命名法!
突出:碳要形成4个共价键,氢形成1个共价键。