第一节--最简单的有机化合物——甲烷教案

1第三章有机化合物课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第一课时）[来源:Zxxk三维]目标知识与技能1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理[来源:学§科§网Z§X§X§K]4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途过程与方法1通过实践活动探究实验模型等，培养学生关心科学，研究科学的态度。情感态度与价值观培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力教学重点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学难点甲烷的结构和甲烷的取代反应教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议2通过简单计算确定甲烷的分子式画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。一、甲烷的分子结构化学式：CH4电子式：HH:C:HHH|结构式：H-C—H|H二：甲烷的性质1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，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%）。2：化学性质：甲烷性质稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应,也不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应：（1）可燃性（甲烷的氧化反应）空间正四面体结构3CH4﹢2O2→CO2﹢2H2O学生实验：①CH4通入酸性KMnO4溶液中观察实验现象：不褪色证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（2）取代反应：②取代反应实验观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应，黄绿色的氯气就会逐渐变淡，有水上升、有白雾、石蕊试液变红，证明有HCl气体生成，出油滴，证明有不溶于水的有机物生成。定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。CH4光2ClCH3Cl光2ClCH2Cl2光2ClCHCl3光2ClCCl4强调以便后来对比有机反应是分部进行的，所以无论氯气与甲烷以何比例混合，四种卤代烃都有。4化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名称（俗名）氯仿四氯化碳溶解性常温状态气用途取代反应与置换反应的比较：取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行取代反应和置换反应的区别多媒体投影53、用途：甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。4．补充练习1．下列有关甲烷的说法中错误的是（）A．采煤矿井中的甲烷气体是植物残体经微生物发酵而来的B．天然气的主要成分是甲烷C．甲烷是没有颜色、没有气味的气体，极易溶于水D．甲烷与氯气发生取代反应所生成的产物四氯甲烷是一种效率较高的灭火剂2．下列关于甲烷性质的说法中，错误的是（）A．甲烷是一种具有对称结构的分子B．甲烷分子具有正四面体结构C．甲烷分子具有极性键D．甲烷分子中H－C—H的键角为90℃3．下列物质在一定条件下可与CH4发生化学反应的是（）A．氯气B．溴水C．氧气D．酸性KMnO4溶液4．将等物质的量的甲烷和氯气混合后，在漫射光的照射下充分反应，所得产物中物质的量最大的是（）A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl布置作业6板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的分子结构化学式：CH4电子式：HH:C:HH二：甲烷的性质1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，2：化学性质：（1）可燃性（甲烷的氧化反应）CH4﹢2O2→CO2﹢2H2O①CH4通入酸性KMnO4溶液中不褪色证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。结论：一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应（2）取代反应：定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。CH4光2ClCH3Cl光2ClCH2Cl2光2ClCHCl3光2ClCCl43、用途：甲烷是一种很好的气体燃料，可用于生产种类繁多的化工产品。甲烷的取代反应使学生接触到的第一个化学反应，很多学生对有机反应不熟。所以要抓住有机反应的特点对甲烷的取代反应来理解，如有机反应是分布步进行的，7课后反思CH4光2ClCH3Cl光2ClCH2Cl2光2ClCHCl3光2ClCCl4所以无论氯气与甲烷以何比例混合，最终都有4种卤代烃生成。写好有机反应方程式一定要了解反应物如何断键，才能理解生成物如何成键。并本着在那儿断就在那儿接的原则，更好的写出方程式。8课题第一节最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）[三维目学科网]标知识与技能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过程与方法通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性情感态度与价值观1、培养学生的探究精神及探究能力教学重点同系物同分异构体的定义及写法教学难点同系物同分异构体的定义及写法教学方法实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议一：烷烃：结构特点和通式：师引导学生分别书写甲烷、乙烷、丙烷正丁烷等烷烃的结构式并分析他们的特点。总结烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。（若C-C连成环状，称为环烷烃。）结构简式：为了书写方便可以将有机物的结构式改写成结构简式，如乙烷CH3CH3，丙烷CH3CH2CH3，烷烃物理性质的规律性：随分子中碳原子数的增加熔沸点升高，状态由气态到液态到固态。烷烃的化学性质与甲烷相似都能燃烧也都能发生取代反应。环烷烃和烯烃是同分异构体强调结构相似9同系物：结构相似，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。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。关于烷烃的知识，可以概括如下：①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。（烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为CnH2n+1-）二：同分异构现象和同分异构体定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。正丁烷异丁烷熔点（℃）-138.4-15沸点（℃）-0.5-11.7我们以戊烷（C5H12）为例，看看烷烃的同分异构体的写法：先写出最长的碳链：（氢原子及其个数省略了）C-C-C-C-C正戊烷然后写少一个碳原子的直链：投影练习10CCCCC|1234（CCCCC43|21）然后再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：4|3|21CCCCC（即CCCCC|4321）CC＿C＿CC探究C6H14的同分异构体有几种？补充练习1．下列有机物常温下呈液态的是（）A．CH3(CH2)2CH3B．CH3(CH2)15CH3C．CHCl3D．CH3Cl2．正己烷的碳链是（）A．直线形B．正四面体形C．锯齿形D．有支链的直线形3．下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是（）A．16、30、58、72B．16、28、40、52C．16、32、48、54D．16、30、42、564．在同系物中所有同系物都是（）A．有相同的分子量B．有相同的通式C．有相同的物理性质D．有相似的化学性质总结：同分异构体书写原则;碳链由长到短，支链由整到散、由心到边。115．在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（）A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C4H105种布置作业板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）一：烷烃：烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃或叫烷烃。同系物：结构相似，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。二：同分异构现象和同分异构体同分异构现象：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象具有同分异构体：具有同分异构现象的化合物课后反思烷烃异构是碳链异构，通过戊烷同分异构体的书写和命名让学生了解同分异构体的书写规则即简单命名，并理解结构不同，物理性质不同。烷烃同系物随碳原子数递增，其物理性质有明显的变化规律。让学生了解并记住。