2019-2020年高二化学下学期甲烷人教版

1、2019-2020年高二化学下学期甲烷 人教版教学目标1 使学生了解甲烷的四式 （分子式、电子式、结构式和结构简式） 及空间结构。 2使学生掌握甲烷的化学性质。使学生掌握取代反应。教学重点甲烷的化学性质、取代反应教学难点甲烷的化学性质、取代反应教学类型新授课教学方法实验、分析、归纳教学内容引入：从这一章起，我们将学习有机化合物知识。请同学们阅读课本，了解什么是有机物？为什么有机物的种类非常繁多？什么叫烃？烃有几种分类？一、有机物的概念有机物是有机化合物的简称，是含碳元素的化合物，但不是所有的含碳元素的化合物都是 有机物。是指 绝大多数的含碳的化合物。1 有机物是指“绝大多数的含碳化合物”，并非

2、全部的含碳化合物，碳氧化物（CO CO）、碳酸盐等都不是有机物。2.有机物和无机物的主要区别如下表所示性质和反应有机物无机物溶解 性多数不溶于水，易溶于有机溶剂有些溶于水，而不溶于有机 溶剂耐 热 性多数不耐热，熔点较低，一般在400 C 以下多数耐热，难熔化，熔点一 般比较咼可 燃 性多数可以燃烧多数不能燃烧电离 性多数是非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂，副反应多，反应速率 较慢一般比较简单，副反应少， 反应速率较快3有机物和无机物的概念是人为划分的，它们之间并没有严格的界限。4.人类最早合成的有机物是尿素CO（ NH） 2。二、有机物种类繁多的原因有机物种类繁多的原因，主要是由C原

3、子的结构决定的。 C原子有较小的原子半径，且最外层上有4个电子。C原子可与其他原子形成 4个共价键。C原子之间也能相互形成共价键：单键、双键、三键、碳环等。3碳链可长可短、可支可直，而支链又可位于主链的不同位置上。自然界中含C化合物种类最多，C是WA族元素，因而含W A族元素的化合物种类最多。 课堂练习：1、什么是有机物？组成有机物的元素主要是哪几种？H2CO、CQ CO是有机物吗？强调：有机物是含碳元素的化合物，但不是所有的含碳元素的化合物都是有机物。设问：有机物中最简单的是什么？回答：有机物中必含碳，则还需另一种元素，最简单的为氢，故烃是有机物中最简单的。设问：烃中最简单的是什么呢？回答：

4、在C、H化合物中，含一个碳原子时最简单，则甲烷为最简单的烃。三、烃的概念烃是指只含碳和氢两种元素的有机物。1 取碳的声母“ t ”，氢的韵母“ ing ”，可拼出“烃”的读音。 烃的概念是从所含元素的种类定义的，而不考虑其结合形式和结构特点。如下列有机物 都是烃：皆CHZ/ CHi ,CH3CH3. UHYH芒、CHjCHC=CH 、 CHCHr烃可用GH表示，其完全燃烧产物为 CQ和HaO 课堂练习：2、下列物质属于烃的是：A.H2S,B.GH,C.CHCI,D.GHQHE.CH,F.H2,G.金冈U石，H. CHCQQH I . CQ, J.今天我们来共同学习一种最简单的有机物一一甲烷。板

5、书；第一节甲烷一、甲烷的分子结构展示：甲烷的比例模型和球棍模型，然后分析四式。书写结构示意图和电子式：H *分子式：CH4HK：C： K 结构式：几何构型:正四面体结构电子式：1提问：甲烷分子的空间结构是什么样的呢？展示：向学生展示甲烷的实物模型，介绍球棍模型和比例模型，提示观察部位。甲烷的正 四面体立体结构讨论：表明甲烷键参数的数据是哪些？键参数：键长：1.09 x 10 -10m （四个相等）键角：109 28（四个相等）键能：413 kJ / mol （四个相等）共同讨论：（1）甲烷的键角是109 28，而不是 90,说明其为立体结构；（2）从学过内容可知， Si O键的键能为369 k

6、J / mol,C- H键键能为413kJ / mol，键能较大。稳定。讲解：C H表示C、H之间的是单键，共用一对电子。结构式是有机化学重要用语。强调：为了书写方便一般仍采用平面结构式表示。第一节甲烷（第二课时）教学目标1 使学生了解甲烷的四式 （分子式、电子式、结构式和结构简式） 及空间结构。 2使学生掌握甲烷的化学性质。3-使学生掌握取代反应。教学重点甲烷的化学性质、取代反应教学难点甲烷的化学性质、取代反应教学类型新授课教学方法实验、分析、归纳教学内容今天我们来共同学习一种最简单的有机物一一甲烷。板书；第一节甲烷一、甲烷的分子结构展示：甲烷的比例模型和球棍模型，然后分析四式。分子式：CH

7、4I电子式：结构式： 几何构型：正四面体.| 结构板书；二、甲烷的物理性质：i 无色、无味、难溶1三、化学性质实验：【5- 1】制甲烷，先通入 KMnQ酸性溶液中,后点燃。甲烷的氧化反应一一不能使 KMnQ酸性溶液褪色。CH 4+2QCQ + 2H 2。讲解：甲烷不能使KMnQ酸性溶液褪色，可见甲烷是稳定的，但稳定是相对的，在特定条件下，甲烷也可以发生反应。实验：【5-2】甲烷与氯气反应，看现象，逐步分析，先写一取代反应，引出取代反应的定 义，然后学生完成其它反应。2甲烷的取代反应HH-C-CL + HC1C1H光一 I M- C-C1 + HC1IC1二氮甲烷（液体）3-甲烷的受热分解CH

8、C + H 2I r1Cl-C+H +C1-H：1I .ClHci-c+if+cici| .二=ClCl-C-Cl + H-Cl三氯甲烷（液佛）Cl四氮甲烷（液体）四氯化碳）作有机濬刑讲解：分解生成的炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、油漆等。生成 的氢气是合成氨的重要原料，这也是甲烷的一种用途。总结；重点掌握取代反应的原理。四、甲烷的实验室制法1 反应原理:CHH-COONa+NaO-rH -*NaECO3+CHd f2实验装置：制 CH4装置，如图所示。收集方法：排水法和向下排空气法注意事项：（1）反应药品必须使用干燥的无水醋酸钠和碱石灰，不可使用醋酸钠晶体（CH3COONS

9、3H2O、氢氧化钠固体。（2）加热宜用小火，不可温度过高，防止副反应发生。（3）碱石灰的作用：脱羧。无水醋酸钠时减石灰第一节甲烷（第三课时）教学目标使学生了解甲烷的四式 （分子式、电子式、结构式和结构简式） 及空间结构。2-使学生掌握甲烷的化学性质。3-使学生掌握取代反应。教学重点甲烷的化学性质、取代反应教学难点甲烷的化学性质、取代反应教学类型习题课教学方法讲授、归纳教学内容复习：一、甲烷的分子结构 TOC o 1-5 h z 分子式：CH.f电子式： 结构式： 几何构型：正四面体丨结构二、甲烷的物理性质无色、无味、难溶I三、化学性质71甲烷的氧化反应一一不能使 KMnO酸性溶液褪色。CH 4

10、+2QCO + 2H 20甲烷的取代反应C1M-C 一匚1 + HC1x-cAh+ciciH-址圧吁口各川丄口 + HCL TOC o 1-5 h z IIMH一氯甲垸（气体）Cl-C+M +C1C1 -Sci-C-（ + H-Cl 、I 1J|ClCl三氯甲烷浪体）HCl作有机瀋剂tClyCl 光口-（!一口 + HC1I |ClC1四氮甲烷C瀬体）/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。取代反应是有机反应，反应物中至少要有一种有机物。 取代反应是最重要的一类有机反应，判定一个反应是否属于取代反应最直接的方法就是 概念判定法，因此记住取代反应的概念非常重要

11、。取代反应概念的记忆，可采用简约记忆法：“某些” “被其他” “所代替”3.取代反应与置换反应的主要区别一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的反应叫做置换反应。置 换反应和取代反应很相似，但其区别也是明显的。有的置换反应是取代反应，如：2CHCH0出 2Na2CHCHON廿 H f但大部分取代反应不是置换反应，如甲烷和氯气的光卤代反应。现将其主要区别列表对比 如下:置换反应取代反应反应物反应物中一定有单质反应物 都是无机物反应物中可以有单质， 也可以没 有单质反应物中至少有一种有机物生成物生成物中一定有单质生成物中可以有单质，也可以没有 单质反应条件多在溶液中进行，一般反应

12、较快受外界条件（如温度、光照、催化 剂等）影响较大，反应进行较慢反应程度反应单向进行、不可逆反应逐步进行、可逆3甲烷的受热分解CH4 C + H 2二、甲烷分子的组成和结构课堂练习1已知：甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L，其中含碳的质量分数为75%，含氢质量分数为25%，求甲烷的分子式。1计算甲烷的摩尔质量因为摩尔质量=气体摩尔体积X密度=22.4L/mol x O.7179/L=16 g/mol所以甲烷的分子量为16。2按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数C原子数：16X 75%- 12=1 H 原子数：16X 25%-仁4所以甲烷的分子式为 CH。【强调】这是

13、有机化学中的最基本计算之一，也是求气态烃的分子式的计算方法之一。2、课本第65页习题2019-2020年高二化学下学期石油的分馏人教版教学目标1 了解石油的成分，知道混合物没有固定的熔点和沸点.2理解石油的分馏实验.3了解石油的常压蒸馏和减压蒸馏减压蒸馏的理解是本节学习的一个难点.4了解石油的分馏产品及其主要用途这项内容记忆教学重点理解石油的分馏实验石油的常压蒸馏和减压蒸馏 石油的分馏产品及其主要用途教学难点理解石油的分馏实验石油的常压蒸馏和减压蒸馏 石油的分馏产品及其主要用途教学类型新授课教学方法讲授法教学内容引言：在二十世纪九十年代，在中东地区爆发了名为“沙漠风暴”的海湾战争，以美国为首的

14、 盟国部队对伊拉克进行了严厉的军事打击；另一方面美国和沙特两国保持特殊的“友好”关系；直 到现在美国在中东地区仍驻扎着大量的军队，牢牢地控制着海湾的局势.为什么美国会投入大量的兵力把持中东的局势呢？其中一个最主要的原因就是即将学习的主题之一一一石油.板书：第六节 石油的分馏讲解：在日常生活中我们常见的一些交通工具如汽车、摩托车、飞机、拖拉机等，它们的 发动机中的燃料常用的有哪些？生答：有汽油、柴油、煤油等.提问：这些燃料来自于哪里？生答：石油的炼制产品.展示：石油样品，观察它的色、态、密度、溶解性并嗅其气味，总结：物性：黑色或深棕色粘稠液体，常有绿色或蓝色荧光，比水稍轻，不溶于水，有特 殊气味

15、，无固定沸点。讲解：从棕黑粘稠的原油到各种燃料产品汽油、柴油等涉及的是石油的炼制.设疑：请同学们回忆在生物课和地理课的学习中石油是如何形成的？石油中主要含有哪些 元素？板书： 一、石油的组成和成分学生：回忆、讨论并回答石油的形成过程：各种有机物特别是低等动植物如藻类、细菌、 蚌壳、鱼类等死后埋藏在不断下沉的缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地下，经过许多物理化学作用，最后逐渐形成为石油石油中含有碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素.讲解：石油的组成 从组成元素上看，石油的主要成分是C和H.两种元素的总含量平均为 97-98% （也有达 99%勺）,同时还含有少量硫、氧、氮等。从组成物质上看，石油是由各种

16、烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物石油的化学成分 随产地不同而不同。一般石油不含烯烃。从组成物质的状态上看，石油主要是液态烃的混合物，同时溶有气态烃和固态烃.4石油是混合物，没有固定的熔点和沸点，只能在一定温度范围内熔化或汽化提问：石油中的这些元素主要以烷烃、环烷烃、芳香烃等形式存在所以石油应该是纯净 物还是混合物？生答：混合物讲解：由混合物组成的原油可直接利用的价值不高，为了提高其利用率，必须将石油中的 各成分进行一定程度的分离，使它们各尽其用.那么请同学们根据以前所学的知识思考，烃的 沸点的高低主要取决于什么？石油是否有固定的熔沸点？随着烃分子里碳原子数增加，烃的沸点也相应升高，然后启发学生

17、如何能把石油组成里的 低沸点烃和高沸点烃分离开。烃分子沸点的高低主要取决于烃分子内碳原子的多少，碳原子数 越多沸点将越高，反之越低.当然石油是混合物，因此没有固定的熔、沸点.给石油加热时， 低沸点的烃先气化，经过冷却先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也 分离出来。讲解：那么对于沸点不同的互溶液体混合物应当如何分离呢？板书：二、石油的炼制：开采出来的石油叫做 原油。要经过一系列的加工处理后才能得到适合不同需要的各种成品， 如汽油、柴油等。原油含水盐类。含水多，在炼制时要浪费燃料，含水量盐多会腐蚀设备。所以，原油必须 先经脱水、脱盐等处理过程才能进行炼制。石油的炼制分为：石油的

18、分馏、裂化、重整三种 方法。板书：1、石油的分馏：石油碎瓷片讲解：工业上就是利用蒸馏原理将石油中的各成 分加以分离，称之为 石油的分馏，分馏所得的各种产 品称为馏分.实验：依照教材图5-23组装仪器，在蒸馏烧瓶中 加入100 mL石油，再加入几片碎瓷片，点燃酒精灯加热，分别收集60C150C和150C300C时的馏分，前者有一股汽油味，为汽油，后者有一股煤油 味，为煤油.设疑：实验室制备乙烯时的加热装置与蒸馏石油的装置有何异同？答：制乙烯和蒸馏石油都用到了碎瓷片，目的都是为了防止液体暴沸的，也都用到了温度计，但温度计水银球的位置不同，制乙烯时温度计放在了反应液中，而蒸馏石油时，水银球位 于蒸馏

19、烧瓶的支管口处.设问：冷凝管中的水流方向为什么要下进上出？答：不清楚.讲解：这主要是利用了逆流热交换原理，从而使馏分充分得到冷却，那么，石油经过分馏 后得到的产品是纯净物吗？思考：纯净物应该有固定的沸点，而实验中所得馏分的沸点是在60 C150C和150 C300 C的范围内的，故应该是混合物.讲解：所以说汽油、煤油等产品也是混合物.展示：石油分馏塔模型提问：实验室中的蒸馏和工业上的分馏有何异同？观察模型、分析，回答：实验室蒸馏和工业分馏的原理相同，目的也是相同的.装置精度 不同，蒸馏只有一个出口，而分馏有多个出口.提问：从石油分馏塔的各个出口出来的馏分，随出口的高低不同有何不同？根据蒸馏原理

20、和教材图 5-24回答：易挥发的沸点较低、较轻的馏分先出来，一定在最高处, 也就是说分馏塔中出口越低，分馏出的馏分的沸点越高，越重.讲解：通过常压下的分馏，即常压分馏，只能得到一些沸点较低的馏分，降低了石油的利 用率，工业上常采用减压分馏将重油分离成各种沸点的馏分如沥青、燃料油、柴油等.参照图5-24理解常压分馏和减压分馏的区别.板书：三、石油的常压蒸馏和减压蒸馏1常压蒸馏：在通常压强下进行的蒸馏如上面实验条件下的蒸馏.2减压蒸馏：通过减小蒸馏设备中的气体压强而进行的蒸馏由于减小压强，可以降低气 体的沸点，故可使常压下难以分离的液体混合物在不同温度范围内馏出.小结：1.蒸馏原理给石油加热，低沸

21、点烃先汽化，经过冷凝液化后分离出来；随着温度的升高，较高沸点的 烃再汽化，经过冷凝液化后又分离出来；这样，不断地加热汽化和冷凝液化，就可把石油分成 不同沸点范围的蒸馏产物.实验装置几点说明：石油的分馏是物理变化.获得的不同沸点范围的馏分一一汽油、煤油，仍都是多种烃的混合物. 温度计水银球的位置， 与具支烧瓶支管口的下端持平.温度计要测量馏出蒸汽的温度， 以收集不同沸点范围的馏分.这与实验室制乙烯装置不同，制乙烯时要测量的是反应混合物的温度，所以温度计的水银球要插到液面以下.（4） 冷凝器中水的进出方向应该是： 下口进，上口出，这样可以保证冷凝器中始终充满水， 以防冷凝器破裂.（5） 接受冷凝液

22、的容器应该用小口容器（如锥形瓶），以减少冷凝液的挥发.（6） 蒸馏是分离沸点不同液体混合物的方法，也是分离液体和可溶性固体（如制取蒸馏水） 的方法.第六节石油的分馏（第二课时）教学目标初步了解石油裂化和裂解.教学重点石油裂化和裂解教学难点石油裂化和裂解教学类型新授课教学方法讲解、归纳教学内容引入：通过分馏而获得的各种轻质油如：汽油、煤油、柴油等的产量是较低的，只占到石 油总量的四分之一左右，而社会需求量大的正是这些轻质油，那么如何得到更多的轻质油，又 如何实现提高石油利用率的目标呢？工业上主要通过石油的裂化和裂解来实现.自学、分组讨论，回答：板书：四、石油的裂化和裂解1石油的裂化裂化就是在一定

23、的条件下，将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、 沸点较低的烃的过程在催化作用下的裂化，又叫做催化裂化如：5需竽+力口熬,力口 JjE.（1） 石油的裂化方式主要是均裂（平均分配C原子）.（2）石油裂化的目的是为了提高轻质油，特别是汽油的产量.（3） 蒸馏汽油中不含烯烃 （含烷烃、环烷烃和芳香烃）,裂化汽油中含烯烃； 可用溴水（或 溴的四氯化碳溶液）区分它们.裂化有热裂化和催化裂化：裂化热裂化：在500 C、20-30大气压进行，可将重油变成轻质油（主要是气油）催化裂化：使用催化剂，在低于热裂化温度下进行，使大分子变成小分 子，而小分子则可异构化，从而得到质量较高的汽油。（降

24、低裂化温度、防止结焦）板书：裂化过程举例：C16H4T C8Hl8 + C 8Hl6CH18T GHo + C 4H8GHoTCH + C 3H6QHof CH + C 2H42 石油的裂解裂解是石油化工生产过程中，以比裂化更高的温度，使石油分馏产物（包括石油气）中的长链烃断裂成短链烃一一乙烯、丙烯等的加工过程可见裂解比裂化更彻底.（1）裂化和裂解都是化学变化.裂解又叫深度裂化.（2） 裂化的目的主要是为了获得乙烯等烯烃.常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平 的标志.3、石油的催化重整：所谓“重整”就是把汽油里直链烃类的分子的结构“重新进行调整”，使它们转化为芳香烃 或具有支链的烷烃异构体。

25、目的是提高汽油质量和获得芳香烃。重整需特定的催化剂：一般选用铂或铼，故称铂重整或铼重整或铂铼重整。 石油炼制、加工过程及主要产品的比较炼 制、加 工方法分馏裂化裂解常压分馏减压分馏热裂化催化裂化原理用蒸发和冷凝的方法把石 油分成不同沸点范围的蒸馏产 物在一定条件下，将式 量大、沸点高的烃断裂成 小分子烃的过程在咼于裂化的温 度下，将长链烃分子断 裂成短链的气态和少 量液态烃的过程原料脱水、脱盐 的原油重油重油石油的分馏产品条件常压加热减压加热八、加热催化剂、加热高温目的将原油分 离成轻质油将重油 充分分离，并 防碳化提高轻质汽油的产量 和质量获取短链气态不 饱和烃主要产品溶剂油 （C5C8）、汽油 （C5Cl）、煤油、 柴油、重油润滑油、 凡士林等汽油等轻油乙烯、丙烯、丁一 烯等提问：在石油的炼制过程中，哪些过程是物理变化，哪些过程是化学变化？ 答：石油的常压分馏和减压分馏是物理变化，而石油的裂化和裂解是化学变化.提问：经石油直接分馏而得的汽油称为直馏汽油，那么如何鉴别直馏汽油和裂化汽油？ 答：石油分馏得到的汽油其主要成分为短链烃，是饱和烃，而经重油裂化得到的汽油是饱和和不饱和的短链烃的混合物，所以可以用溴水或酸性 KMnO溶液区别