高中化学第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物-甲烷第1课时教案2高一化学教案

【第一节最简单的有机化合物——甲烷】之小船创作本章规划本章内容从生活中常有的有机物下手，在学生掌握初中有机物知识的基础上，进一步从构造角度加深对有机物和有机化学的整体认识。在内容的选择和表现上，本章主要选用典型代表物，介绍其基本构造、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少波及有机物的分类看法以及它们的性质，重申从学生的已有知识，从实验出发组织教课内容，全力浸透构造剖析的看法，深入学生的认识。经过学习典型有机物，认识和领会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培育学生对有机物和有机化学的兴趣。为进一步学习选修模块《有机化学基础》的学生打下最基本的基础，激发求知欲念。本章的内容构造为：课时安排：第一节最简单的有机化合物——甲烷课时第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(乙烯、苯)课时第三节生活中两种常有的有机物课时第四节基本营养物质(糖、油脂、蛋白质)课时复习课课时冷静讲课我们已经知道甲烷是一种化石燃料，能够焚烧，能从甲烷的构成上认识焚烧反响的产物。本章教课再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从构造角度认识甲烷的性质，类推烷烃的构造和性质，成立从构造角度学习有机物性质的有机化学学习模式。所以，本节教课的设计，要在学生初中知识的基础上，表现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经拥有了一些有关物质构造的看法，应当在有机化合物的学习中牢牢抓住构造与性质的关系，在学生的脑筋中逐渐成立有机物的立体构造模型，帮助学生打好进一步学习的方法基础。在教课模式的设计上，能够不拘泥于教材的逻辑次序，依据学校实质状况和学生的水平设计不一样的流程。能够从构造出发，展望性质，用实验查验；也能够从研究实验出发，概括性质，从构造角度提高认识。实质仍是演绎方法和概括方法的不一样运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教课中的详细运用。第1课时三维目标知识与技术使学生掌握甲烷的构造式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四周体构造。掌握甲烷的化学性质，认识有关实验结论，认识取代反响。认识甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法经过实践活动（模型制作）、研究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等，培育学生关怀科学、研究科学和研究科学的精神。经过讲解、议论、小组合作、学生制作等教课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。培育学生用新看法理解知识的能力；培育学生设计实验、着手实验、察看现象，并依据实验现象得出可能的规律的能力。感情、态度与价值观经过甲烷的分子构造的研究，分析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，研究新知识的欲望，且在实验研究中培育务实、进步的优秀质量。使学生初步掌握研究物质的方法——构造分析、推断可能的性质、设计实验、察看现象、分析现象、得出结论，再辩证地分析结论的合用范围。联合甲烷的构成、构造和性质关系的教课过程，对学生进行事物联系和发展的广泛规律的看法的教育；经过着手实验，使其领会理论上的理解和亲手实验的不一样，并且实验不老是每次都能成功。分析教训、总结经验，培育学生科学研究的态度，认真认真、脚踏实地的作风。重点提示教课重点甲烷的构造和化学性质。教课难点甲烷的构造、研究某物质的程序和方法。教具准备多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。教课过程导入新课多媒体展现常有的有机化合物的图片，让学生赏识图片。师：从今日起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有亲密的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、资料、科学技术及工农业生产等领域中都起侧重要作用。迄今为止已经超出2000万种。有机物不单数目好多，并且散布极广。比如方才图片中波及的常有燃料：汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡胶、纤维、洁净剂；食品中的营养素——糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。师：详细认识有机化合物，请大家阅读课文思虑：有机物的构成元素有哪些？生：除碳外，常有氢、氧，有时含有氮、硫、卤素和磷等。师：仅含有碳和氢两种元素的有机物称为烃。（动画）由“碳”“氢”两个字的底部偏旁构成“烃”。师：今日学习最简单的烃——甲烷。推动新课板书：一、甲烷的构造（经过全体学生的研究练习引入甲烷的构造）[研究问题1师：请画出碳原子和氢原子的构造表示图。演）生：[研究问题2

（找一名学生板已知甲烷仅由碳、氢两种元素构成，此中质量分数w（C）=75%，w（H）=25%。请同学们推出甲烷的化学式。师：知道了元素构成和各元素的质量分数，如何求出有机物的化学式呢？生1：应当充分利用w（C）=75%，w（H）=25%这个条件。师：怎么使用呢？生2：只需假定出甲烷的质量，就能够了。师：请大家依据议论的思路，列出解题的过程。（多媒体展现）解：因为C的摩尔质量是12g·mol-1，H的摩尔质量是1g·mol-1。设取甲烷100g，则C的质量是100×75%=75g，H的质量是100×25%=25g所以：n(C)/n(H)==1/4师：碳、氢原子个数之比为1∶4，你可否从碳、氢原子的构造分析，推出甲烷的化学式吗？（学生踊跃思虑议论，教师找一名同学总结议论结果）所以甲烷的化学式：CH4。师：甲烷的化学式为CH4，那么甲烷的分子式和电子式如何书写呢？生：因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳固构造，需要形成四对共用电子才能达到八个电子的稳固构造；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳固构造，需要形成一对共用电子才能达到两个电子的稳固构造。生：一位同学板演，其余同学在下边练习。板书：甲烷的分子式：CH4甲烷的电子式：师：假如甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线代替后将变为什么样子呢？生：（在练习本上画，得出结果）师：这类用短线表示一对共用电子的图式叫构造式。那么上述构造式表示甲烷分子的真切构型吗？[研究问题3甲烷分子的空间构型可能有哪几种状况？（学生议论）生：议论结果是可能有两种构造——平面正方形构造和正四周体构造。师：终究甲烷的空间构造是如何的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比率模型。（实物展现）甲烷分子的球棍模型和比率模型：生：互相传看两种模型，察看、领会甲烷的空间构造中碳原子和氢原子之间的相对地点关系。师：经过科学实考证明甲烷分子的构造是正四周体构造，碳原子位于正四周体的中心，4个氢原子分别位于正四周体的4个极点上（键角是109°28′）。师：这样看来甲烷的构造式其实不可以代表其真切的空间构型，我们称之为平面构造式，其立体构造式可用以下图表示，可是为了简易起见，一般只写有机物的平面构造式。师：构造决定性质，甲烷的分子构造决定其拥有如何的化学性质呢？板书：二、甲烷的性质甲烷的物理性质（动画模拟）池沼中有沼气师：（看动画思虑）沼气（主要成分是甲烷）有什么物理性质？生：甲烷是无色、无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。师：甲烷是天然气、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%）[研究问题4]师：由甲烷的化学式和相对分子质量，你可否求出在标准状况下甲烷的密度呢？（学生练习计算）生：密度是0.717g·L-1（标准状况）师：由甲烷的化学式中各原子的连结方式和成键状况分析，你可否展望甲烷的化学性质呢？[研究实验5把甲烷通入盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中，察看紫色的高锰酸钾溶液能否退色？（动画模拟）甲烷经过高锰酸钾酸性溶液的动画。师：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反响。往常状况下，甲烷稳固，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反响。能否甲烷与其余物质在任何条件下都不发生化学反响呢？（学生阅读教材回答）生：在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反响，如能够焚烧和发生取代反响等。板书：2.甲烷的化学性质：甲烷的氧化反响（实验）点燃甲烷，焚烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。（生察看）干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯内石灰水变污浊。师：从焚烧产物能够获得什么启迪？请写出这个反响的化学方程式。生：能够证明甲烷中含有碳元素和氢元素，化学方程式为板书：CH4+2O点燃CO2+2H2O师：请大家察看这个化学反响方程式与我们从前学习的有什么不一样？是什么原由呢？生：（察看、思虑后回答）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响常常比较复杂，多有副反响发生，故不用等号。板书：(2)甲烷的取代反响【演示实验】P55科学研究，察看发生的现象。（由现象议论后得出结论）【生察看】没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上涨，气体颜色稍微变浅。（色变浅、出油滴、水上涨、有白雾、石蕊变红）师：说明CH4和Cl2的混淆气体在光照下发生了化学反响；量筒壁上出现油滴，说明反响中生成了新的油状物质；试管内液面上涨，说明跟着反响的进行，试管内的气压在减小，即气体整体积在减小。（动画模拟）学生观看甲烷与氯气发生取代反响的教课动画上述反响没有到此停止，CH3Cl与Cl2连续挨次反响。师：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐渐取代的，共生成五种物质，四种取代产物。我们称这类反响为取代反响。请大家由方才的动画思虑，什么是取代反响呢？（学生很有兴趣地勇敢猜想、预计，尝试说出取代反响的含义）板书：有机物分子里的某些原子或原子团被其余原子或原子团所取代的反响叫做取代反响。师：CH4的四种氯的取代产物都有什么性质呢？请填写下表。投影：化学式CHClCHCl2CHClCCl4323常温状态名称（俗名）溶解性用途师：

CH4的四种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，

CH3Cl是气体，其余三种都是液体，

CHCl3

和

CCl4

是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。师：我们从前学习过置换反响，置换反响与取代反响有什么差别和联系呢？请思虑议论后填写下表。投影：取代反响与置换反响的比较表取代反响

置换反响可与化合物发生取代，

生成物中不必定有单质

反响物、生成物中必定有单质反响可否进行受催化剂、温度、光照等外界条

在水溶液中进行的置换反响依据金属或非件的影响较大

金属活动次序分步取代，好多反响是可逆的

反响一般单向进行【知识拓展】板书：3.甲烷的受热分解在隔断空气的状况下，加热至1000℃，甲烷分解生成炭黑和氢气。高温CH4

C+2H师：氢气是合成氨和合成汽油等的工业原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。【例1】甲烷分子是以C原子为中心的正四周体构造，而不是正方形的平面构造，原由是（）A.CH3Cl只代表一种物质B.CH2Cl2只代表一种物质C.CHCl3

只代表一种物质

D.CCl

4是非极性分子师：这是一个波及甲烷分子构造的问题,需要必定的空间想象能力。生1：CH3Cl和CHCl3只代表一种物质是毫无疑问的。因为CH4无论是正四周体，仍是平面正方形构造，其一氯代物CH3Cl和三氯代物CHCl3都只有一种：、C两项不足以成为CH4是正四周体构造的原由，不行选。生2：无论CCl4是平面正方形，仍是正四周体构造，D中CCl4的确是非极性分子，D项也不可以成为CH4是正四周体构造的原由，所以不行选。问题出在B中CH2Cl2只代表一种物质上，仿佛原由不很充分啊？生3：能够考虑用反证法。若CH4分子的构造是正方形，则CH2Cl2的构造有以下两种可能：两者能否是同一种物质呢？答案能否认的。原由有两个：①两者不可以完整重合在一同；②前者是非极性分子，而后者是极性分子。可见CH2Cl2不是平面构造，因此是四周体构造，故推知CH4分子为正四周体构造，B项可选。答案：B师：可见，灵巧多变的思虑方法，联合图形分析，对解题有很大帮助。【例2】氯仿可作局部麻醉剂，常因保留不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气（COCl2）：2CHCl3+O22COCl+2HCl（1）上述反响_____________（填选项符号，下同）。A.属于取代反响B.不属于取代反响2）为防备事故发生，在使用前查验氯仿能否变质可采用的试剂是_____________。A.NaOH（aq）

B.AgNO

3（aq）C.HCl（aq）

D.

水E.润湿的蓝色石蕊试纸

F.

润湿的无色酚酞试纸师：联系生活实质的试题是一种常有题型，它们以实质生活为背景，常常拥有更大的生命力。我们应当以不变应万变，认真分析题意，得出正确答案。如何解答此题呢？生1：能够直接使用看法判断法：题中有机物分子CHCl3变为COCl2的反响，可以为CHCl3中的1个H原子和1个Cl原子被1个O原子取代了，切合取代反响（“某些”被“其余”取代）的看法，属于取代反响。生2：能够使用假定判断法：如有COCl2生成，则必有HCl生成。B、E可查验出能否有HCl生成：用B查验时出现白色积淀，用E查验时试纸变红色。答案：（1）A（2）BE【例3】若要使0.500molCH4完整和Cl2发生取代反响，且生成的四种氯代物的物质的量同样，试求所需Cl2的物质的量。师：此题属于计算型试题，文字描绘极少，内涵特别丰富。在解题时要多读题，认真推断题意，正确找到切入点，方能少出错误。请大家议论，应当如何解决此题？生1：可设所生成的四种氯代物的物质的量均为x，而后写出四个反响的化学方程式，则：CH4+Cl2光CH3Cl+HClxxxCH+2Cl2光CHCl+2HCl422x2xx42光3CH+3ClCHCl+3HClx3xxCH4+4Cl2光CCl4+4HClx4xxn（CH4）=4x=0.500mol，x=0.125moln（Cl2）=x+2x+3x+4x=10x=1.25mol师：这是此题的惯例解法，比较简单想到，还有没有其余做法？生2：我有巧解的方法,分析CH4与Cl2的取代反响，得出以下规律：每1molCl2可取代CH4分子中的1molH原子。则：n（Cl2）=n（被取代的H原子）=0.500mol×1×1+1×2+1×3+1×4）=1.25mol4444答案：1.25mol师：特别好，可见好的方法能够简化解题过程，提高解题速率和正确性，可是一定是在已经掌握基本做法的基础上才能做好。讲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构造和它的几个重要化学性质：氧化反响、取代反应、受热分解反响，学习中重点应付甲烷和Cl2的取代反响加以理解，自然也要建立构造和性质密切有关的看法。部署作业P641、2P653板书设计第一节最简单的有机化合物——甲烷一、甲烷的构造甲烷的分子式：CH4甲烷的电子式：二、甲烷的性质甲烷的物理性质甲烷的化学性质：甲烷的氧化反响CH4+2O点燃CO2+2H2O甲烷的取代反响有机物分子里的某些原子或原子团被其余原子或原子团所取代的反响叫做取代反响。甲烷的受热分解CH4高温C+2H活动与研究查阅资料认识“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。检查沼气在农业生产中的作用,认识我国沼气的使用历史和现状。用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常有烷烃的简略模型，并让学生对自己的作品进行评论。在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子构造的简单方法。参照练习最近几年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是（

）A.加大发动灵巧力

B.

降低成本C.减少对空气的污染

D.

减少二氧化碳的排放量答案：

C2.实验室里可按以下图所示的装置干燥、储藏气体

R，剩余的气体可用水汲取，则

R是（

）A.NO2B.HClC.CH4D.NH3答案：D3.沼气是一种能源，它的主要成分是CH，0.5molCH4完整4焚烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则以下热化学方程式正确的选项是（）4222O(l);H=+890kJ·mol-1A.2CH(g)+4O(g)====2CO(g)+4HB.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);H=+890kJ·mol-1C.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);H=-890kJ·mol-1D.1CH4(g)+O2(g)====1CO2(g)+H2O(l);H=-890kJ·mol-122答案：C在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混淆充分反响后，获得产物物质的量最大的是（）A.CH3ClB.CHCl3C.CCl4D.HCl答案：D5.以下表达错误的选项是（）点燃甲烷前不必定要预先验纯甲烷点燃能放出大批的热，所以是一种气体燃料煤矿的矿井要注意通风和禁止烟火，免得发生爆炸事故甲烷可用来制炭黑和氢气答案：A由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，以下判断正确的选项是（）A.将气体通入KMnO4溶液，溶液颜色无变化，该气体必定是甲烷在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体必定是甲烷点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体必定是甲烷若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体必定是甲烷答案：D7.煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%—15.4%时，碰到明火就会发生爆炸，所以矿