人教版（中职）化学类 7.1 清洁燃料-天然气 教案（2课时表格式）

（第一课时）一、三维教学目标1.知识与技能通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式；通过练习让学生掌握甲烷的电子式和结构式的写法和甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的化学性质；了解烷烃的概念、结构特点和组成通式。2.过程与方法使学生通过实验方案的设计，充分体验探究学习的过程和方法，培养学生微观空间想象能力；使学生进一步加强对“结构决定性质，性质决定用途”化学学习主线的理解；培养学生实验设计、实验观察能力、根据现象进行分析化学反应本质的能力。3.情感态度和价值观通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，欣赏天然气应用的图片，观赏甲烷和氯气反应机理以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣，力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望；结合甲烷的化学性质和用途，使学生树立“生活中处处有化学”的学习理念。二、教学重点和难点教学重点：甲烷组成元素的实验探究；甲烷分子空间结构的推断；甲烷的化学性质（取代反应）.教学难点：学生对甲烷分子的空间结构模型的建立和对甲烷和氯气的取代反应机理的理解.三、教学方法

设置情景－引导探究四、课时安排

2课时五、教学过程设计教师活动学生活动设计意图【引言】有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。特别是清洁燃料的使用，给人们带来了很多方便，如天然气、沼气等都为清洁燃料。【投影】第七单元来自化石能源的基本化工原料--------烃课题1

清洁原料--------天然气【设问】2000多万种有机物是由哪些元素组成的呢？听

思考

【阅读】“西气”主要是指\o"中国"中国\o"新疆"新疆、\o"青海"青海、\o"四川"川\o"重庆"渝和\o"鄂尔多斯"鄂尔多斯四大气区生产的\o"天然气"天然气；“东输”主要是指将上述地区的天然气输往\o"长江三角洲地区"长江三角洲地区。\o"2002年"2002年7月4日正式动工建设，\o"2004年"2004年12月31日正式向\o"上海"上海等地输气。将促进我国能源结构和产业结构调整，带动钢铁、建材、石油化工、电力等相关行业的发展。【回答】氢、氧、氮、硫、卤素、磷等，了解甲烷的用途，激发学生学习兴趣。

了解有机物的基本常识【讲述】：化学上把只含有碳氢两种元素的有机物，叫做烃。烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。【启发】为什么烷、烯、炔、烃等都有“火”字旁呢？“烷”字是新造字，音同完（\o"汉语拼音"wán），左边的火取自“\o"碳"碳”字，表示可以燃烧；右边的完表示分子中的氢原子数和碳原子的\o"化合价"化合价完整无缺，碳原子的各键完全被氢原子占据，是饱和烃。【强调]】有机物的一大特点，都可以燃烧。天然气、沼气的主要成分是甲烷。【投影】一、甲烷思考：试述下列气体的主要成份：①水煤气②高炉煤气③炼钢时的棕色烟气④焦炉气【投影】1.甲烷的存在和物理性质沼气、坑气、天然气。无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。【回答】

①水煤气的主要成份是一氧化碳、氢气②高炉煤气主要成分是氢、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧及少量其它物质。③氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气,它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。④焦炉煤气的主要成分是H2、CH4、CO、SO2等。

记忆：沼气、坑气、天然气。无色无味气体，密度比空气小，极难溶于水。使学生初步学会确定气态烃分子式2.甲烷的化学性质（1）甲烷燃烧

甲烷的性质稳定，不与强氧化剂反应，不与酸或碱反应。但可以燃烧，具有可燃性。

CH4+2O2CO2+2H2O在空气中燃烧出现淡蓝色的火焰，放出大量的热。【强调】若点燃甲烷与空气的混合物，就会发生爆炸。应杜绝火源、火星，以防发生爆炸。大家举例：矿井里的瓦斯爆炸。培养学生微观空间想象能力【投影】思考思考：某居民的家用燃料从液化石油气(主要成分可用C3H8表示)改为天然气，试写出液化石油气燃烧时的化学方程式：

。该居民家庭的灶具若进行相应的调整，正确的方法应是：增大

的进入量或减小

的进入量。若是以煤气(主要成分为CO、H2)为燃料的灶具改为天然气呢?

结合甲烷的化学性质和用途，使学生树立“生活中处处有化学”的学习理念。（2）.取代反应【投影实验】甲烷与氯气的取代反应。用饱和食盐水方法，先后收集20mLCH4和80mLCl2，放在光亮的地方，观察现象。现象：气体的颜色变浅,筒内液面上升，出现油滴。

【提问］通过以上以上现象的观察，你能得到哪些启示？［投影］教师把学生观察到的现象和解释投影到大屏幕上。【过渡】甲烷和氯气在光照的条件下，到底发生了怎样的反应呢？【强调】甲烷与氯气发生了反应，新物质为油状物，反应条件是光照。甲烷与氯气的反应是分步进行的，共分四步完成。第一步：CH4+Cl2

CH3Cl+HCl第二步：CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl第三步：CH2Cl2+Cl2

CHCl3+HCl第四步：CHCl3+Cl2

CCl4+HCl【指出】产物只有一氯甲烷是气体，其余三种产物均为不溶于水的油状物。【指出】像上面的四个化学化学方程式表示的是一种有机反应中的重要反应类型――取代反应。请你根据上面的四个化学方程式试着总结出取代反应的定义。经过光照后，黄绿色气体逐渐褪色，量筒内壁上有油状液体出现，量筒内液面上升。【回答】黄绿色气体消失说明氯气发生反应，大试管内液面上升说明气体的物质的量减少，压强下降，同时生成物中有不溶于水的液态物质。

请同学们根据动画，写出甲烷与氯气反应的化学方程式。

【讨论回答】黄绿色气体消失是因为氯气发生了化学反应；油状物应该是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物；液面上升的主要原因是生成的氯化氢气体溶于水，导致量筒内压强降低，液面上升。

根据化学方程式，请你进一步的对甲烷和氯气的反应现象进行解释。

引导学生观察反应特点。新课的延伸：取代反应与置换反应相区别。

学生对甲烷分子的空间结构模型的建立和对甲烷和氯气的取代反应机理的理解［指出］甲烷虽然在光的照射下可以发生取代反应，但是，甲烷在常温下性质很稳定，在15000C高温下，才能发生分解生成炭黑和氢气。【观察讨论回答】在教师引导下，学生总结出取代反应的定义：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做取代反应。

【结论]】有机物分子中的某些原子或原子团，被其它的原子或原子团所代替的反应，叫做取代反应。练习：p160

1,3,4

【板书设计】

第七单元来自化石能源的基本化工原料——烃课题1

清洁原料——天然气（一）一、甲烷1.甲烷的存在和物理性质2.甲烷的化学性质（1）甲烷燃烧

CH4+2O2CO2+2H2O（2）.取代反应第一步：CH4+Cl2

CH3Cl+HCl第二步：CH3Cl+Cl2

CH2Cl2+HCl第三步：CH2Cl2+Cl2

CHCl3+HCl第四步：CHCl3+Cl2

CCl4+HCl有机物分子中的某些原子或原子团，被其它的原子或原子团所代替的反应，叫做取代反应。【教学反思】1、教学中要创造条件让学生亲自进行实验探究。学生实验不但能培养学生的实验操作技能，更重要的是能够使学生在实验中发展学习的兴趣，体验科学研究的过程。2、要精心设计教学过程和学生的学习活动。探究性学习是学生的主动学习活动，应充分发挥学生的自主性，但学生在学习中教师的引导和启发作用是不可忽视的。在教学设计时，教师要根据学生的认知特点，结合教学的具体内容精心设计教与学的方案，以提高课堂学习效率，减轻学生的课后学习负担。3、给每一个学生发言交流和探究实验的机会，对学生设计的方案，特别是富有新意的方案，要充分给予肯定和鼓励；对于有困难的学生，要给予帮助、引导和鼓励。

课题1

清洁原料——天然气

教学设计

（第二课时）

【教学目标】1、知识目标：使学生在了解烷烃的概念、组成、结构、通式和命名，认识同分异构现象和同分异构体（碳原子数在6以内），了解同分异构体的书写方法。2、能力目标：培养学生空间想象的能力、联想对比的能力、合作探究的能力。3、情感目标：感受化学美。【教学重点】烷烃的命名、同分异构体的书写【教学难点】烷烃的命名、同分异构体的书写方法【教学方法】本节课采用模型引导、活动探究方法进行教学，通过模型引导，帮助学生了解分子的立体结构和原子间的相对位置，培养学生的空间想象能力。首先，组织学生用球棍模型，任意组合含有5个碳原子的烷烃的结构模型。为了激发学生的创造性思维。在活动过程中，及时找出学生制作中的重复模型，引导学生分析产生这种错误的原因。接着，让学生之间互相探讨、交流，展示成果，畅谈学习体会，感受化学的美。在此活动的基础上，提出问题，如何完整地书写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体，让学生动笔书写，旨在培养学生由具体到抽象的思维能力。【教学过程】教师活动学生活动设计意图二、烷烃[投影]

1.烷烃的结构和性质烷烃是只有\o"碳"碳-碳\o"单键"单\o"化学键"键和碳-\o"氢"氢单键的\o"碳氢化合物"碳氢化合物，是最简单的一类\o"有机化合物"有机化合物。它分为链状和\o"环状化合物"环状两类，分别称为链状烷烃和\o"环烷烃"环烷烃。链状烷烃\o"分子"分子中，\o"氢"氢原子的数目达到最大值，它的通式为CnH2n+2，其中n为正整数。最简单的烷烃是\o"甲烷"甲烷。“烷”字是新造字，音同完（\o"汉语拼音"wán），左边的火取自“\o"碳"碳”字，表示可以燃烧；右边的完表示分子中的氢原子数和碳原子的\o"化合价"化合价完整无缺，碳原子的各键完全被氢原子占据，是饱和烃。[模型展示]乙烷、丙烷、丁烷分子的球棍模型。【投影】：甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的结构。甲烷是正四面体结构，与白磷不同，碳氢键的夹角为109°28′。[归纳小结]这些化合物都是碳氢化合物，称为烃。这些分子中，碳原子之间、碳原子和氢原子之间都以碳碳单键相连而形成链状，这一系列化合物称为烷烃。【投影】几种烷烃的物理性质。分析烷烃的物理性质。【投影】烷烃的物理性质【板书】（1）常温时的状态（2）熔点（3）沸点（4）相对密度2.烷烃的命名【投影】（1）烷烃的命名：①选主链，选择最长碳链为主链（母体）；若最长碳链不只一个时，则选择取代基较多者为主链。②排编号，从靠近取代基一端开始，若有几种可能时，遵循“最低序列”原则。③定名称，按先取代基后母体顺序命名，取代基出现次序则遵循优先基团后出现的原则。其它各类有机化合物的命名都是以烷烃的命名为基础。（2）单环烷烃的命名：①以碳环为母体，侧链为取代基；②编号时满足取代基位次最小；③如环上连有多个不同基团时，则遵循“次序规则”并标记其顺反构型。教师展示甲烷的球棍模型。设疑：如何根据甲烷分子的结构式制作乙烷分子的球棍模型？评价：肯定学生的见解，强调：用一个甲基可以取代甲烷上的任意一个氢原子。让学生动手制作乙烷、丙烷、丁烷的球棍模型。现在给每个学习小组发一些小球和小棍，要求按照分子的结构特点，制作含有5个碳原子的分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式，看看哪个小组又快又准确。请写出结构式、电子式。

引导学生观察、思考、归纳出这一类化合物的分子中碳原子的成键特点、碳原子与氢原子的数量关系。

[动脑思考]分析烷烃的分子组成，得出烷烃的通式CnH2n＋2。

[回答]：常温时的状态，熔点，沸点，相对密度。

随着碳原子数的递增，烷烃的状态由气态变为液态再变为固态。气——液——固学生回忆甲烷的空间结构特点及与碳相连的氢原子在作用上是等效的。讨论：1.用一个甲基取代甲烷上的一个氢原子。

2.先连一个碳碳单键，再连上氢原子，使每个碳原子的价键都达到“饱和”。制作乙烷、丙烷、丁烷的分子模型，书写乙烷、丙烷、丁烷的结构式、结构简式。学生展示：丁烷的两种结构模型，并说明是怎么想到它有两种结构的。

以小组为单位进行讨论和制作，综合各组结果得到三种结构，让一位学生板演戊烷的结构简式。

了解分子的立体结构和原子间的相对位置，培养学生的空间想象能力。

发学生的创造性思维

培养学生空间想象的能力、联想对比的能力、合作探究的能力。

了解烷烃的概念、组成、结构、通式和命名提问：从刚才的活动中，大家能得到什么结论？有什么体会？【总结】像这种现象在有机化合物中非常普遍，我们把这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象，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。

虽然它们的分子式相同，但是却有几种不同的结构。

【投影】3.同分异构现象和同分异构体同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象，具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。教师强调：大家在理解同分异构现象和同分异构体概念时应该注意把握两点：一是分子式相同，二是分子结构不同。分子结构不同是碳原子或排列方式不同引起的。联想到在烷烃分子里，若含碳原子数越多，碳原子的结合方式就越多，同分异构体的数目就越多。在此，学生体会有机物种类繁多的原因。通过分子模型的制作发现有机物空间结构的美。其中新戊烷最美，它的结构很对称，12氢原子都是等效的。

感受化学美设疑：如何完整地书写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体？讲解：分析评价学生书写正误，引导认识主链和支链以及给碳原子编号确认支链的位置。

以碳架表示，练习书写己烷的同分异构体。请一位写得较完整的学生到黑板上板演。总结书写不重复的方法，教师归纳：（1）将分子中全部碳原子连成直链作为母链：C—C—C—C—C—C（2）从母链的一端取下一个C原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个C原子上：（3）再从母链的一端取下两个C原子，将这两个C原子相连或分开：了解同分异构体的书写方法板书：同分异构体的书写方法：“减链法”，：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻。

【板书设计】

第七单元来自化石能源的基本化工原料——烃课题1

清洁原料——天然气（第二课时）二、烷烃1.烷烃的结构和性质（1）常温时的状态

随着碳原子数的递增，烷烃的状态由气态变为液态再变为固态。（2）熔点

随着碳原子数的递增，熔点由低————高。

（3）沸点