广东省揭阳市第三中学人教版高中化学必修二31最简单的有机化合物甲烷教案

揭阳第三中学教案表课题最简单的有机化合物——甲烷课型新知识课教学目标知识与技能：1、了解甲烷的存在、物理性质、用途。掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。2、掌握甲烷的化学性质（通常稳定、取代反应、氧化反应），.理解取代反应的概念。3、知道烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念4、了解常温下常见烷烃的状态过程与方法：1、通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力。2、在重点掌握甲烷化学性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”，并学会迁移运用。3、通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性，培养学生动手的能力，培养学生整体、全面的分析问题的能力情感态度与价值观：1、通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，观赏甲烷和氯气反应机理的动画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。2、与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。重点难点重点：甲烷的分子结构、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）、烷烃同分异构体的写法和同系物概念的理解难点：甲烷分子的空间立体结构、甲烷的取代反应、同分异构体、同系物教具准备PPT等多媒体课件课时安排3课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情第一课时【创设教学情境】播放我国“西气东输工程”视频，并简单介绍相关内容。【多媒体放映】“西气东输工程”视频【提问】这里的西气东输的“气”指的是天然气，那么天然气的主要成分是什么？它的化学式是什么？【讲解】下面就进入我们今天的学习内容：最简单的有机化合物——甲烷。【讲解】由初中所学的知识我们就已经知道了甲烷是一种无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。【过渡】此外，由甲烷的化学式我们还可以直接看出，甲烷分子是由C、H元素组成的，C、H元素均为非金属元素。根据之前我们学过的知识，我们可以判断出C、H应以共用电子对结合，那么，下面请同学们根据C、H原子的最外层电子结构，在自己的练习本上试画出CH4分子中的电子式。【讲解】碳原子最外层有4个电子，欲形成8个电子的稳定结构，需要形成4对共用电子对才能达到8个电子的稳定结构；而氢原子核外有1个电子，欲形成2个电子的稳定结构，需要形成1对共用电子对才能达到2个电子的稳定结构，因此CH4分子中的共用电子对情况如下：【多媒体放映】“甲烷分子的共用电子对组合方式”动画。【讲解】我们通常将用一根短线来表示一对共用电子对，那么：【多媒体放映】“甲烷结构式”图片。【讲解】由此我们在化学上规定：这种用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式。【提问】那么，知道了甲烷的结构式后，老师想问大家一个问题，甲烷的结构式中，五个原子都位于同一平面吗？【讲解】好，大家先来看一个flash动画，注意观察，看过之后回答老师刚刚提出的问题。【多媒体放映】“甲烷分子的三维结构模型”动画【讲解】回答的完全正确，可见同学们观察的很仔细，那么老师要再问一下，根据观察动画中的演示，甲烷分子中的C原子到每个H原子的距离是否相等？C—H与C—H之间的夹角是否相等？【讲解】从动画中我们可以看出甲烷分子中C—H键与C—H键之间的夹角均为109°28′，甲烷的空间结构是正四面体结构。【实物展示】甲烷分子的球棍模型、比例模型。【提问】大家看这两种分子实物模型有什么不同呢？【讲解】从同学们的回答来看，大家的看法有很多，其实这两种分子模型的区别在于分子球棍模型侧重表示原子间的空间位置，而分子比例模型重表示原子间的大小比例。【过渡】我们知道，物质的结构决定其性质，那么甲烷的正四面体型结构决定其具有什么性质呢？【指导阅读】下面同学们阅读课本61页“一、甲烷的性质”前两段，并思考通常情况下化学性质为什么比较稳定？【讲解】在初中我们已知道，化学反应的实质就是分子的中旧的化学键断裂，原子重新组合（不全是）。由于甲烷的正四面体结构，使得甲烷分子中C—H键的强度较强，不易断裂，因此通常情况下化学性质比较稳定。【过渡】但是在一定的条件下，甲烷会发生某些反应。如，甲烷可以燃烧并放出大量的热。【多媒体放映】“甲烷的燃烧”实验视频。点燃【讲解】在播放视频时，适当的向学生介绍实验装置和仪器、试剂，说明观看视频时学生应重点观察哪些问题。点燃CH4+2O2CO2+2H2O【讲解】从视频中我们可以观察到甲烷燃烧火焰呈淡蓝色。检验甲烷的燃烧产物时分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现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罩石灰水变浑浊。【过渡】甲烷除了能燃烧发生氧化反应之外，甲烷是否还能与其他物质发生反应？【多媒体放映】“甲烷与氯气的取代反应”flash实验视频。【思考】1、你从实验中得到哪些信息？从所得信息中你能获得哪些启示？【现象】（1）色变浅——说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；（2）水上升——说明反应后气体体积的减少而使水位上升；（3）出油滴——说明反应后有难溶于水的有机物生成；（4）有白雾。【提问】这些实验现象是否说明了在光亮处甲烷与氯气发生了反应？在反应物中有碳、氢、氯三种元素，推测白雾可能是什么？无色油滴是什么？【讲解】根据推断，上述反应中生成的无色油滴是一氯甲烷，而且生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步发生反应，依次生成了难溶于水的油状液体：二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳）光【多媒体放映】“甲烷的一氯、二氯、三氯、四氯取代反应”动画。光光照CH4+Cl2—→CH3Cl+HCl光照CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光照CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl光照光照CHCl3+Cl2CCl4+HCl光照【强调】有机化学反应方程式必须用“→”连接，一般不用“=”【讲解】从课件中我们看出在这些反应中，甲烷分子中的氢原子逐步被氯原子代替，我们把这类反应称为取代反应。【指导阅读】教材62页取代反应的定义。【讲解】由教材上的定义，我们知道，这种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替代的反应叫做取代反应。【提问】联系以前我们学习过的置换反应，结合我们今天刚刚学习的取代反应，大家说一说取代反应与置换反应的区别是什么呢？【讲解】注意：置换反应的反应物、生成物中都必须有单质，而取代反应的反应物和生成物中都不一定有单质。【多媒体放映】用表格小结置换反应与取代反应的区别【讲解】这四种甲烷的氯代物都不溶于水。常温下，一氯甲烷是气体，其它三种都是无色油状液体。三氯甲烷又叫氯仿，四氯甲烷又叫四氯化碳，它们都是重要的有机溶剂。四氯化碳是一种高效灭火剂。大多数有机物能燃烧，四氯化碳不仅不能燃烧，而且能灭火，说明有机物的可燃性并不是绝对的。【过渡】那学习了甲烷的性质之后，我们再来看一下，甲烷在我们的生产生活中都有哪些用途。【多媒体放映】“甲烷的生产、生活用途”图片、视频展示。【讲解】相信同学们通过观看这些图片和视频已经知道了甲烷与我们的衣食住行是密切相连的，那我们今天通过本节课的学习，已经对甲烷的“由内到外”有了一个全面的认识。【多媒体放映】本节课的知识结构图。第二课时【引入】通过复习上次课的甲烷的几种模型结构，引出与甲烷相似的结构的物质：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷【提出问题】他们在结构上有些什么相似的地方呢？（让学生分组讨论）通过学生回答引导学生归纳总结出烷烃在结构上相似的地方，并进入到这节课的学习当中，然后提出烷烃的概念和通式。【板书】烷烃概念：通式：CnH2n+2再次明确烷烃的概念与结构特点。并列出乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的结构式让其判断他们是否为烷烃【过渡】通过乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的结构式，得出结构式的表示方式太过复杂，引入到结构简式的介绍上，然后让学生进行乙烷、丙烷、丁烷的结构简式的书写练习。【板书】结构简式【过渡】烷烃在结构上具有相似性，那么他们在物理性质上有什么异同点呢？（让学生阅读课本63页然后做出归纳总结）在学生总结之后做出一定的强调和解释【板书】烷烃的物理性质规律：随碳原子数目的增加状态：气(1～4)液（5~16）固；熔沸点依次升高密度：相对密度依次增大且小于1（浮在水面上）水溶性：均不溶于水【提出问题】我们知道甲烷、乙烷、丙烷分别含有一、二、三个碳原子，那大家思考一下如果一个烷烃含有八个碳应该叫什么呢？下面就来看看烷烃的命名【板书】烷烃的命名——以碳原子个数为基础命名◆称“某烷”◆十个以下用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸guǐ。◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。【实践活动】现在我手上有甲烷的结构模型，还有一些其他的模型，但是我想得到乙烷、丙烷的结构模型大家想想该怎么办？（老师提供甲烷、亚甲基的结构模型，让学生分组思考）然后请学生上去演示自己设计的转变过程【提出问题】通过上面的活动，大家想一想，甲烷、乙烷、丙烷在分子结构上有什么联系？在此基础上提出同系物的概念并总结出其特点。【板书】同系物概念：同系物的的特点：结构相似，在分子组成上相差一个或几个“CH2”原子团【练习】给出丁烷、异丁烷、戊烷让学生判断哪些是同系物【过渡】上面的丁烷和异丁烷不是同系物，那他们又有什么关系呢？在此基础上提出同分异构体、同分异构现象的概念，并以丁烷和异丁烷的物理性质总结出同分异构体的特点【板书】同分异构现象概念：特点：【课堂小结】【列表比较同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念】【随堂练习】【作业布置】情境引入，更好地调动学生的兴趣。共价化合物结合多媒体或者模型等教具，尽可能使学生更好感悟甲烷的结构。结合现象分析生成的气体有什么，顺便也复习下氢气和二氧化碳的经典检验方法。结合方程式分析对应的现象是由什么物质形成的。取代反应和置换反应的相似点与不同点要跟学生区分好。板书最简单的有机化合物——甲烷甲烷的结构结构式：用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式立体结构：正四面体型二、甲烷的物理性质无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。三、甲烷的化学性质1、氧化反应CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（l）2、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替代的反应四、甲烷的用途第二课时一、烷烃概念：通式：CnH2n+2二、烷烃的物理性质