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最简单的有机物甲烷教案

来源:易榕旅网
“最简单的有机化合物——甲烷”教学设计

授课人:李玉俊

1.教材的地位、内容和作用

《甲烷》农林版职业高中化学第五章第二节<<最简单的有机化合物-------甲烷>>的第一课时。

教材主要内容为甲烷的结构(包括结构式、电子式),甲烷的物理性质和化学性质。甲烷的化学性质包括甲烷的氧化反应和甲烷的取代反应。

烃是一切有机物的母体,而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子,学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解,因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。

2. 教学目标

根据课程理念和教材特点,结合高中学生已有的知识和能力水平确定了一下三维目标:

(1)知识与技能

①掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。 ②掌握甲烷的化学性质,了解有关的实验结论,了解取代反应。 ③了解甲烷的存在和用途。 (2)过程与方法

通过甲烷空间结构的推测和燃烧、取代实验培养学生观察、逻辑思维、分析、归纳和空间想象能力。

(3)情感态度与价值观

①进行理论联系实际的观点教育,辩证认识事物的观点。

②深入认识“结构决定性质”“内因、外因辨证关系”等哲学思想。

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③认识化学微观世界分子结构的立体美。 3.教学重点和难点

在借鉴新课程标准,吃透教材的基础上,我确定了以下的教学重点和难点:

重点:甲烷分子结构;甲烷的化学性质;取代反应的概念 。

难点:甲烷分子结构与化学性质的关系;甲烷的取代反应与无机化学中的置换反应相区别。

4.教学过程

[动画导课]播放我国“西气东输线路图”动画,简单介绍相关内容。 [师]问题1: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?

[生]甲烷;CH4

[板书] 最简单的有机化合物——甲烷

[师]问题2:我们知道C、H元素均为非金属元素,那么C、H应以共用电子对结合,请根据C、H原子的最外层电子结构,试画出CH4分子中的共用电子对。(一学生上前板演,其余学生在下面试画)

[板书]一、甲烷的结构

[师]纠错并讲解: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:

[师]我们通常将用一根短线来表示一对共用电子对,那么

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甲烷的结构式

[板书]结构式:用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式

[师]问题3: CH4结构式中,五个原子位于同一个平面吗? [动画]“甲烷分子的三维结构模型”

[师]问题4: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?

[投影]“ 甲烷分子正四面体结构示意图” [生]距离相等;夹角也相等。

[师]讲解:C—H与C—H之间的夹角均为109°28′ [板书]立体结构:正四面体型 [展示]甲烷分子球棍、比例实物模型

[师]问题5:甲烷分子球棍、比例模型有何不同? [生]讨论后发言

[师]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。

[生]实践活动:小组拼装甲烷分子球棍模型。 [师]集中展示、评点并总结甲烷分子的结构特点。 [师]结构特点:正四面体型,且四个C—H键的强度相同。

[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?

[生]阅读:课本“1、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?(从结构中C—H键的强度考虑)

[板书]二、甲烷的物理性质(略) 三、甲烷的化学性质

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[师]讲解:在初中我们已知道,化学反应的实质就是分子的的分裂,原子的重新组合(不全是)。甲烷分子中C—H键的强度较强,不易断裂,故通常情况下化学性质比较稳定。

[过渡]在一定的条件下,甲烷会发生某些反应。如,燃烧并放出大量的热。 [动画]“甲烷的燃烧”,注意甲烷的燃烧的产物和检验方法。 [板书]1、氧化反应

[师]简单介绍:标明反应物和生成物状态的意义,为以后进一步学习热化学方程式作一定的准备。

【板书】1.氧化反应——燃烧

【实验】点燃甲烷,燃烧,观察火焰颜色。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,观察烧杯壁和石灰水的变化。

【实验现象】燃烧火焰呈淡蓝色,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。

【板书】反应方程式 点燃

CH4+2O2===CO2+2H2O

【讲述】沼气的主要成分就是甲烷,甲烷燃烧放出大量的热,用于煮饭烧水等。

【实验】把甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?

【实验现象】不褪色

【讲述】通常情况下,甲烷除了不与高锰酸钾溶液等强氧化剂反应外,一般也不与强酸、强碱反应,因此甲烷的化学性质比较稳定。但是,在特定条件下,甲烷也可以与某些物质发生反应,甚至爆炸。

【板书】2.取代反应

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【实验】取一个100mL的量筒,用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2,放在光亮的地方,日光不要直射,等待片刻,观察发生的现象

【实验现象】量筒壁上出现油滴,量筒内的液面上升,气体颜色略微变浅。 【生】问题6:根据反应现象,试写出反应的方程式。 【板书】

【师】讲解:上述反应中生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步反应,依次有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)【讲述】甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的,共生成五种物质,四种取代产物。

引入取代反应的概念: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。

【板书】甲烷与氯气反应——取代反应:

光 CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

一氯甲烷

光 CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

二氯甲烷

光 CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl

三氯甲烷(氯仿)

光 CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl

四氯化碳

【讲解】甲烷的取代反应就是甲烷分子中处于四个顶点的氢原子逐个被氯原子取代,生成氯代甲烷的过程。

【动画】“甲烷的取代反应” 【生】观察反应细节

【师】问题7:根据生成一氯甲烷的反应及动画,试写出一氯甲烷与氯气进

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一步反应的化学方程式。

【生】 试写有关反应的化学方程式。

【师】纠错,并进一步提问:上述反应属于置换反应吗? 【生】讨论并一学生发言 【板书】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。 附:板书设计

最简单的有机化合物——甲烷

一、 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(略) 三、甲烷的化学性质 1、氧化反应

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

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