1、四队中学教案纸 （备课人：李婵娟 学科：化学 ）备课时间4.3 教学课题天然气的利用 甲烷教时计划1 教学课时1教学目标1.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的计算方法，培养学生计算过程的逻辑思维能力训练；2复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型。认识物质结构本质，能透过现象看本质。培养空间想象能力。重点难点甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应，其中取代反应是教学难点教学过程录像 西气东输（ PPT2，3，4）引入 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用
2、的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源“可燃冰”, 实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会 1000 年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.【板书】天然气的利用 甲烷【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始，然后是结构式及性质。【板书】一、甲烷的分子组成和结构【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为 CH4 的？【讨论】甲烷的分子式。 （PPT5，6）【讨论】 （1）哪些实验事实说明，甲烷中含有氢元素？碳元素？你能设计一个实验吗？（2）甲烷的燃烧
3、实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素？【实验设计】 点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾 ,澄清石灰水变浑浊,说明产物是 H2O 和 CO2 .所以甲烷中一定含有 C 元素和 H元素.【提示】要测定分子式不仅要做定性实验，更要做定量实验。【交流与讨论】根据课本 59 页数据计算甲烷的分子式【投影】学生计算甲烷分子式的方法。【设问】甲烷的结构又如何？【提问】1画出碳原子的结构示意图，碳原子有几个价电子，通常与别的原子形成几个共价键？2写出甲烷的电子式。3若用“”代表一对共用电子，写出甲烷的结
4、构式【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布，甲烷分子的空间结构是什么样的？【展示】甲烷的球棍模型和比例模型【甲烷的结构特点】正四面体型结构,C 在中心,4H在顶点.【思考】历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为 CH4 后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？【演示】分别用 2 个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球，思考得到的构型分别有几种。【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究二氯甲烷有几种来确定。
5、若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：所以，根据甲烷的二氯代物只有一种，即可判断甲烷分子的正四面体型。【多媒体】甲烷分子的正四面体的空间结构及键参数。【板书小结】甲烷的分子式、电子式、结构式。【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。【板书】二、甲烷的物理物质（PPT6，7）无色无味气体，难溶于水，比空气轻。【提问】甲烷的化学性质如何？【学生讨论】甲烷的燃烧实验【提问】1点燃甲烷前要进行什么操作?2火焰的颜色如何?3燃烧后的产物如何检验?【讲述】2005 年煤矿爆炸事故从发生的事故类型看,主要是
6、瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故 665 起，死亡 2439 人。【板书】三、甲烷的化学性质（PPT7）1氧化反应：CH 4 + 2O2 CO2 + 2H2O 【设问】甲烷还有什么化学性质呢？【观察与思考】2、甲烷与氯气反应（PPT8，9，10 ）【提醒】重点观察部位：量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。【回答】量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。【多媒体动画、板书、讲述】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）【学生练习】学生书写二氯甲烷
7、、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。【投影】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。【讲解】有机化学的反应中往往发生副反应,所以在有机化学方程式中用箭号来代替等号【讲述】甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水，产物中只有一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体，所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这种反应类型叫取代反应。【板书】2取代反应：【强调】该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 有机物分子里的某些原子或原子
8、团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。【介绍】四种取代产物的性质和用途【提问】取代反应属于置换反应吗？【讲述】有机化学中的取代反应与无机化学中的置换反应是不同的，下表是它们之间的一些区别：【投影】 （PPT11）【讲述】甲烷是一种重要的化工原料，利用甲烷可以制取许多化工原料。【阅读】60 页甲烷的利用【讲解】甲烷中只含有碳元素和氢元素,我们把类似于甲烷的这一类物质称为“烃”,这个字取用了碳中的“火”,和氢中的下半部分,另外还取用了碳的声母及氢的韵母,这样就构成了“烃”.【多媒体】展示乙烷、丙烷、丁烷的结构式【提问】1乙烷、丙烷、丁烷的组成元素是什么？2乙烷、丙烷、丁烷的结构式有什么相同
9、点？【讲述】烃、烷烃的概念，烷烃通式及名称。【板书】四.烷烃（PPT12 ，13）【学生活动】根据甲烷、乙烷、丙烷的分子式，归纳烷烃的通式【板书】通式：C nH2n+2 (n1)【提问】结构决定物质的性质，乙烷有什么化学性质？十八烷呢？【强调】学好有机物要学好典型的、有代表性的物质，就可以学好成百上千种物质。【小结】甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。学习有机化学首先要掌握有机物中碳原子呈四价(即构成四个共价键)，再理解有机物的结构和性质。甲烷的分子结构是正四面体，它的主要化学性质是能发生取代反应。对甲烷的学习是我们打开有机化学的金钥匙，请大家体会这节课的探究方法。课外作业1在下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 。A氯气与氢气反应 B氯气与甲烷反应 C次氯酸分解 D甲烷与氧气反应2下列分子中呈正四面体结构的是 A甲烷 B二氯甲烷 C三氯甲烷 D四氯化碳3物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体，光照后生成物质的量最多的是 A 一氯甲烷 B二氯甲烷 C三氯甲烷 D四氯化碳 E氯化氢答案 ：D A E教学反思注意比较取代反应和置换反应
