2019-2020年高中化学《最简单的有机化合物——甲烷》教案15 新人教版必修2

2019-2020年高中化学《最简单的有机化合物——甲烷》教案15 新人教

版必修2

学习目标

1．知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构

2．知道甲烷的化学性质稳定，了解有关实验的结论，了解取代反应和氧化反应；

3．认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。

教学重难点：

甲烷的结构和甲烷的化学性质。

教学过程：

【引言】

从今天起，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。

因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。

有机化合物有两个基本特点：数量众多，分布极广。其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。人们熟悉的甲烷就是最简单的烃。

【新课】第一节最简单的有机化合物——甲烷

一、甲烷的结构

通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。

[课堂练习1]

碳原子和氢原子的结构示意图。

答案：

[课堂练习2]

已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的

化学式。

解：因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。

所以：

设取甲烷100g，则C的质量是100×75%=75g，H的质量是100×25%=25g

又因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。

所以甲烷的化学式：CH4

[课堂练习3]

已知甲烷的分子式为CH4，①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。讨论分子里各原子在空间的分布情况？

①甲烷的电子式：

②讨论结果：可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构

[总结]

甲烷分子的比例模型：

甲烷分子的球棍模型

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。 二、甲烷的性质

物理性质：甲烷是无色、无臭的气体，密度是0.717g/L （标准状况），极难溶于水。 通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。 化学性质： 甲烷的氧化反应

[实验]点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。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，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。

CH 4+2O 2 CO 2+2H 2O

[实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？

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应。

2．甲烷的取代反应

[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。

[由现象讨论后得出结论]

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。

结论：（学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学软件）

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。

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。

在常温下，一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。

【作业】整理本课时所学有关甲烷的知识。

思考：若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物，则需要消耗的氯气的物质的量是多少？

2019-2020年高中化学《最简单的有机化合物——甲烷》教案16 新人教

版必修2

教学目标：1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况

2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构

3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理

4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途

5、培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力 重点、难点：甲烷的结构和甲烷的取代反应 教学过程：

通过简单计算确定甲烷的分子式

画出碳原子的原子结构示意图，推测甲烷分子的结构。 一、甲烷的分子结构

化学式：CH 4

电子式：H

H :C :H H ⋅⋅⋅

⋅

结构式：H

|H C H |

H --

二：甲烷的性质

1：物理性质：无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻，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，CH 4占80%~97%）。

2：化学性质：甲烷性质稳定，不与强酸强碱反应，在一定条件下能发生以下反应： （1）可燃性（甲烷的氧化反应）

()()()()千焦气气点燃气气890O H CO O 2CH 2224++−−→−+

学生实验：

①CH 4通入酸性KMnO 4溶液中

观察实验现象：不褪色 证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。 结论： 一般情况下，性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应

（2）取代反应：

② 取代反应实验

观察现象：色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。