人教版高一化学下学期必修2教案--最简单的有机化合物-甲烷

第三章有機化合物
第一節最簡單的有機化合物－甲烷
第一課時甲烷
【教學過程】
投影圖片：沼氣池、西氣東輸、瓦斯爆炸。

這裏氣體的主要成分均為甲烷，甲烷作為一種高效、清潔的能源，你對它瞭解多少呢？
復習回顧：你對甲烷知多少？
引導學生結合初中學過的知識和圖片資訊總結。

學生回答教師加以評價並投影結論
在已有知識的基礎上我們繼續探究甲烷的性質。

甲烷是一種最簡單的有機物，也是一種常見的非金屬氣態氫化物，請同學們思考：HCl、H2S、NH3等均為非金屬氣態氫化物，它們都能被強氧化劑KMnO4氧化，且能與強酸或強鹼反應。

CH4是否具有這些化學性質呢？實驗是檢驗真理的唯一標準，下麵我們通過實驗來探究。

分別將甲烷通入加了酸堿指示劑的氫氧化鈉、鹽酸，酸性KMnO4溶液中，觀察現象，顏色是否褪去？
學生觀察實驗現象，總結實驗結論：通常狀況，甲烷非常穩定。

與強氧化劑、強酸、強鹼都不反應。

物質的性質是由結構決定的，甲烷分子具有怎樣的結構特點呢？下麵我們來探究甲烷的結構。

一、甲烷的結構
引導學生書寫甲烷的分子式、電子式、結構式。

師生共同分析C---H鍵的特點及氫原子之間的作用力。

甲烷分子中的原子在空間是如何分佈的呢？
請同學們展示課前製作的正四面體及甲烷分子模型。

教師給予評價，擇優保存。

並出示球棍模型和比例模型
甲烷的結構特點
結合圖片師生共同分析：甲烷分子是以碳原子為中心，四個氫原子為頂點的正四面體。

4個C－H鍵完全相同，夾角相等。

這種穩定的結構決定甲烷在常溫下化學性質非常穩定，不與強氧化劑、強酸、強鹼反應。

但在特定條件下，甲烷也會發生某些反應，如甲烷有可燃性。

二、甲烷的化學性質
1. 氧化反應
點燃純淨的甲烷。

學生觀察現象，寫化學方程式
甲烷燃燒時放出大量的熱，生成物無污染，因此甲烷是一種很好的燃料。

投影問題：根據學到週期表的有關的知識，提出大膽而合理的猜想： CH4能和氧氣發生反應，在一定的條件將甲烷和氯氣混和在一起，你認為能發生反應嗎？你猜想的依據是什麼？
學生思考交流
元素週期表
參照課本61頁實驗，思考下麵問題：
1.你從實驗中得到哪些資訊。

2.從所得資訊中你能獲得哪些啟示？
甲烷與氯氣的取代反應
提請學生觀察現象並思考上面的問題
課件分析反應歷程，學生根據提供的資訊寫出化學方程式。

強調反應的注意事項，分析反應的特點，得出取代反應的概念。

2、取代反應
在製作的甲烷模型上進一步操作，將其中的兩個氫原子被兩個氯原子取代，仔細觀察，你得到的結構有幾種？再次體驗甲烷分子的結構和取代反應。

CH2Cl2只有一種結構能證明甲烷是正四面體的立體結構而不是平面分子。

NH3在一定條件下能分解成N2和H2，結合NH3的熱穩定性和元素週期律，請你來分析甲烷受熱是否能分解呢？為什麼？
學生分析得結論
在隔絕空氣的條件下加熱到1000°C左右甲烷就會分解，生成炭黑和氫氣。

生成的炭黑可用於制油漆、鞋油，加入橡膠中制輪胎能增加耐磨性，因此甲烷是一種很好的化工原料。

3、分解反應
三、用途化工原料、燃料
1、知識小結：回顧知識點，指出重點
2、方法小結：研究有機物的基本思路和方法
【板書設計】
第一节最簡單的有機化合物----甲烷
一、甲烷的結構
二、甲烷的化學性質
1.氧化反應
2.取代反應
3.分解反應
三、甲烷的用途
第二課時烷烴
：前面學過，有機化合物裏，又一大類物質是僅由C、H兩種元素組成的，這類物質總稱為烴，也叫碳氫化合物。

甲烷是烴類裏分子組成最簡單的物質。

除甲烷外，還有乙烷、丙烷、丁烷等等。

：P62展示乙烷、丙烷、丁烷分子模型，試寫出它們的結構式，並歸納出它們在結構上的特點
：在這些烴的分子裏，碳原子跟碳原子都是以單鍵結合成鏈狀，跟甲烷一樣，碳原子剩餘的價鍵全部跟氫原子相結合。

這樣的結合使得每個碳原子的化合價都已充分利
用，都達到“飽和”。

這樣的烴就是我們今天要學習的——飽和烴，又叫烷烴：二、烷烴
1、概念：烴的分子裏每個碳原子的化合價都已充分利用達到“飽和”的
鏈烴叫做飽和鏈烴，也叫烷烴。

2、烷烴結構、組成特徵
①、碳原子間都以C-C相連、其餘都是C-H鍵；
②、C原子都形成4個共價鍵；形成四面體結構；
③、碳鏈可以轉動的，
：閱讀表3-1 總結烷烴物理性質遞變規律，並思考以下兩個問題
①、烷烴分子通式如何寫？②、狀態、溶沸點、密度隨碳原子數增大如何變化？：（師生共同）3、烷烴的通式：C n H2n+2
4、烷烴的物理性質：①、狀態：一般情況下，1—4個碳原子烷烴為______，
5—16個碳原子為_____，16個碳原子以上為______
②、溶解性：烷烴_____溶於水，_____溶(填“易”、“難”)於有機溶劑。

③、熔沸點：隨著碳原子數的遞增，熔沸點逐漸_____________。

④、密度：隨著碳原子數的遞增，密度逐漸___________。

：1、烷烴的化學性質有那些？為什麼？（與甲烷相似）
：5、烷烴的化學性質：
①、通常狀況下很穩定，與酸、堿和氧化劑都不反應，也難與其它物質化合
②、可燃：在空氣中燃燒生成水和二氧化碳。

③、取代：在光照條件下，都能與氯氣等發生取代反應。

:烷烴中最簡單的是甲烷,那麼隨著碳原子的增加,我們又如何命名呢?請閱讀教材P63第三段內容。

：6、烷烴的習慣命名方法
(1)、根據分子裏所含碳原子的數目來命名。

①、碳原子數在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來表示。

如：戊烷、辛烷等。

（石油液化氣就是丙烷和丁烷的混合氣，打火機裏的液體主要是
丁烷）
②、碳原子數在十以上的，就用數字來表示。

如：十一烷、十七烷等
(2)、含相同碳原子數而結構不同時，通常用“正”“異”“新”來表示
：烴基—烴分子失去一個或幾個氫原子後所剩餘的部分。

一般用“R—”表示。

如果這種烴是烷烴，那麼烷烴失去一個氫原子後所剩餘的原子團叫烷基。

如：—CH3叫甲基，—CH2CH3叫乙基。

（練習：丙基、丁基）
：例1、下列有機物常溫下呈液態的是（ C ）
A、CH3(CH2)2CH3
B、CH3(CH2)15CH3
C、CHCl3
D、CH3Cl
例2、正己烷的碳鏈是（ C ）
A、直線形
B、正四面體形
C、鋸齒形
D、有支鏈的直線形
例3、請同學們寫出丁烷、己烷的結構式，據它們的結構式寫出以上烷烴的結構簡式。

：結構式的書寫方法：可以先寫碳鏈，後添加氫原子。

結構簡式的書寫方法：省略C—H鍵，把同一C上的H合併，或再省略橫線上C—C
鍵（ CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3）
：乙烷CH3CH3、丙烷CH3CH2CH3、丁烷CH3CH2CH2CH3十七烷 CH3(CH2)15CH3
分析上述式子，我們可以發現它們在結構和組成上有什麼相同點和不同點？
：（1）、碳原子間都以C-C相連成鏈狀，其餘都是C-H鍵；
（2）、分子式不同，相差一個或若干個CH2原子團，相對分子品質相差14的倍數（14n）：二、同系物：
1、概念：結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱
為同系物。

如：甲烷、乙烷、丙烷互稱為同系物
：例3、下列化合物互為同系物的是（ B ）
A ① CH3CHO 和 CH3COOH B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H
D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
例4、下列數據是有機物的式量，其中可能互為同系物的一組是（ A ） A．16、30、58、72 B．16、28、40、52
C．16、32、48、54 D．16、30、42、56
例5、在同系物中所有同系物都是（ BD ）
A、有相同的分子量
B、有相同的通式
C、有相同的物理性質
D、有相似的化學性質
2、掌握概念的三個關鍵：①、一差（分子组成至少相差一个CH2原子團）
②、一同（具有相同的通式）③、二相似（结构相似，化学性质相似）
：3、展示4個碳原子的球棍模型連接方式，看是否為直線結構？其碳原子有沒有其他連接方式？
：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構的現象，叫做同分異構現象。

如正丁烷和異丁烷。

（甲、乙、丙烷有同分異構現象嗎？）
：三、同分異構現象和同分異構物體
1、同分異構現象：
化合物具有相同的，但具有不同的現象
2、同分異構體：
①、概念：化合物具有相同的，不同的物質互稱為同分異構體
②、特點：三相同（分子組成相同、分子量相同、分子式相同），
二不同（結構不同、性質不同）
：例6、有下列各組微粒或物質：
CH3
A、O2和O3
B、12
6C和13
6
C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—H
E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
①、組兩種微粒互為同位素②、組兩種物質互為同素異形體
③、組兩種物質屬於同系物④、組兩物質互為同分異構體
⑤、組兩物質是同一物質。

：歸納對比“四同”：
：探究C6H14的同分異構體有幾種？
：有機物中碳原子成鍵特點可以讓學生自己猜想，到黑板上寫出可能的連接方式。

同時，從C 原子的四價原則、同分異構體等角度理解有機物種類繁多的主要原因。

：有機物種類繁多的原因
⑴、碳原子有4個價電子，可以跟其他原子形成4個共價鍵。

⑵、碳鏈的長度可以不同，碳原子之間結合的方式可有單鍵、雙鍵、三鍵，也可
有環狀結構。

⑶普遍存在同分異構現象。