高中化学 第三章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物——甲烷 第1课时学案3 新人教版必修2

甲烷
（一）课前---设置情景自学思考。

任务一：明确目标学有方向。

本节课的学习目标为：
1.掌握甲烷的分子式、结构式、电子式和分子结构特点。

2.掌握甲烷的化学性质（燃烧、取代等），会写化学方程式。

3.了解取代反应的概念、甲烷的存在和用途。

任务二：观看视频自学思考。

请观看老师录制的微视频，思考给出的问题。

(视频另制) 任务三：完成作业找出问题。

请同学们结合自己观看视频、看课本、看资料后对相关内容的理解完成下列问题，并找出自己自学思考后不能解决的问题，拿到课堂上交流、讨论，听同学和老师的分析与解答。

【课前闯关题】：
1、什么叫有机物？有什么特点?含有碳元素的化合物都是有机物吗？
2、甲烷是一种色味的体，溶于水，密度比空气；
主要存在于；主要用途有。

3、甲烷的分子式、结构式；结构简式。

相对分子质量，甲烷分子为型结构，键角为0，化学键为性共价键。

最多有原子共面，
4、甲烷有哪些化学性质？写出反应的化学方程式
5.以下关于甲烷的说法中错误的是( )
A.甲烷分子是由非极性键构成的分子
B.甲烷分子具有正四面体结构
C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
D.甲烷存在于天然气、沼气、煤矿坑道气、海底可燃冰中
6.下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在的状况( )
A.Ⅰ
B.Ⅱ
C.Ⅲ
D.Ⅳ
7.下列叙述中错误的是( )
A. 甲烷燃烧有淡蓝色火焰
B.甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C.煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生
D. 点燃甲烷前不必进行验纯
8.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物有：①CH3Cl ②CH2Cl2
③CHCl3④CCl4 ⑤HCl，其中正确的是( )
A.只有①
B.只有③
C.①②③的混合物
D.①②③④⑤的混合物
（二）课中---讨论探究查漏补缺
任务一：小组讨论探究展示。

活动1、大家看了视频，请小组交流、讨论课前闯关问题，交换各个问题的看法，探讨个人自学思考后不能解决的问题。

（多媒体展示课前闯关题让学生讨论。

老师板书下列内容：）
一、有机物及特点
二、甲烷
1、物理性质
2、存在
3、分子组成和结构（分子式、结构式、电子式）
4、化学性质（写方程式）
4.1 可燃性（氧化反应）
4.2取代反应
4.3热裂解
5、用途
活动2、请小组代表展示本组讨论后的答案，其他同学可补充、点评。

（老师穿插讲解、强调）。

活动3、请同学们踊跃上台板书、讲解，（对可能有不同答案的问题指定学生代表回答，其他同学补充完善，教师逐一进行纠正或肯定。

）
活动4、探究甲烷的分子组成和结构
[实验事实]已知甲烷含碳质量分数75％，含氢25％, 在标况下的密度为o.717g/L 请大家讨论怎样求得甲烷的分子式?(学生讨论后先提问学生，在总结2种求分子式的方法---求得 CH4)
讨论1：为什么一个碳原子要和四个氢原子结合？（引导学生从原子结构出发讨论）
讨论2：写出甲烷的电子式
讨论3：已知甲烷分子中四个化学键的键长、键能、键角均相等，请利用手中的硬纸板、橡皮泥、小番茄、牙签等制作你们认为可能的甲烷的空间结构并写出结构式。

结论：甲烷分子可能为平面正方形或正四面体型
讨论4：已知甲烷的键角为109028、 二氯代物只有一种，则甲烷分子是什么结构？ 结论：引导学生讨论后得出甲烷分子为正四面体结构。

活动5、探讨甲烷的燃烧反应
{实验} 点燃甲烷，分别用干燥的冷烧杯和用澄清石灰水润湿过内壁的烧杯罩在火焰上方，观察现象。

讨论1：上述实验有何现象？
讨论2：怎样鉴别氢气、一氧化碳、甲烷三种无色无味的气体？
讨论3：点燃甲烷前应如何验纯？甲烷的爆炸极限是多少?甲烷和空气的混合物中甲烷的体积分数为多少时爆炸最剧烈？
讨论4：将煤气灶（主要为C 3H 8）改为天然气灶,应如何调节进气口和进风(空气)口？ 讨论5：甲烷能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色吗？
将甲烷分别通入酸性高锰酸钾溶液、溴水中，观察现象，得出结论
活动6、探讨甲烷的取代反应
讨论1：看课本，回答反应的原料、条件、方程式、特点（逐步取代）
讨论2：什么叫取代反应？
讨论3：将甲烷和氯气混合在试管中，将试管倒立在盛有足量水的水槽中，光照一段时间，分析有何现象？
讨论4：1mol 甲烷和一定量氯气混合光照，当甲烷反应完时，生成等物质的量的四种有机物，则反应掉氯气多少摩尔？如生成四种有机物的物质的量之比为1：2：3：4，则反应掉氯气多少摩尔？？
任务二：当堂练习 查漏补缺。

请同学们先独立思考，在相互讨论完成下列问题：（多媒体投影）
1.近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下，甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源 A.①②③ B.②③④
C .①③④ D.①②④
2.下列物质：①金刚石、②白磷、③甲烷、④四氯化碳，⑤晶体硅 ⑥二氧化硅 其中分
子为正四面体结构的是( ) A.①②③ B.①③④
C .②③④ D.①②③④
3.下列化学反应中不属于取代反应的是( )
A.CH 2Cl 2＋Br 2――→光照CHBrCl 2＋HBr
B.CH 3OH ＋HCl ――→光照CH 3Cl ＋H 2O
C .2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ D.CH 3—CH 2—Br ＋H 2O ――→NaOH △
CH 3—CH 2—OH ＋HBr 4.下图是CH 4、CCl 4、CH 3Cl 的分子球棍模型图，下列说法正确的是( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键
D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
5.有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl组成。

为确定其组成，进行了以下实验：①将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；②再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少；③把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。

原混合气体含有( )
A.CO和HCl
B.CH4和NH3
C.CH4和HCl
D.H2和CO2
6.公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。

下列关于甲烷的叙述中，错误的是( )
A.通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B.甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D.甲烷的四种取代物都难溶于水
7.如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。

将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。

(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。

(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是________(填字母序号，下同)。

A.升高
B.降低
C.不变
D.无法确定
(3)U形管左端的气柱变化是__________。

A.体积增大
B.体积减小
C.消失
D.不变
(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：_____________________________
________________________________________________________________________。

任务三: 反思总结归纳升华。

活动1、请各小组同学讨论归纳本节课所学内容，从知识、方法、能力、情感等方面写出要点或框图，（学生讨论完后指定学生代表回答，或用投影仪展示，其他小组补充）活动2、教师用多媒体展示本节课的主要内容,让学生形成完整、系统、准确、科学的知识体系。

（三）课后—复习巩固 精炼提升
请课后完成下列作业：（多媒体投影）
1、反复看资料，加强理解和记忆
2、完成资料中本节课的题目
3、预习下节课内容
附： 课前闯关答案
1 . 2. 3. 4. （略） 5.A 6.D 7.D 8.D
当堂练习答案1.C 2.C 3.C 4.B 5.A 6.B
7.(1)CH 4＋4Cl 2――→光照CCl 4＋4HCl (2)B (3)B
(4)反应中气体的物质的量减小，且生成的HCl 能够溶解于水中，所以左侧压强减小，故右侧水柱下降。