甲烷 导学案

第一节最简单的有机物——甲烷（第一课时）
【学习目标】
知识与技能：掌握甲烷的电子式、结构式及其空间构型；
掌握甲烷的化学性质并理解取代反应的含义；
了解甲烷的存在、用途及对生活生产的意义。

过程与方法：通过实践活动、多媒体图片等认识甲烷，培养研究兴趣与精神；
通过分析实验、对比讨论等方式，理解新的概念，理解取代反应原理。

情感态度与价值观：通过甲烷的分子结构的探究，激发学生学习化学的兴趣；
通过甲烷初步形成结构决定性质，性质决定用途的思维方法，更加辩证看问题。

【重难点】
重点：甲烷的结构和化学性质难点：理解取代反应
【预习思考】
1 、甲烷是的主要成分，我国天然气主要分布在，为了利用天然气我国实施了工程，天然气是一种能源，此外还是一种重要的。

2、甲烷的分子结构
碳原子最外层有个电子，要形成条共价键。

甲烷的电子式为，结构式为，其空间结构为_ ________。

甲烷分子中有个键。

3、甲烷的物理性质
甲烷是一种色、味的，密度比空气，溶于水。

4、甲烷的化学性质
燃烧（氧化反应）：甲烷燃烧时，火焰呈，反应的化学方程式为．
【课堂探究】
你知道哪些关于甲烷的知识呢？
一、甲烷的物理性质
甲烷是一种色、味的，密度比空气，溶于水。

二、甲烷的组成与结构
分子式：实验式：
五式电子式：
结构式：结构简式：
两种模型：
<问题>
甲烷的结构式能表示出甲烷的真实结构么？你能形象地展示出甲烷的真实结构么？（教材实践活动）
我来总结：甲烷是以为中心，为顶点构成的体。

1个甲烷分子中包含条单键。

键长键角。

<思考>结构决定性质，甲烷能使高锰酸钾褪色么？与强酸强碱反应么？
三、化学性质
甲烷能与高锰酸钾等氧化剂反应，与强酸、强碱，但甲烷也会发生某些反应。

1、甲烷氧化反应（甲烷的燃烧）
现象：，方程式：
<思考>那甲烷能否与氯气发生反应呢？
2、甲烷的取代反应
【探究】：P53科学探究：甲烷与氯气反应（视频）
<观察>认真观察实验现象，注意液面、气体颜色、和饱和食盐水、试管壁有什么变化没有？
<思考>为什么会有这些现象呢？
<模拟>动画模拟直观展示，从微观上分析。

产生了什么新物质呢？
CH4+Cl2+
光照
- 1 -
<思考>由以上反应原理发现，甲烷的4个氢原子可被氯原子替代，这样的反应是有机反应的重要类型之一——取代反应。

那么我们尝试给取代反应下个定义：
取代反应定义：。

<试一试>
1、在光照条件下，将体积相同的甲烷气体和Cl2(常温、常压下)混合，产物都有哪些？得到的混合物中物质的量最多的是？
2、下列反应是否属于取代反应？
A.2HI＋Cl2==2HCl＋I2
B. C2H6＋Cl2―→C2H5Cl＋HCl
3、甲烷的受热分解
在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。

氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。

四、性质决定用途
甲烷主要是作为，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。

作为，可以用来生产乙炔、氢气、合成氨、碳黑、硝氯基甲烷、二硫化碳、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氢氰酸等。

【总结】本课小节
<思考>以后研究有机物的一般思维是怎么的呢？【随堂测验】
1、下列关于甲烷的叙述正确的是()
A．甲烷分子的空间构型是正四面体，所以，CH2Cl2有两种不同构型
B．甲烷可以与氯气发生取代反应，因此，可以使氯水褪色
C．甲烷能够燃烧，在一定条件下会发生爆炸，因此，是矿井安全的重要威胁之一
D．甲烷能使KMnO4溶液褪色
3、1mol甲烷和Cl2发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2的物质的量为() A．0.5mol B．2mol C．2.5mol D．4mol
4、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混合气体的装置
放置在有光亮的地方，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)若题目中甲烷与氯气的体积之比为1∶1，则得到的产物为____(填字母编号)。

A．CH3Cl HCl B．CCl4HCl C．CH3Cl CH2Cl2 D．CH3Cl CH2Cl2CHCl3CCl4 HCl
(3)经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是________(填字母编号)。

A．升高B．降低C．不变D．无法确定
(4)右端玻璃管的作用是_______________________________。

【反思与疑问】
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