甲烷第一课时教案

第一课时甲烷

1.教材分析

必修2 第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。甲烷是最简单的有机化合物，本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。

2.教学目标

知识与技能：

（1）了解甲烷的物理性质，了解甲烷的结构特点

（2）认识取代反应、氧化反应

（3）能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式

3. 教学重难点

甲烷的化学性质，取代反应

过程与方法

（1）通过动手制作甲烷的空间构型，推导甲烷的空间结构；通过动手、分析、讨论等学习过程，体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用

（2）通过学习甲烷的取代反应，了解取代反应的条件和实质

情感态度与价值观

通过对甲烷性质的学习，对分子结构的探究，丰富科学体验，提高学习兴趣，增强学习有机化学的信念。

教学过程

引入通过展示甲烷的自然存在的几幅图来引导这一节课要学习的物质——甲烷，首先告诉学生学习物质时，物质的结构决定性质，性质决定用途，所以我们先来了解甲烷的结构。

板书一、甲烷的分子组成和结构

设计学生自己书写甲烷分子式、电子式、结构式，并让一个同学到黑板上写

分子式：CH4 电子式：结构式：

提问那为什么一个C要结合4个H结合？而不是3个、5个或者更多呢？

回忆前面我们讲了C是第几主族的元素？最外层有几个电子呢？

[板书] C的原子结构示意图

[讲述]C原子有4个价电子，而H原子有1个电子，C原子的1个价电子与H原子的1个电子形成1对共用电子对。所以，C原子欲形成八电子的稳定结构，则需形成四对共用电子对，所以1个C原子要结合4个H原子。常用一根短线来代替一对共用电子对，从电子式便得到结构式。

[探究活动] 甲烷的空间构型

同学们利用手中的纸板制作出甲烷的空间构形。

提问请××同学来展示你们的作品

[实物展示] 甲烷分子的球棍模型和比例模型

介绍这种结构叫做甲烷的球棍模型，它能表示分子内各原在空间的相对位置

这种结构叫做甲烷的比例模型，它能表示分子内各原子的相对大小和在空间的相对位置

[结论、板书]

空间构型：对称的正四面体构型

让学生自己看课本总结出甲烷的物理性质

二、物理性质

无色、无味、极难溶于水的气体，密度比空气的密度小可以燃烧等

【提问】问学生沼气是用来干什么的，学生都知道，从而引入甲烷的燃烧，甲烷的化学性质氧化反应。

三、甲烷的化学性质

1、氧化反应

（1）甲烷的燃烧

CH4+2O2CO2+2H2O

注:有机反应方程式用箭头不用等号!

【设问】为什么燃烧会发生爆炸？（让学生相互讨论一下，后请一位学生来回答）

既然甲烷可以被氧气氧化，那么它还能不能被其他氧化剂氧化呢？（停顿）

我们知道酸性高锰酸钾是一种常用的强氧化剂，它是否可以氧化甲烷呢？

【投影】甲烷通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液不会褪色

这也说明甲烷与高锰酸钾是……（不反应的），事实上甲烷在通常情况下的性质确实非常稳定，与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱等都不会发生反应

【板书】（2）甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

学习甲烷的一个化学性质：

[投影]展示甲烷与氯气发生反应的实验视屏，引导学生观察实验过程、总结实验现象。

气体颜色变浅（对比或者是无色了），说明Cl2消耗了，与甲烷发生了反应[投影]展示甲烷与氯气发生取代反应时结构变化的动画，引导学生观察结构的变化。

【设问】看了这段模拟过程，你们认为甲烷和氯气是怎么反应的？

【解释】我们用结构式来表示这个反应，在光照条件下，氯气分子中的Cl-Cl键断裂，然后氯原子进攻了甲烷分子中的氢原子，导致一条C-H断裂，Cl原子就和C原子通过单键结合，脱下来的H原子

就和另外一个氯原子结合生成氯化氢，最终氯原子替代了甲烷分子中的氢原子，像这样，甲烷中的一个氢原子被氯原子所替代，这种物质就叫做一氯甲烷。

一边分析一边把生成一氯甲烷的方程式书写出来

【讲述】CH3Cl中还有3个H原子，能否继续和氯气反应？其实，反应一旦发生，将连续发生反应，

其他的氢原子也被取代。

设计：学生讨论并写出其他的三个方程式

【引导•】（指着四个反应）请同学们观察一下这些反应发生的时候有怎样的共同特点呢？

氯气中的氯原子逐步替代了甲烷分子中的氢原子

【板书•投影】像这样，有机物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应叫做取代反应。

【解释】接下来，我们一起看一下它的取代产物。

1、一氯甲烷常温下为气态，其余三种都为液态。

2.、（根据现象的描述，适时讲解）刚才的实验还能看到什么呢？哦，由于它的产物都能溶于水，所以还能看到有油状液滴存在

性质反映结构

【小结】同学们，今天我们通过大家的一起努力，了解了甲烷的结构，解释了甲烷在通常情况下性质为何这么稳定，而稳定的结构，也反映出了甲烷的结构。

当然在特定条件下甲烷也可以发生一些反应，比如说取代反应、氧化反应

【投影】练习

板书设计

第一节甲烷

一、甲烷的分子组成和结构

二、甲烷的物理性质

三、甲烷的化学性质

1、氧化反应

（1）甲烷的燃烧

CH4+2O2CO2+2H2O

（2）甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

2、取代反应

CH4+Cl2CH3Cl+HCl

CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+ Cl2 CHCl3+HCl

CHCl3+ Cl2 CCl4+HCl

取代反应：有机物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应叫做取代反应。