桑建强：2011年高考化学复习教案（13）
天然气的利用 甲烷 教学目标：1、常识性介绍有机化合物的初步概念及性质上的一些共同特点。 2、了解甲烷在自然界的存在和用途 3、初步认识甲烷分子的空间结构。使学生掌握甲烷电子式、结构式的正确写法； 4、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的涵义。 教学重点和难点：甲烷的取代反应 教学程序： 【引入】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。 【设疑】那么什么是有机物？他们有什么共同的特点? 【结论】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，也是最简单的有机物。 一、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在 【实验】展示装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水)，简单介绍仪器名称。 【提问】通过观察，甲烷的物理性质都有哪些？ 根据学生的回答，归纳、板书。 【板书】1.物理性质：无颜色、无气味、密度比空气小，极难溶于水。 【讲述】植物在隔绝空气情况下分解能够产生甲烷，我国是世界上最早发现和利用天然气的国家，比西方要早一千三百年。现在我国天然气利用发展很快，常与石油和煤炭伴生，在油田和煤矿附近往往有天然气，它们都是“清洁”的燃料，无毒并且热能高。很多城市由烧煤改烧天然气后，酸雨的危害明显减弱。 【板书】2.存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等 介绍俗名来源，说明事物的联系性。 二、甲烷的分子组成和结构 【课堂练习1】 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。（提示：可以根据共价键理论和C、H原子比例判断甲烷分子式。） 教师根据学生的回答，总结、归纳，进行板书。 【板书】甲烷的化学式：CH4 【讲述】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。所以甲烷的化学式为：CH4 【课堂练习2】 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。 【板书】电子式： 结构式： 【过渡】我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的'结构式什么样的呢？阅读课本53页。 【讲述】甲烷的电子式和结构式只能表示甲烷分子中碳、氢原子的结合方式，但不能表示甲烷分子中原子在空间的排布情况。经过科学实验证明甲烷分子的结构是对称的正四面体结构，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，四个C—H键强度相同。 【展示】甲烷的比例模型 请两位学生上台演示制作甲烷球棍模型 【板书】分子结构：对称的正四面体结构 【过渡】我们知道了甲烷的分子结构，那么由这种结构决定的甲烷的化学性质是什么样的呢？ 【板书】三、甲烷的化学性质 【讲述】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。但任何物质的稳定性都是相对的，而它的变化是绝对的，内因是变化的根据，外因是变化的条件，一旦外部条件发生变化，甲烷也能发生反应比如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。 1、 【板书】1、甲烷的氧化反应 a、燃烧反应 【讲述】甲烷是一种优良的气体燃料，通常情况下 1mol甲烷在空气中完全燃烧，放出890kJ的热量, 火焰呈淡蓝色。 请同学们设计一套检验甲烷燃烧产物的装置同时思考以下问题： （1）点燃甲烷前应有什么操作？ （2）有几种产物？怎么检验？ 教师对学生设计的装饰进行评价并根据学生板演的方程式和装置图归纳总结 【板书】 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) 【总结归纳】点燃甲烷前应该验纯，燃烧产物是二氧化碳和水，可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上，之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。 【板书】 现象：火焰呈淡蓝色、烧杯内壁有水珠、澄清石灰水变混浊 b、取代反应 【演示实验】 向2支盛有甲烷的试管中（其中一支用黑纸包好），分别快速加入0.5g高锰酸钾和1mL浓盐酸，然后迅速的轻轻塞上胶塞，放在试管架上；没有包黑纸的试管在室内光线（日光灯）照射下，或用高压汞灯的紫外线照射；等待片刻观察现象。 【提问】发生了什么反应，有什么物质生成呢？阅读课本53、54页，寻找答案。 根据学生的回答，归纳、板书。 【板书】 【讲述】在这些反应里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了四种取代物，像这种有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。 【板书】取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。 【讲述】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。 【提问】 1、如何验证HCl的生成呢？ 2、取代反应与置换反应有何区别？ 3、有什么物质可以证明甲烷结构是正四面体而不是正方形？ 【小结】 1、甲烷分子的结构特点；说明“甲烷分子是正四面体结构”最基本的实验事实是什么？ 2、甲烷主要存在于那些物质中，有什么样的物理性质 3、甲烷的化学性质有哪些？ 4、什么是取代反应？它与置换反应有什么? [作业]作业本 天然气的利用 甲烷 ［反思］本课是学生第一次接触有机物，其中有的不同于无机物的概念需要讲清楚，所以本课内容一节课时间紧张，最好分成二课时上完。【桑建强：高考化学复习教案13】相关文章：
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