天然气的利用教案

时间：2021-12-16 09:36:40 教案我要投稿

天然气的利用教案

第1单元课时1 天然气的利用甲烷教学设计一、学习目标 1、知识与技能：通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法；复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的重要化学性质。 2、过程与方法：培养学生计算过程的逻辑思维能力训练；培养空间想象能力。 3、情感态度与价值观：认识物质结构本质，能透过现象看本质。提高学生关心社会、能源等问题的意识。二、教学重点及难点重点：甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应难点：取代反应三、设计思路本节是有机化学入门，甲烷是有机化学中接触到的第一种物质，对于有机物立体结构多变的特性。宜使用直观教学道具以及多媒体．增强学生的空问想象能力。通过创设问题情境，激发学生学习的强烈愿望，采用直观道具和多媒体动画的演示，带给学生深刻的感性体验，打开有机学习的大门。重视了解学生已有的“学习经验”－如何认识物质的结构和性质，激发学生学习的“自主性”，把外界施加的信息通过主动建构变成学生自身的知识。四、教学过程【引入】火的使用使人摆脱了茹毛饮血的蛮荒时代，走向了文明，人们用火烧烤食物、取暖，历史上，人们曾使用过各种燃料来取火，如柴、煤等，我们日常生活中还使用哪些燃料？【总结】煤、石油、天然气是三种重要的化石燃料，今天我们先来了解天然气，天然气的主要成分是什么？【讲解】除了天然气的主要成分是甲烷外，甲烷还存在于池沼底部、油田气和煤矿坑道，故甲烷又名沼气、坑气、瓦斯。西气东输是我国一项巨大的工程，输送的气体就是天然气。而且，科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”实际上是甲烷的水合物，据估计，可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用。【提问】你已对甲烷了解了哪些？从甲烷的组成、结构及性质考虑。【板书】一、甲烷的分子组成和结构分子式：CH4 电子式结构式【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的？【提示】它的测定经历了有定性到定量的过程【讨论】（1）设计一个实验说明甲烷中含有氢元素和碳元素？（2）甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素？【实验设计】点燃甲烷气体，用一个干燥的烧杯罩在火焰上方，然后在烧杯中加入澄清石灰水【学生活动】观察现象并总结：火焰颜色是蓝色，烧杯壁上有水雾，澄清石灰水变浑浊，说明产物是H2O和CO2 。所以甲烷中一定含有C元素和H元素，不能确定甲烷中是否含有氧元素。【提示】要测定分子式不仅要做定性实验，更要做定量实验。【交流与讨论】根据课本59页数据计算甲烷的分子式【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布，甲烷分子的空间结构是什么样的？【思考】历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究二氯甲烷有几种来确定。——若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：所以，根据甲烷的二氯代物只有一种，即可判断甲烷分子的正四面体型。【演示】甲烷的二氯取代【板书】二、甲烷的物理物质无色无味气体，难溶于水，比空气轻。【提问】甲烷的化学性质如何？【讲解】甲烷是一种清洁高效的燃料，与一氧化碳或氢气相比，在相同条件下等体积的甲烷释放出的热量较多。我国天然气资源丰富，但分布不均，西气东输工程树的.就是天然气。【提问】1．点燃甲烷前要进行什么操作? 2．火焰的颜色如何? 【板书】三、甲烷的化学性质 1．氧化反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 【练习】1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出889.6KJ的热量，写出热化学方程式。【创设情境】甲烷除了可以作燃料，还是一种重要的化工原料，大名鼎鼎的氟利昂就可以以甲烷为原料制取。【展示】氟利昂（CHFCl2）的球棍模型，与甲烷的球棍模型作比较，思考氟利昂可能是甲烷用过怎样的反应制得的。【视频】甲烷与氯气反应【观察与思考】重点观察量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。【回答】量筒内气体黄绿色褪去，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。【板书、讲述】述反应中生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步反应，依次有生成了难溶于水的油状液体：二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳）【学生练习】学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。【问题解决】如何用甲烷来制取氟利昂？【讲解】有机化学的反应中往往发生副反应,所以在有机化学方程式中用箭号来代替等号【讲述】甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水，产物中只有一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体，所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。【讲述】这种反应类型叫取代反应。【板书】2．取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应【强调】该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。【介绍】四种取代产物的性质和用途【提问】取代反应与置换反应有什么异同？【归纳】从概念、反应物、产物、反应条件总结区别【阅读】60页甲烷的利用【讲解】甲烷是最简单的有机物，所谓有机物就是含碳化合物（除一氧化碳，二氧化碳，碳酸，碳酸盐等），甲烷中只含有碳元素和氢元素，我们把类似于甲烷的这一类有机物称为“烃”，这个字取用了碳中的“火”，和氢中的下半部分，另外还取用了碳的声母及氢的韵母，这样就构成了“烃”。【展示】展示甲烷、乙烷、丙烷的结构式和模型【提问】1．甲烷、乙烷、丙的组成元素是什么？ 2．甲烷、乙烷、丙烷的结构式有什么相同点？【讲述】烃、烷烃的概念，烷烃通式及名称。【板书】四.烷烃 1、通式：CnH2n+2 (n≥1) 【提问】结构决定物质的性质，乙烷有什么化学性质？十八烷呢？【板书】2、性质：物理性质，n越大，熔沸点越高，n小于等于4的烃在通常条件下为气态化学性质，较稳定，可燃性，光照下与氯气取代 3、简单命名：甲烷，乙烷，丙烷，丁烷…… 4、同系物：分子结构相似（含有相同的官能团），组成相差一个或若干个“CH 2” 【提问】同系物与同分异构体有什么异同？【小结】甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。学习有机化学首先要掌握有机物中碳原子呈四价(即构成四个共价键)，再理解有机物的结构和性质。甲烷的分子结构是正四面体，它的主要化学性质是能发生取代反应。对甲烷的学习是我们打开有机化学的金钥匙，请大家体会这节课的探究方法。【课堂练习】 1． 1mol甲烷与氯气发生取代反应，若生成等物质的量的四种卤代烃，则此时消耗的氯气的物质的量为多少？ 2．乙烷与氯气取代的产物有几种？【布置作业】

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