第1节最简单的有机物甲烷文档格式.docx
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《过程与方法》
1.通过信息加工模式学习甲烷，让学生体会化学和生活紧密联系。
2.学生通过对甲烷和氯气反应的对比实验的观察，体会对比的科学研究方法。
3.学生通过甲烷分子模型的构建和取代反应的模拟，体会构建模型将复杂问题简单化的科学方法。
4.让学生以甲烷为载体，初步体会有机化学学习的内容和特点。
《情感态度价值观》
1.通过沼气、天然气在日常生活中利用情况的了解，让学生感受到化学科学对生产和社会发展的贡献。
2.通过瓦斯爆炸的介绍，学生利用已学知识趋利避害，让学生体会了解科学知识的重要性。
3.利用有机化学的入门，提高学生的学习兴趣，营造宽松热烈的学习环境，鼓励学生（特别是学困生）合作学习，尽可能让每个学生体验成功。
【教学重点】甲烷分子的空间结构，甲烷的取代反应
【教学重点】甲烷分子的空间结构
【教学用品】
1、新闻图片
2、学生实验：
用试管装好的甲烷样品，甲烷与氯气取代反应的对比实验
3、球棍模型
【主要教学方式】
1、主要教学模式：
信息加工、教师启发
2、主要教学策略：
学生通过阅读新闻图片或观察实验来提取信息并将信息转化为知识。
【教学过程】
第三章有机化合物
第一节最简单的有机化合物---甲烷
展示图片：
提出设问：
为什么小猫会安然无事?
学生通过预习回答，如：
小猫和火焰之间有一个有机物隔板，是这层有机物隔板起到了保护小猫的作用。
引出问题“什么叫做有机物?
日常生活中常见的有哪些有机物?
”
学生活动：
讨论并做出简单回答。
教师给出答案：
化学上规定：
含碳的化合物叫做有机物，除了碳的氧化物（CO）、碳酸盐（CaCO3）、碳酸氢盐（NaHCO3）等。
如酒精、醋酸等。
投影：
知识简介世界上绝大多数的含碳化合物，都是有机化合物（简称有机物）。
例如：
糖类、蛋白质、油脂、染料等作为吃、穿、用方面的必需品;
合成树脂、合成橡胶、合成纤维、药物、染料、功能材料，等等.
目前，从自然界发现的和人工合成的有机物约有三千万种，而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来。
小问题：
有机物的种类为什么如此繁多？
学生活动
教师引导学生从碳的结构思考得到正确的答案：
碳原子最外层有4个电子，在有机物中，每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键，而且碳原子与碳原子之间也能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可以形成双键或三键；
多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环。
各种含碳化合物的空间结构，引出有机物中最简单的化合物——甲烷
【推进新课】
【板书】
一、甲烷的组成和结构
我们知道物质的结构决定性质，所以要想知道甲烷的化学性质就必须先知道甲烷的分子结构。
1．甲烷的分子式是：
CH4
2．甲烷的电子式：
3．甲烷的结构式：
科学实验证明：
甲烷分子呈正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子位于正四面体的顶点上。
视频播放甲烷的空间结果录像，让学生对甲烷的空间结构有直观的了解。
【讲述】结构决定性质，甲烷的贩子结构决定其具有怎样的化学性质呢？
二、甲烷的化学性质：
1．甲烷的氧化反应：
（1）播放甲烷燃烧的视频录像
学生观看并小结：
甲烷是一种很好的燃料，在空气中容易燃烧生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。
CH4+2O2CO2+2H2O
（2）实验：
把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管里，观察紫色溶液是否有变化？
学生观察得出结论：
实验现象：
溶液颜色没有变化。
师生小结实验结论：
甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应
总结结论：
通常情况下，甲烷不仅不与高锰酸钾等强氧化剂反应，与强酸、强碱也不发生反应，说明通常情况下甲烷的化学性质是比较稳定的。
2．甲烷的取代反应：
多媒体播放甲烷的取代反应实验，让学生观察实验现象并总结出实验的结论
学生活动（观察讨论总结）
大约3min后，可以观察到量筒壁上出现油状液滴，量筒内水面上升。
实验结论：
①量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；
②量筒内液面上升，说明随着反应的进行，量筒内的气压在减小，即气体总体积在减小。
结论：
氯气和甲烷在光照的条件下，发生了化学反应。
CH4+Cl2CH3Cl+HCl
提问：
什么是取代反应？
学生：
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取代的反应叫做取代反应。
取代反应
置换反应
概念
区别
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。
一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。
比较
①可与化合物发生反应，产物中不一定有单质。
②反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响较大。
③逐步取代，很多反应是可逆的由于共用电子对破裂而交换原子或原子团.
①反应物、产物中一定有单质。
②在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性的顺序。
③反应一般单向进行。
单质与化合物通过电子的转移而发生的氧化还原反应。
【课堂小结】
1.甲烷的分子式:
CH4
2.甲烷的电子式:
3.甲烷的结构式:
二、甲烷的化学性质
1.甲烷的氧化反应CH4+2O2CO2+2H2O
2.甲烷的取代反应：
有机化合物分子中某种原子（或原子团）被其它原子或原子团代替的反应叫取代反应
3.甲烷的受热分解
【布置作业】
教材P641、2、3、4、5、6、7
解题规律与技巧
确定烃的分子式的基本方法
方法一根据有机物，中各元素的质量分数（或元素的质量比），求出有机物的最简式，再根据有机物的相对分子质量确定分子式。
例题1：
某烃中碳和氢的质量比是24：
5，该烃在标准状况下的密度是2．59g／L，写出该烃的分子式。
解析：
（1）先求最简式：
C和H的原子个数比==：
==2：
5，所以最简式为C2H5。
（2）再求相对分子质量
摩尔质量==22．4L/mol×
2．59g／L==58g／mol，相对分子质量为58。
（3）最后求分子式：
（C2H5）n==58，解得n===2，分子式为C4H10。
方法二根据有机物的摩尔质量和有机物中各元素的质量分数（或元素质量比），推算出1mol该有机物中各元素的原子物质的量，从而确定分子中的各原子个数。
例题2：
在标准状况下，2．8L某气体的质量是3．5g，已知该气体是由碳和氢两种元素形成的化合物，且化合物中碳元素的质量分数为85．7％，氢元素的质量分数为14．3％。
求该气体的分子式。
该气体的摩尔质量为：
×
22．4L/mol==28g／mol，所以
1mol该气体中碳的物质的量为===2mol，
1mol该气体中氢的物质的量为===4mol，
亦即1mol该气体中，含2molC和4molH，所以分子式为C2H4。
方法三燃烧通式法。
如烃的分子式可设为CxHy，由于x和y是相对独立的，计算中数据运算简便。
根据烃的燃烧反应方程式，借助通式CxHy进行计算，解出x和y，最后得出烃的分子式。
例题3：
室温时20mL某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓H2SO4，再恢复到室温，气体体积减少了50mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积又减少了40mL，求气态烃的分子式。
燃烧产物通过浓H2SO4时，水蒸气被吸收，再通过苛性钠时，CO2被吸收，故CO2的体积为40mL。
根据体积减少可考虑用体积差法计算。
设烃的分子式为CxHy，其燃烧的化学方程式为
CxHy+（x+）O2————→xCO2+H2OΔV
1x+x气体减少：
1+
20mL40mL50mL
列比例式：
1：
x==20：
40，解得：
x==2，
（1+）==20：
50，解得：
y==6，
所以该气态烃的分子式为：
C2H6。
由上述几种计算方法，可总结出确定烃的分子式的基本途径为：
①M=22．4
②M=Mr
③M=M1a1%M2a2%+…..
①C、H元素的质量
②C、H元素的质量比
③C、H元素的质量分数
④燃烧产物的物质的量
最简式相对分子质量=
烃燃烧方程式计算、讨论
通过计算讨论
——→分子式←——
例题4:
将1molCH4与C12发生取代反应，待反应完全后，测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的C12为
A．0．5molB．2molC．2．5molD．4mol
1molCH4与C12发生取代反应，欲得到四种取代物的物质的量相等，则生成CH3C1、CH2C12、CHC13、CCl4各为0．25mol，该四种取代物中n（C1）===0．25mol×
（1+2+3+4）==2．5mol，根据取代反应特点知，n（HCl）===2．5mol，根据元素守恒可判断参加反应n（C12）===2．5mol。
故答案为C。
评析:
该题的另一种发散思维，生成物的物质的量最多的是……，由上述分析不能得出HC1的物质的量最多。
例题5:
常温下在密闭容器中通入2mL某烷烃和13mLO2，点火爆炸后去掉生成的CO2和H2O，再通入6mLO2，再点火爆炸，此时O2有剩余。
求烷烃分子式和可能的结构简式。
若其一卤代物有4种，命名此烷烃。
解析:
设烷烃分予式为CnH2n+2，反应消耗的O2为aL。
CnH2n+2+O2———→nCO2+（n+1）H2O
1
2a
2==：
aa===3n+1
据题意：
由13<
a<
19；
得1
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