必修二第三章甲烷教案.docx
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必修二第三章甲烷教案
必修二第三章甲烷教案
第三章重要的有机化合物
第一节认识有机化合物
一教材分析
（－）知识脉络
有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。
在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上，本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。
进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系，了解有机化合物多样性的原因。
认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系
（二）知识框架
有机化合物（几千万种）
有机化合物的性质多样
有机化合物大结构多样
甲烷
甲烷的性质
甲烷的分子结构
氧化反应
取代反应
碳的原子结构
碳的成键特征
同系物
同分异构体
（三）新教材的主要特点：
本节教材体现了“从生活到化学，从化学到社会”的认识逐步深入的过程。
从
培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，新教材较旧教材更符合知识的逻
辑关系，同时注重学生的能力培养。
二、教学目标
1、了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系
2、通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。
3、掌握同分异构现象以及简单的命名规律，初步培养学生空间想像能力。
三、教学重点和难点
甲烷的性质、有机物结构的多样性
四、教学准备
教师准备
1、教学媒体、课件；
2、编制“活动·探究”活动报告及评价表。
五、教学方法
问题推进法、实验探究法
六、课时安排
3课时
七、教学过程
第一课时认识有机化合物
教学准备
学生：
预习教材第一节第一部分（60页---62页）；
要求提前准备一种有机材料了解它的性质、用途并向同学做介绍。
教师：
要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热
时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。
教学过程
（一）学生活动“联想……质疑”
问题：
你认识的有机物是什么？
它有什么性质？
什么用途？
这个问题由学生充分讨论、发言；介绍生活中接触到的有机物
讨论：
1、哪些是有机物的共同性质？
2、从溶解性、耐热性、可燃性、电离性等五个方面比较无机物有哪些区别？
3、研究有机物的性质用到哪些方法？
演示实验：
归纳：
有机物性质特征
大多数有机物：
１、难溶于水易溶于有机溶剂。
２、易燃烧。
３、大多数是非电解质，难电离。
４、熔点低，易熔化。
５、反应慢、反应复杂、副反应多。
（二）师生共同活动“观察……思考”（能进行学生探究实验更好）
以甲烷为例进一步研究有机物的性质
1、完成书中实验1、实验2；
2、按小组讨论、记录实验现象。
3、归纳甲烷的性质。
（1）可燃性
（2）取代反应
甲烷的结构特点：
阅读63页知识点击
板书设计：
一、有机化合物和烃
概念
组成元素
有机化合物
大部分含有碳元素的化合物
一定含有C，常含有H、O，有的还含有N、S、P、Cl等（写元素符号，下同）。
烃
仅含有C、H元素的有机物
有机化合物都含有C元素，但含有C元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。
二、甲烷
1．存在和用途。
（1）存在：
甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
（2）用途：
天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。
2．物理性质。
颜色
状态
气味
密度（与空气相比）
水溶性
无色
气态
无味
小
极难溶
3.化学性质。
通常状况下，甲烷比较稳定，与KMnO4等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。
但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。
（1）氧化反应。
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为CH4＋2O2
CO2＋2H2O。
（2）取代反应。
①定义：
有机化合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。
②甲烷与氯气的取代反应。
实验操作
实验现象
a.气体颜色变浅，最后消失
b．试管内壁有油状液滴出现
c．试管内液面逐渐上升
d．试管中有少量白雾
有关化学方程式
CH4＋Cl2
CH3Cl＋HCl；
CH3Cl＋Cl2
CH2Cl2＋HCl；
CH2Cl2＋Cl2
CHCl3＋HCl；
CHCl3＋Cl2
CCl4＋HCl
③取代产物。
水溶性：
甲烷的四种氯代产物均不溶于水。
状态：
常温下除一氯甲烷是气体，其余三种均为液体。
第二课时有机化合物的结构特点
教学准备
学生：
预习教材第一节第二部分（63页---65页）；
用球棍模型组合丁烷分子，体会有机物的样性。
教师：
教学媒体、课件；
教学过程
阅读63页工具栏，由学生写出甲烷的结构式、甲烷的结构简式。
进行“活动与探究”
动手组合乙烷、丙烷、丁烷的结构模型，写出它们的结构式、结构简式。
给烷烃的概念，找烷烃的通式。
阅读64页知识支持，让学生发现问题，当碳原子数较多时组合方式不只一种，碳原子数越多，可能的结构越多；带着疑问进入下面的讨论。
有机物的命名和同分异构现象
可以根据学生情况，控制深度。
总结有机化合物的结构特点：
（1）原子之间共价键相连。
（2）碳原子之间可以连成链状或环状。
（3）碳原子与碳原子之间可以是单键、双键、三键。
（4）分子式相同时，可以出现多种结构。
板书：
二、
1．结构特点。
（1）烷烃定义：
烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃叫做饱和烃，也叫烷烃。
（2）结构特点：
碳原子间以单键结合，其余价键与氢原子结合，每个碳原子均处于四面体中心，直链烷烃为锯齿状或折线状。
其通式为：
CnH2n＋2（n≥1）。
2．物理性质（随分子中碳原子数增加）。
3.化学性质。
（1）稳定性：
通常状态下烷烃性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不反应。
（2）可燃性：
烷烃都能燃烧，燃烧通式为CnH2n＋2＋
O2
nCO2＋（n＋1）H2O。
（3）取代反应：
烷烃都能与卤素单质发生取代反应。
写出乙烷（CH3CH3）与Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式：
CH3CH3＋Cl2
CH3CH2Cl＋HCl。
4．习惯命名法。
（1）当碳原子数N≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；若N>10，用数字表示。
如C8H18命名为辛烷，C18H38命名为十八烷。
（2）当碳原子数N相同时，用正、异、新来区别。
如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，CH3CHCH2CH3CH3
称为异戊烷，CCH3CH3H3CCH3称为新戊烷。
第三课时概括与整合
教学准备
学生准备：
书上及练习册上的有关练习，
教师准备：
课件（命名练习题、同分异构体书写规律）
1．下列说法中正确的是（C）
A．相对分子质量相同的有机物是同分异构体
B．烷烃分子中，相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上
C．每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃
D．分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互为同系物
解析：
同分异构体特点是分子式相同，结构不同，所以A选项是错误的；烷烃的结构是锯齿状的，并不在同一直线上，所以B选项是错误的；同系物是指结构相似在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，因此D选项是错误的；C显然正确；答案为C。
2.丁烷（C4H10）失去1个氢原子后得到丁基（—C4H9），丁基的结构共有（C）
A．2种B．3种C．4种D．5种
3．下列说法正确的是（B）
A．相对分子质量相同的物质是同种物质
B．分子式相同的不同有机物一定是同分异构体
C．具有同一通式的物质属于同系物
D．同分异构现象只存在于有机物中
解析：
同系物的特点是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团（即通式相同），为同一类物质。
同分异构体的特点是具有相同的分子组成，不同分子结构。
相对分子质量相同的有机物可能既不是同种物质，也不是同分异构体。
同分异构现象不但在有机物中存在，在无机物中也存在。
4．下列说法正确的是（D）
A．甲烷与乙烯互为同系物
B．32S与33S是同种核素
C．正丁烷与异丁烷互为同素异形体
D．乙醇和二甲醚（CH3—O—CH3）互为同分异构体
解析：
A.甲烷是烷烃，乙烯是烯烃，二者不是同系物，错误；B.32S与33S是质子数相同，而中子数不同，是同一元素的不同种原子，二者互称同位素，错误；C.正丁烷与异丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，错误；D.乙醇和二甲醚（CH3－O－CH3）分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确；答案为D。
A．1种B．2种
C．3种D．4种
解析：
该分子可以看成是在第2位C原子上连接有2个甲基和1个乙基，所以该分子中有4种不同位置的C原子，由于第2位C原子上没有H原子可以被取代，所以只有3种不同位置的H原子，因此其一氯代物有3种。
6．在光照的条件下，氯气跟乙烷发生化学反应，下列叙述中正确的是（A）
A．发生的是取代反应
B．发生的是燃烧
C．生成的产物有8种
D．生成的主要产物是一氯乙烷
解析：
乙烷和氯气发生的是取代反应，其产物有10种（9种有机物和1种无机物），很难确定生成的主要产物是哪一种。
7．主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有（D）
A．5种B．4种
C．3种D．2种
8．一氯取代物的同分异构体有2种，二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是（A）
A．丙烷B．乙烷
C．正丁烷D．正戊烷
解析：
A.丙烷分子中有2种H原子，其一氯代物有2种，为CH3CH2CH2Cl、CH3CH（Cl）CH3，二氯代物有
CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、
CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl，
故A选；B.乙烷分子中只有1种H原子，一氯代物有1种，故B不选；C.正丁烷分子中有2种H原子，其一氯代物有2种，二氯代物有
CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、
CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、
ClCH2CH2CH2CH2Cl、CH3CHClCHClCH3，故C不选；D.正戊烷分子中含有3种H原子，其一氯代物有3种，故D不选；故答案选A。
9．烷烃完全燃烧都可以生成CO2和H2O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例，进行燃烧分析。
（1）取等物质的量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是________，生成H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。
由此可以得出结论：
等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着________________的增多而变大。
（2）取等质量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是________，生成H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。
由此可以得出结论：
等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着的________增大而变大，生成水的量随着________的增大而变大，消耗O2的量随着________的增大而变大。
答案：
（1）丙烷 丙烷 丙烷 分子中碳原子数
（2）丙烷 甲烷 甲烷 分子中碳的质量分数 分子中氢的质量分数 分子中氢的质量分数
10．
（1）写出下列各种烷烃的分子式：
在标准状况下，相对分子质量最大的气态烷烃是________；相对分子质量最小的液态烷烃是________；相对分子质量最小的固态烷烃是________。
（2）写出下列各种烷烃的分子式：
含碳质量分数最低的烷烃是________；和CO2密度相同的烷烃是________；碳、氢质量比为5∶1的烷烃是________。
（3）含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是________，其同分异构体的结构简式是_____________________。
（4）等物质的量的CH4和C3H8完全燃烧时，耗氧量前者________后者；等质量的CH4和C3H8完全燃烧时，耗氧量前者________后者；若耗氧量相同，则二者的物质的量之比n（CH4）∶n（C3H8）＝________。
解析：
（1）相对分子质量最大的气态烷烃是丁烷，相对分子质量最小的液态烷烃是戊烷，相对分子质量最小的固态烷烃是十七烷。
（2）在CnH2n＋2中，随着n的不断增大，碳的质量分数也逐渐增大，故含碳质量分数最低的是甲烷；与CO2密度相同的烷烃，其相对分子质量与CO2必须相同，丙烷的相对分子质量为44；由CnH2n＋2知，12n∶（2n＋2）＝5∶1，则n＝5，为戊烷。
（3）甲烷、乙烷、丙烷均不存在同分异构现象，从丁烷开始有同分异构现象，故含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃是丁烷。
（4）等物质的量时，CH4的
的值小于C3H8，所以耗氧量前者小于后者。
等质量时，由于CH4中氢的质量分数大于C3H8中氢的质量分数，所以耗氧量前者大于后者。
由CH4～2O2，C3H8～5O2分析可知，若耗氧量相同，n（CH4）∶n（C3H8）＝5∶2。
第二节石油和煤 重要的烃
一、教材分析
（－）知识脉络
在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识；本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。
重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认识有机化学反应—加成反应、氧化反应；深化结构决定性质的观点。
帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。
（二）知识框架
石油的分馏
石油
化石燃料
煤
煤的干馏
烃
乙烯
苯
存在
来源
各类烃
新教材的主要特点：
与旧教材恰好相反，新教材从石油和煤的加工引入重要的烃类；有利于激发学生的兴趣和求知欲，更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。
二、教学目标
1、重点掌握乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的通性。
2、认识有机化学反应—加成反应、氧化反应；
三、教学重点和难点
乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系，加成反应、氧化反应。
四、教学准备
教师准备
1、教学媒体、课件；
五、教学方法
问题推进法、交流研讨法、
六、课时安排
三课时
七、教学过程
第一课时石油
教学准备
学生：
预习教材第二节第一部分（68页---69页）；
结合“珍惜资源”要求学生提前准备有关材料并向同学做介绍。
教师：
要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热
时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。
教学过程
学生活动“联想……质疑”
主题发言：
珍惜资源，为了人类的生存
教师介绍教学参考资料中的《我国的石油资源》
讨论“联想……质疑”中的问题，引出新课。
师生活动：
提问--阅读—讨论—归纳
利用课本学习1、石油的成分
按元素来看：
碳、氢含量为97%--98%
按物质来看：
烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物
2、石油的炼制
过程
原理
产品及用途
脱水、脱盐
除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。
分馏
利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。
石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。
裂化
在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
轻质液体燃料（裂化汽油）
催化裂化
在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。
轻质液体燃料（裂化汽油）
裂解
以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子
乙烯（有机化工的原料）
（三）、观察乙烯分子结构的特征。
1、碳碳双键
2、平面分子
3、键角120
（四）、观察*思考
在教师的演示实验中，学生观察实验现象，及时记录；同时思考下列问题
发生了什么反应？
与甲烷有什么区别？
为什么会有这些差别？
实验完成后通过“交流·研讨”，师生共同总结出乙烯的性质
（相应的板书）氧化反应
加成反应
（五）、迁移·应用
比较乙烯和乙醇的结构差别，若用乙烯制乙醇要利用什么反应？
制备一氯乙烷的较好的方法
找寻烯烃的通式、通性。
认识官能团及官能团异构。
板书设计：
一、
1．概念。
分子中含有碳碳双键的一类链烃，属于不饱和烃。
2．分子通式。
CnH2n（n≥2），最简单的烯烃为乙烯。
二、
1．乙烯的工业制取原理。
操作
实验
现象
B中溶液褪色；C中溶液褪色；D处点燃火焰明亮，有黑烟_
实验
结论
石蜡油分解的产物中含有不饱和烃
2.乙烯的组成与结构。
分子式
电子式
结构简式
球棍模型
比例模型
C2H4
乙烯的分子构型为平面结构，即乙烯分子中的所有原子均共面。
3．乙烯的物理性质。
颜色
气味
状态
溶解性
密度
无色
稍有气味
气态
不溶于水
比空气略小
4.乙烯的化学性质。
（1）氧化反应。
①在空气中燃烧。
化学方程式：
C2H4＋3O2
2CO2＋2H2O。
现象：
火焰明亮，有黑烟产生，同时放出大量的热。
②与酸性KMnO4溶液反应：
乙烯能被酸性KMnO4氧化，而使酸性KMnO4溶液褪色。
（2）加成反应。
①概念：
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团结合生成新的化合物的反应。
②乙烯与溴加成。
乙烯可使溴的四氯化碳溶液（或溴水）褪色，反应方程式为：
CH2CH2＋Br2―→_CH2BrCH2Br。
③完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式。
a．乙烯与H2反应：
CH2CH2＋H2
CH3CH3。
b．乙烯与HCl反应：
CH2CH2＋HCl
CH3CH2Cl。
c．乙烯与水（H2O）反应：
CH2CH2＋H2O
CH3CH2OH。
④加成反应与取代反应的区别。
加成反应是有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，其特点是：
“断一加二，都进来”。
“断一”是指双键或三键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。
取代反应是分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
其特点是“上一下一，有进有出”。
（3）加聚反应：
乙烯能自身发生加成反应生成高分子化合物聚乙烯，其反应方程式为nCH2CH2
CH2—CH2。
5．乙烯的用途。
（1）乙烯是重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
（2）在农业生产中用作催熟剂。
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