第一单元 化石燃料与有机化合物ppt配套的教学设计及说课稿

《甲烷

烷烃》

活动目标

1．了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构。

2．掌握甲烷的化学性质。

活动重点、难点

甲烷的取代反应。

活动一：认识有机物

一、有机物

1、概念：一般地，含有碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物。

2、组成元素：组成有机物的元素，除C元素外，通常还有H、O、N、S、P等。

3、常见含碳元素的无机物：有碳的氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐等。

4、有机物与无机物的主要区别：

有机物

很多（3000万种以上）

多数难溶于水，易溶于有机溶剂

不耐热，熔点较低，一般在400℃以下

无机物

比有机物少得多（10多万种）

多数易溶于水，难溶于有机溶剂

多数耐热，难熔化，熔点一般比较高

多数不能燃烧

多数是电解质

离子键或共价键

一般比较简单，副反应少，反应速率较快

= 种类多少

溶解性

耐热性

可燃性

电离性

化学键

化学反应

表示反应

多数可以燃烧

多数是非电解质

极性键或非极性键

一般比较复杂，副反应多，反应速率慢

→

【注意】有机物与无机物在性质及反应的差别上只是相对的、有条件的，不同的有机物有其特殊的性质。例如，乙醇（CH3CH2OH）、乙酸（CH3COOH）能与水以任意比例互溶；四氯化碳（CCl4）等有机物不但不能燃烧，反而可以用来灭火；乙酸及其金属盐能在水溶液中电离；有些反应如甲烷的燃烧、TNT的爆炸可在瞬间完成。

二、烃

1、定义：仅含有____________元素的有机物称之为烃。

2、分类：

3、组成最简单的烃是________。

活动二：探究甲烷的分子组成和结构

［课堂探究练习1］

分别画出碳原子和氢原子的结构示意图：_______________________

［课堂探究练习2］已知甲烷的分子式为CH4

①其分子里各原子在空间的分布情况可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构，如图：

（二氯代物的种类分别为：

_____种

_____种）

②科学实验表明，甲烷分子的二氯取代物只有一种，试确定其真实的空间构型。

甲烷分子的空间构型为____________________。（该构型已被科学实验证明，碳原子位于_______________的中心，4个氢原子分别位于_______________的4个顶点上，分子中的键角是______________）

［展示模型］[来源:学科网]

甲烷分子的比例模型：

甲烷分子的球棍模型：

【归纳】

1．分子式（化学式）：________

2．电子式：________

3．结构式：________

4．空间构型：_______________结构。（“空间构型”只能用文字描述）

【强调说明】表示有机物组成和结构的几种化学用语有：（以乙烷为例）

种

类

分子式

(化学式)

实

例

涵

义

用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的多用于研究分子晶体

应

用

范

围

种类和数目。

最简式

(实验式) 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子。

①有共同组成的物质。

②离子化合物、原子晶体常用它来表示组成。

用小圆点或小叉等记号代表电子，多用于表示离子型、共价电子式

表示原子最外层电子成键情况的型的化合物

式子。

①具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构。②表示分子中原①多用于研究有机物的性质。②由于能反映有机物的结构，有机反应常用结构式表示。

同“结构式”。

结构式

子的结合或排列顺序的式子，但不必表示真实的空间构型。

结构简式

(示性式) 球棍模型

用不同体积的小球表示不同的原比例模型

子大小。

结构式的简便写法，着重突出结构特点（官能团）。

用于表示分子的空间结小球表示原子，短棍表示价键。

构（立体形状）。

用于表示分子中各原子的相对大小和空间结构。

活动三：认识甲烷的物理性质

甲烷的俗名有：____________、____________、____________、______________。

（1）色：_______（2）态：________（3）味：________ （4）密度比空气______（标况下0.717g/L）（5）水溶性：_________________

活动四、探究甲烷的化学性质

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。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．甲烷的氧化反应

[实验1]点燃甲烷。

[现象]完全燃烧时，火焰呈___________色。分别用干燥的小烧杯和涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现干燥的小烧杯内有_____________出现，涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，石灰水变_______________。

[结论]化学方程式：________________________________________________。

[注意]上述反应在有机化学中不称为氧化还原反应，而称为氧化反应（加氧或去氢）。

[实验2]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？[现象]________色的酸性高锰酸钾溶液_________________。

[结论]说明甲烷与高锰酸钾________反应。

【动手】取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840mL，点燃，将燃烧后的气体（水为气态）用足量碱石灰吸收，碱石灰增重0.60g。计算：

（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）。

（2）原混合气体中CH4与O2的体积比。

2．甲烷的取代反应

［实验3］取一个100mL的量筒，用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和80mL Cl2，放在光亮的地方，日光不要直射，等待片刻，观察发生的现象。

［现 象］量筒内黄绿色气体逐渐____________，量筒内壁出现___________________，量筒内液面___________，量筒内有______________，若向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液，溶液变________。

［结 论］Cl2与CH4发生化学反应而减少，量筒内压强减小而导致液面上升，有难溶于水的液态物质生成。有关反应的化学方程式为：

________________________________，________________________________，

________________________________，________________________________。

【归纳】_________的反应叫做取代反应。

在常温下，一氯甲烷（CH3Cl）是_____体，二氯甲烷（CH2Cl2）、三氯甲烷（CHCl3）和四氯甲烷（CCl 4）是______体，其中四氯甲烷又叫________________，三氯甲烷又叫____________，三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的_______________。

（5）取代反应与置换反应的比较：

[来源:学科网ZXXK]

实

例

定

义

取

代

反

应

CH4+ Cl2

CH3Cl + HCl 置

换

反

应来源:Z|xx|k.Com]

Zn+H2SO4 = ZnSO4+ H2↑

一种单质跟一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应

一种单质和一种化合物

生成另一种单质和另一种化合物

一定发生电子转移，一定是氧化还原反应

有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应

反应物

生成物

电子得失

氧化还原反应（如，苯的硝化）

一种化合物和另一种化合物或单质

生成两种化合物

不一定发生电子转移，因此不一定是【动手1】下列反应属于取代反应的是

（

）

A．CH4

C．CH4+2O2

【动手2】

C + 2H2

B．2HI + Cl2 = 2HCl + I2

CO2+2H2O

D．C2H6+ Cl2

C2H5Cl + HCl 来源学&科&网Z&X&X&K]（1）光照条件下CH4和Br2(g)的混合气体也能发生取代反应，试写出其各步反应的化学方程式：__

___

__，

（2）将CH4通入溴水中现象是

（

）

A．溴水不褪色

B．溴水褪色

C．生成油状液体