第一单元 化石燃料与有机化合物教案2

天然气的利用

甲烷

河北高碑店第一中学

宋丽丽

课标要求：掌握甲烷的空间结构，熟练书写甲烷的结构式，电子式，认识甲烷的化学性质，了解取代反应，烷烃，同系物的概念，甲烷的重要用途．

教学目标：

知识与能力：通过联系生活实际，学生进一步了解甲烷的分子式，结构式等知识，同时重点掌握甲烷的化学性质，烃，烷烃，同系物的概念．

过程与方法：通过交流和讨论，观看视频和实物模型，通过小组成员的讨论，联系实际对新知识进行学习．

情感、态度与价值观：引导学生关注人类面临的化石燃料的短缺等社会问题，培养学生的责任感，同时认识到化学对人类生活的重要性，培养其兴趣．

教学重点：掌握甲烷的结构和性质，烃，烷烃的概念和通式，并加以应用

教学难点：掌握甲烷的化学性质和烷烃同系物的概念

教学方法：三学一教

教学程序设计：

导入

天然气是大家熟悉的气体燃料，天然气和沼气的主要成分:相同都是甲烷;甲烷是一种重要的且为最简单的有机化合物, 在日常生活及工业生产中甲烷有许多重要应用。请问你对甲烷的组成、结构、性质了解吗？本节课我们将主要学习甲烷的组成、结构、性质和用途等有关知识。

Ⅱ、新授$3-1天然气的利用

甲烷

一、甲烷 1、分子组成与结构

(1) 分子式、电子式

、结构式；教师点拨----------

分子结构特点：

一个C原子形成4个共价键；C、H原子之间均以共价单键相结合；1 个碳原子结合4个氢原子、为最大结合

2．物理性质：无色、无味、无毒、难溶

、密度较轻的气体

教师点拨：实验室收集甲烷可采用向上排空气或排水集气法收集

3、化学性质

(1)性质稳定

实验1、将甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中

现象：紫色不消失；结论：甲烷不能与KMnO4+H溶液反应--------甲烷化性比较稳定,不能被高锰酸钾氧化；指出：常温下甲烷不仅不能与KMnO4+H反应，而且不能与溴水；浓硫酸；浓硝酸等即强酸，强碱、氧化剂发生化学反应(2)具有可燃性

实验2、纯净甲烷点然燃

现象：纯净甲烷在空气中能安静燃烧，火焰：淡蓝色 放出大量的热，无黑烟 火焰上方罩干燥烧杯，烧杯内有水珠出现，

若罩涂有澄清石灰水的烧杯：烧杯内有白色沉淀 证明：产物：CO2 H2O

反应式 点燃

CH4 + 2O2 CO2 +2H2O [教师点拔] ▲纯净的甲烷能安静燃烧，火焰呈淡蓝色

▲量特点：1mol生成H2O比CO2多1mol ▲若反应物和生成物均为气态，则反应前后气体的体积不变。

▲氧气充足：完全燃烧 不足：不完全燃烧

(3)能与氯气发生光照反应 实验3、CH4与Cl2混合光照

现象：黄绿色逐渐变浅、有油状物生成、有水进入量筒

结论：在光照条件下，CH4与Cl2能发生反应

光照条件下CH4与Cl2发生反应如下 化学反应为(用结构式表示)：

++

CH4 + Cl2 光 CH3Cl + HCl [教师点拔]（1）甲烷与氯气的反应是分步进行的，每步反应均是氯原子代替一个H原子而得反应产物

故叫取代反应 (2)有机化合物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所取代的反应叫取代反应

上述四个反应在光照条件下均有发生；四种取代产物均有生成。（3）其中只有一氯甲烷为气态；氯仿、四氯化碳都是工业重要的有机溶剂。如溴水、碘水中提取碘和溴就用四氯化碳作萃取剂

过渡：

我们学习了甲烷的结构与性质，事实上在天然气和石油里除甲烷外还存在着哪些结构与性质跟甲烷很相似的有机化合物？试写出它们的结构式。

答：乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷C4H10、癸烷C10H24等 问1、上述物质在组成上相同点是什么？

小结：上述有机化合物组成上都是由C、H 两种元素组成的化合物，化学上将仅由C、H两种元素组成的化合物称之为烃

问2、上述烃在结构上有哪些相似呢? 原子间连接方式相同：C、C间均以单键相连成链状；分子中每个C原子均形成四个共价键且除与另外碳原子以单键结合外，剩余的价键全部跟H原子相结合；且与CH4一样，C原子结合的H原子数达到了最多(饱和)。小结：凡分子中碳原子间通过共价键相连成链状、剩余的价键全部跟H原子相结合的饱和链烃叫烷烃。

烷烃：

1、定义

碳原子间均以共价单键相连成链状、剩余的价键全部跟H原子相结合、其中碳均为饱和碳

2、结构特点：原子间以为共价单键

、碳原子间相连成链状

3、分子组成通式 CnH2n+2 n ≥1 4、结构简式的书写

甲烷： CH4，乙烷： CH3CH3 但

不能写成 (CH3)2 丙烷：CH3CH2CH3但

不能写成

(CH3)2CH 再如：CH3CH2CH2CHCH2CH3

简写成：CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3 5、烷烃命名----习惯名法

原则：按分子里所含 C原子数目的多少来命名 ------碳原子数+烷==名称

C 1 ---C 10 的烷烃：碳原子数依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示其名称分别为：甲烷、丙烷、

丁烷、-------癸烷。

C 11 以上的烷烃的名称直接用碳原子数+烷。如C17H36

叫十七烷

6、同系物--结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物之间互称为同系物。

课堂练习：

甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形结构，理由是( ) A、CH3Cl不存在同分异构体 B、CH2Cl2不存在同分异构体

C、CHCl3不存在同分异构体 D、CCl4不存在同分异构体

课堂小结：

1.甲烷分子组成与结构，甲烷物理性质和化学性质，取代反应概念及与氯气取代反应方程式书写

2烃----------仅由C、H两种元素组成的化合物叫烃。甲烷是一种最简单的烃

3.概念：烃、烷烃 同系物 4、烷烃命名

5、烷烃物理和化学通性

板书设计：

1.甲烷的结构式，分子式，电子式，甲烷的性质

2.烃，烷烃的定义和性质

3.同系物的定义

课后作业：同步练习p61