归纳与整理PPT及专用教学设计内容

甲烷教学设计

陈卫东

一．教学目标：

1.掌握甲烷的结构和性质。

2．掌握取代反应的概念；能够辨析取代反应和置换反应。

3.了解甲烷的存在和用途。

二．教学重点、难点、疑点

1．重点

（1）甲烷的分子结构；

（2）甲烷的化学性质，取代反应的概念。

2．难点

甲烷的分子结构与化学性质的关系。

（1）甲烷是学生开始系统学习有机化学时接触到的第一种物质，教学中应注意利用好这一典型物质对学生进行学习有机化合物及有机化学的指导。例如：分子式、电子式、结构式、结构简式等，是研究有机物结构的基本工具，通过“可燃冰”“事故”的教学视频可向学生渗透爱国主义教育和安全教育。通过对甲烷分子结构和化学性质的分析，使学生把碳氢单键与化学稳定性联系起来；通过甲烷分子组成和结构的确定过程，可教给学生研究有机物的一般方法。

（2）甲烷与氯气的取代反应既是本节教学的重点，也是难点。通过实验视频现象说明甲烷与氯气发生了反应，可以增强教学的效果。引导学生对比取代反应和置换反应，以加深对取代反应本质的认识。

三．教具准备

甲烷的分子结构模型（球棍模型和比例模型）；多媒体教学设备。

四．教学过程

什么是有机物？组成有机物的元素主要是哪几种？H2CO3、CO2、CO是有机物吗？

课堂练习:已知甲烷的密度在标准状况下是0.717克每升，含碳75%，含氢25%，确定它的分子式。写出它的电子式和结构式。

【板书】第一节

最简单的有机物——甲烷

【板书】一、甲烷的组成和结构

（实物展示：甲烷分子的球棍模型和比例模型。）

经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原

子分别位于正四面体的4个顶点上（键角109°28′）。

【板书】二、甲烷的性质

1.甲烷的物理性质。播放视频“甲烷燃烧”和“可燃冰”

甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的坑气气体的主要成份。这些气体中的甲烷都是在隔绝空气的条件下，由植物残体经过某些微生物发酵的作用而生成的，此外在有地方的地下深处蕴藏大量叫做天然气的可燃性气体，它的主要成分是甲烷。在我国的南海、东海海底已发现天然气（甲烷等）的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”

问题：为什么煤矿坑道中要严禁烟火？

2.甲烷的化学性质

（1）播放视频“事故”

①甲烷在空气中点燃后燃烧，生成二氧化碳和水。化学方程式为：

CH4

+ 2O2 ===CO2

+

2H2O ①甲烷在空气或氧气中的浓度达到一定值（空气中的甲烷含量在5%～15%体积分数范围内）时，遇火花将发生爆炸。新闻报道中煤矿的矿井发生瓦斯爆炸和视频中看得到就是这个道理。为了防止爆炸事故的发生必须采取通风、严禁烟火、严禁往窨井里丢点燃的鞭炮等安全措施。

②在进行甲烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。

通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂（如酸性高锰酸钾）等一般不发生化学反应。

（2）甲烷的取代反应。

播放“甲烷的取代反应视频”

现象：光照后有气泡产生，气体颜色由黄绿色逐渐褪去，量筒内液面上升，量筒壁上出现油状液滴。

甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成5种物质，4种取代产物，我们称这种反应为取代反应。

什么是取代反应呢？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替代的反应叫做取代反应。

CH4的4种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，看得到气泡就是它。其他3种都是液体，CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。

练习：

1.

1mol CH4与Cl2发生取代反应，待反应完成后测得4种取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为多少mol？

2.甲烷的结构是正四面体，为什么不是平面图形？怎样去证明它是正四面体结构？