第二节　资源综合利用　环境保护教学内容概述

教案设计

课题：

授课人：谢明倩

最简单的有机物——甲烷

最简单的有机物——甲烷

［三维目标］

1、知识与技能: 了解自然界中甲烷的存在，通过实践活动使

学生深刻认识甲烷的结构特点，通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理。

2、过程与方法: 通过探究实验、模型、图片、动画等，培养学生关心科学，研究科学和探索科学的精神，通过讲授、讨论、自学、小组合作等教学方法，培养学生设计实验、观察实验，并根据实验现象得出可能的规律的能力。

3、情感态度与价值观: 引导学生关注人类而临与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感和参与意识，通过甲烷的结构和性质的探索，激发学生学习化学的兴趣。

［教学重点］

甲烷的结构特点、甲烷的化学性质。

［教学难点］

甲烷分子的空间结构模型的建立、理解甲烷和氯气取代反应的机理.

教学过程

[练习]下列物质哪些属于有机物，哪些是烃？

①H2S 、②C2H2

、③C2H5OH 、④CH4

、⑤H2 、⑥Na2CO3

、

⑦CH3COOH 、⑧CO2

［生］属于有机物的是②③④⑦

属于烃的是②④

［师］最简单的烃是什么呢？

［生］甲烷

［引入］甲烷是活体生命代谢的主要成分。2014年初，好奇号在火星上探测到一种有机气体——甲烷。这一发现为火星曾经存在生命提供了新的证据（火星展示有关好奇号探测火星的图片）。今天我们就一起来学习甲烷的性质。

［师］同学们我们在初中已经简单的学习过甲烷。下面请一个同学带领我们回忆甲烷的存在和物理性质。

［生］甲烷是沼气、天然气、油田气、煤矿坑道的主要成分。它是一种无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。可以用向下排空气法和排水法收集。

［师］请同学们写出甲烷的化学式、电子式、结构式。

［生］

［师］甲烷的结构是平面正方形的，甲烷的真实结构是什么样的呢？

［活动1］课前已让小组合作完成课本P60实践活动，制作甲烷的空间立体构型和球棍模型。下面请各组同学根据所做出来的模型及PPT

上所给的资料卡片，讨论并分析甲烷分子的结构有什么特点。

［生］这是我们组按照书上步骤所做出来的正四面体构型。氢原子在正四面体的四个顶点，碳原子位于正四面体中心。氢原子和碳原子通过共价键链接，所以我们又做出了甲烷分子的棍球模型（展示）。我们可以看出，甲烷分子中键角、键长、键能都相等，通过查阅资料知，键角为10928’。

［师］甲烷分子结构除了用空间立体构型和球棍模型表示外，还能用比例模型表示。

［师］结构决定性质。通过所查阅的资料，结合甲烷的结构，请预测甲烷的稳定性如何？

［生］甲烷结构为正四面体，键能较大。所以甲烷化学性质稳定。

［师］事实怎样呢？请同学们仔细观察实验现象，并得出结论。（播放甲烷通入高锰酸钾、强酸、强碱实验）

［生］都不褪色。说明甲烷性质稳定、不与高锰酸钾、强酸、强碱发生反应。

［过度］既然甲烷性质稳定，那它还能发生化学反应吗？

［生］能。天然气的主要成分是甲烷，我家里用天然气来煮饭，就是由于甲烷与氧气反应。

［师］请同学们写出相应化学方程式。

［生］

。［师］我写的与你们写的有没有不一样的地方？（展示方程式）

［生］等号换成箭头。

［师］在有机反应中，由于其反应过程复杂，副产物多，因此即使配平了也只能用箭头连接反应物和生成物。

［师］在这个反应中，甲烷发生什么反应？

［生］氧化反应。

［过度］甲烷除了能与氧气发生反应外，还能与什么发生反应？

［生］氯气

［师］氯气什么颜色？

［生］黄绿色

［师］下面我们来看一段实验，请同学们仔细观察实验现象，并并根据现象预测产物（播放视频）。

［生］量筒内的黄绿色消失、量筒壁上有油状液体生成、液面上升、产生白雾。量筒内的黄绿色消失，可能产生无色气体一氯甲烷，油状物质可能是二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，白雾可能是盐酸小液滴，可能产生氯化氢。

［师］这位同学预测是否合理？我们来看一段动画（播放取代动画）。同时请用学们特别关注该反应的机理。

［生］通过动画，甲烷与氯气反应确实生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。该反应的机理是，甲烷分子中的一个碳氢键和氯气分子中的氯氯键在光照下断裂，氯原子与氢原子结合，生成氯化氢分子，另一个氯原子和碳原子结合生成一氯甲烷；一氯甲烷与氯气分子在光照条件下、、、、、

［活动2］非常好。下面请小组分工合作，通过角色扮演，来重现这

个过程。

［师］演得非常好，非常形象。请同学们回到座位上。甲烷与氯气在光照下反应，生成一氯甲烷和氯化氢（展示方程式）。一氯甲烷是一种常温下是无色气体。

［活动3］下面请同学们模仿该反应，写出后续三步反应的化学方程式。

［师］甲烷和氯气在光照条件下发生了四个反应，这四个反应连锁反应。同学们，这四个反应机理都一样吗？

［生］一样。

［师］都是什么反应？

［生］取代反应

［师］那什么叫取代反应呢？

［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代替的反应。

［师］

［师］取代反应与置换反应有什么区别？

［生］取代反应反应物至少有一种是有机物，置换反应反应物有一种为单质；取代反应生成物，一般为两种反应物，置换反应生成物有一种为单质；取代反应用箭头链接，置换反应用等号。

［随堂练习］

［总结］本节课我们主要学习了甲烷的正四面体结构，及甲烷与氯气在光照条件下发生的取代反应。甲烷虽然是最简单的有机物，但却能反应活体生命的存在，且为今后有机化合物性质的学习拉开了帷幕。

［板书］

第三章

有机化合物

第一节

最简单的有机物

甲烷

一、甲烷的存在和物理性质

二、甲烷的结构：正四面体

1、稳定性

2、氧化反应

3、取代反应

三、甲烷的化学性质