第一单元 化石燃料与有机化合物教案板书设计

教学设计

唐县第一中学 王菲

【课题】

第一单元：化石燃料与有机化合物

第一课时：天然气的利用

甲烷

【三维目标】 知识与技能目标：掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式；掌握甲烷的化学性质。了解取代反应的特征；了解甲烷的存在和甲烷的用途等；了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式。

过程与方法目标：运用练习探究法学习甲烷的分子结构；运用实验探究法学习甲烷的化学性质。

情感态度与价值观目标：通过实践活动、探究实验等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。

【教学重点】甲烷的分子结构、化学性质。

【教学难点】甲烷跟氯气的取代反应。

【教学过程】

【引入】大家知道我们东部地区日常生活中所用的管道煤气是哪里来的吗？

（从新疆、四川等西部地区通过03年10月完工的“西气东输”工程输送而来）

大家知道输送的气体其主要成分叫什么呢？（天然气）

天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,近来科学家从海底发现的一种新能源——“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物，据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用。所以,为了合理开发并利用这些新能源,下面我们就来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质。

【思考】历史上人们是如何求算甲烷的分子式为CH4的？

【组织】教材P59——交流与讨论(1)、(2) ①计算甲烷的摩尔质量：

摩尔质量＝气体摩尔体积×密度

M＝22.4ρ(标况)＝22.4L/mol×O.7179/L＝16 g/mol

②计算1mol甲烷分子中C、H原子的物质的量：

n(C)＝16×75％÷12=1mol

n(C)＝16×25％÷1=4mol

所以甲烷的分子式为CH4

③书写甲烷的电子式、结构式：

④展示甲烷的球棍模型和比例模型：

甲烷分子的结构是正四面体型结构。（C在中心，4H在顶点）

【板书】

一

甲烷的分子式、电子式、结构式、分子结构：

二

物理性质:

无色无味气体，难溶于水，比空气轻。

【过渡】根据已有的知识，甲烷有哪些化学性质？

【练习】甲烷燃烧的化学方程式。（与课件展示比较不同点）

（认识：有机反应方程式用箭头不用等号!）

【课件展示】

三

甲烷的化学性质：

1 燃烧氧化：CH4+2O2 CO2+2H2O 【思考1】如何验证甲烷燃烧的产物？

现象：安静燃烧，蓝色火焰。

方法、现象和结论：在火焰上方罩一只干燥的烧杯，有水雾，证明有水生成；再向集气瓶中加入少量的澄清石灰水，充分振荡，变浑浊，证明有CO2生成。

【思考2】点燃甲烷前要进行什么操作? （验纯）甲烷的爆炸极限为5%～15.4%。

【过渡】C在周期表的位置如何?C、N、O的非金属性如何? CH4

、NH3、H2O的稳定性又如何?分析甲烷受热能否分解?分解产物是什么?化学反应方程式? 【课件展示】

2 热分解：

CH4

——→ C + 2H2

（高温）

【过渡】甲烷还有什么化学性质呢？了解教材P60——观察与思考2 【动画实验】甲烷与氯气混合后在光照作用下的反应；

现象：液面上升，气体颜色由黄绿色变为无色，液面上有油状物。

结论：甲烷与氯气混合后光照下发生了化学反应。

【过渡】如何反应，反应产物是什么？

【板书】

3取代反应：

①强调该反应的历程并归纳反应特点。有机化合物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应，叫做取代反应。

②CH3Cl是气体，其余为液体。

③大多数取代反应是可逆的，所以甲烷与氯气的光照产物有那些,主要产物是什么？

【组织】阅读教材P60的资料卡，了解甲烷的用途。

【模型展示】乙烷、丙烷、正丁烷的球棍模型。

（写出结构式、结构简式、分子式）

【思考】如上有机物从分子式组成上看有何共同点？

①烃的概念（碳氢化合物）：举几个不属于烃的实例。

【思考】如上烃从结构式来看，碳碳间的连接有何共同点？

②烷烃的概念：分子内碳与碳间的连接全部是单键的烃。

③引导归纳烷烃通式：CnH2n+2 (n≥1)

④同系物：结构相似，分子组成上相差1个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互称为同系物。

【随堂练习】

1、下列有关甲烷物理性质的叙述正确的是 （ ）

A、甲烷是一种黄绿色气体

B、甲烷是一种有臭味的气体

C、收集甲烷时常用排水法，是因为甲烷的密度与空气的密度相近。

D、甲烷能用排水法收集是因为甲烷难溶于水

2、下列物质常温下呈气态的是

（ ）

A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CHCl3 D、CCl4

3、在光照下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应，得到的产物物质的量最多的是（ ）A、CH3Cl B、CH2Cl2 C、CCl4 D、HCl 4、如图所示，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体 燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：

(1) 若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_____________。

(2) 若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是___________。

(3) 若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是_______________。

5、有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的几种气体组成，将此混合气体通过浓H2SO4，气体总体积基本不变；再通过澄清石灰水，未见浑浊，但气体总体积减小；把剩余气体在纯O2的情况下引燃，燃烧产物不能使无水CuSO4变色，则原混合气体中一定含有：

（

）

A. CO、HCl

B. CH4、NH3

C. CH4、HCl

D. H2、CO2