第一单元 化石燃料与有机化合物评课稿

《天然气的利用 甲烷》教学设计

晋江侨声中学 黄美虾

一、教学目标：

（一）知识与技能目标：

1、知道化石燃料的主要成分，认识综合利用甲烷对于充分利用自然资源、环境保护及保障国民经济可持续发展等方面的意义；

2、认识甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质及应用，初步认识取代反应的概念；

3、知道可燃性气体在保存、点燃中的安全问题。

（二）过程与方法目标：

5、通过观察分析、合作讨论等开放的问题情境，从中体验科学探究的乐趣，形成探究、合作的学习方式；[来源:学科网ZXXK]

6、通过甲烷的取代反应的教学，掌握从具体到一般的抽象概括方法。

（三）情感态度与价值观目标：

7、通过结合贴近学生生活实际和国民经济建设实际，激发学生学习有机化学的兴趣，让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感；

8、通过从学生已有的经验和知识出发，让学生从身边及生活中常见的有机物入手学习最基本的有机化学知识，了解学习有机化学的价值。

二、教学重点难点：

（一）教学重点：甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）

（二）教学难点：取代反应的概念以及取代反应与置换反应的区别。

三、教学用具：

PPT课件

四、教学过程：

[提问] 可燃冰、西气东输、矿难，看到这些关键词你们想到了什么？

[学生]天然气

是的，天然气是化石燃料中的一种，化石燃料是指哪些呢？

[小结]化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下不能再生的燃料资源。（正由于化石燃料的“不可再生性”，结合目前全球出现的能源危机，简述合理开采和利用化石燃料的必要性和紧迫性。

并通过介绍我国实施“西气东输”工程和开采南海、东海海底的“可燃冰”的实物样品，以激发学生的自豪感。）

[揭题]板书：天然气的利用 甲烷

活动与探究：甲烷的结构

[投影]步骤1：尝试计算：

1、已知在标准状况下甲烷的密度是0.717g/L，含碳75%，含氢25%（质量分数）。利用这些数据怎样确定甲烷中碳、氢元素的质量比、原子个数比和分子式？

解析：

①

含碳75%，含氢25%，设甲烷质量为1g，则

m（C）=0.75 g n（C)=0.75g/12g·mol-1 m(H)=0.25g n(H)=0.25g/1g·mol-1

因此C原子与H原子的个数比为（0.75/12）：（ 0.25/1）=1：4 ②已知甲烷的密度在标准状况下0.717g/L ，则

M=ρ·Vm=0.707 g/L×22.4L/mol=16g/mol 综合①

②，可知甲烷的分子式为CH 分子式的确定：

1、摩尔质量

（相对分子质量) 2、分子中各原子的物质的量之比

（各组成原子个数的最简比）

步骤2：假设、搭建模型

根据C、H成键原理，尝试搭建甲烷的分子模型。

步骤3：探究、验证假设

我们对甲烷的空间构型主要有两种假设, 如何通过事实确定甲烷的结构呢?

信息链接：

通过实验测定，科学家发现 CH2Cl2（ CH4中的两个H被Cl替代）的空间结构只有一种，甲烷分子的键角也只有一种，故确定甲烷是正四面体结构。

交流与讨论：

1、为什么键角只有一种，能证明甲烷是正四面体而不是平面正方形？

2、为什么 CH3Cl的结构种数不能证明甲烷是正四面体结构？而CH2Cl2却可以？

[板书]二、甲烷的分子组成和分子结构（边介绍，边展示，分子结构模型）

1、分子组成：CH4

2、分子结构：电子式：（略） 结构式：（略）

3、分子结构特点：正四面体型结构，呈高度对称状，而且C—H键比较牢固。

[探究活动]引导学生结合课本P59对甲烷完全燃烧产物的检验方案的讨论，并对学生进行可燃性气体在保存、点燃中的安全问题教育。

三、甲烷的化学性质

1、可燃性CH4+2O2→CO2+2H2O 注意: 1、点燃甲烷前必须验纯，否则会爆炸。

(思考：什么时候甲烷会爆炸最强烈?) 2、有机反应方程式中用“

→

”不用“＝”

请 讨 论:你能设计一个实验验证CH4燃烧的产物是什么吗？

[归纳小结]

表3―1 甲烷燃烧的实验

燃烧现象[来源:学科网]

方 法

检验产物[来源:学*科*网]

现 象

结 论

有水生成

用干燥的小烧杯罩烧杯内壁有液珠甲烷安静燃烧，产生淡蓝色火焰

用内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上

（对学生进行文字规范化能力的培养）

烧杯内壁有白色悬浊液生成

在火焰上

生成

有二氧化碳生成

2、通常情况下，甲烷稳定。一般不与强酸、强碱和强氧化剂等发生化学反应。

3、甲烷的分解反应

甲烷常温时很稳定，但在高温时可分解； CH4→ C＋2H2 产物用途：H2是合成氨及合成汽油等工业的原料。C是橡胶工业的原料，可以用

于制造颜料、油墨、油漆等。

[过渡]下面请观看该实验的录像。

[播放录像]甲烷与氯气的取代反应，边引导学生观看实验录像，边提示学生在观察重点实验现象时思考产生这些现象的原因。

实验现象：量筒内气体黄绿色消失

量筒内水面上升

量筒内壁出现油状液滴

[板书]以生成一氯甲烷的反应为例，其余依次类推。

[讲授]取代反应的概念及原理。

[动画演示]甲烷的取代反应及化学方程式。

[投影]取代反应的概念（引导学生分析概念部分的关键词，并组织学生讨论取代反应与无机化学中的置换反应的区别），并思考：CH4与Cl2反应后产物有几种？哪些是有机化合物？哪种产物最多？

思考与交流

[投影]甲烷的三点利用及图片（通过结合贴近学生生活实际和国民经济建设实际，激发学生学习有机化学的兴趣，让学生体验到学习有机化学“有趣、实用”的思想情感）

[课堂小结]甲烷的化学性质通常情况下比较稳定，但在一定条件下可以发生燃烧反应、取代反应和热解反应。它主要取决于甲烷稳定的正四面体结构。