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第一节

最简单的有机化合物――甲烷

第1课时

甲烷

【课标要求】

知识与技能要求：

（1）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。

（2）掌握甲烷的化学性质。

（3）了解取代反应的特征。

（4）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

过程与方法要求：

（1）通过对甲烷的正四面体结构的认识，掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。

（2）通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。

情感与价值观要求：

以甲烷的存在和用途等为素材，增强化学在人类重要作用的认识。

【教学重点】

本课时的重点甲烷的化学性质。难点是甲烷跟氯气的取代反应。

【教学过程设计】

［创设学习情景］

学生汇报调查的灶具和燃气热水器使用的燃气种类。介绍我国天然气资源，“西气东送”工程及其意义。介绍神奇的可燃冰。

［自主学习］

通过下列活动和讨论交流，学习甲烷的组成、结构与取代反应。

1、依据提供的资料，计算、推断甲烷的分子式和结构式。

已知甲烷的密度在标准状况下是0．717g/L，含碳75％，含氢25％，利用这些数据怎样确定它的分子式？

2、通过课本52页的“实践活动”推测：甲烷分子中的原子在空间是如何分布的？

［实验探究］

3、甲烷是最简单的有机化合物，怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素？

点燃甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察，推断甲烷的元素组成。

甲烷完全燃烧的生成物是什么？查阅资料了解甲烷的燃烧热，书写甲烷燃烧的热化学方程式。

讨论：什么天然气是受欢迎的气体燃料？

4、观察甲烷气体与氯气混合后在光照作用下的反应。

演示实验：课本53页“科学探究”实验。

5、借助多媒体手段，展示甲烷与氯气发生取代反应的微观过程。

［知识拓展］

CH4加热C2H26、甲烷受热分解：

7、甲烷的实验室制法。

［归纳小结］

一、甲烷的元素组成与分子结构

二、甲烷的物理性质

三、甲烷的化学性质

1、甲烷的氧化反应

实验现象：

反应的化学方程式：

2、甲烷的取代反应

甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。

光CH4Cl2CH3ClHCl

光CH3ClCl2CH2Cl2HCl

光CH2Cl2Cl2CHCl3HCl

光CHCl3Cl2CCl4HCl

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。

表1：甲烷的四种氯的取代产物的性质和用途

名称（俗称）

化学式

常温状态

溶解性

用途

表2：取代反应与置换反应的比较

区

类

别

定义

反应物

生成物

反应中电子得失

反应是否可逆

别

取代反应

置换反应

3、甲烷受热分解：

CH4加热C2H2（提供：www.LNG.com，供学生课外查询）

［典型例题］

例1、氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体――光气，反应化学方程式：

2CHCl3 + O2 2COCl2 + 2HCl

（1）上述反应 （填选项符号，下同）A属于取代反应 B不属于取代反应

（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是（ ）

A氢氧化钠溶液 B 硝酸银溶液 C稀盐酸 D 水E湿润的蓝色石蕊试纸 F 湿润的无色酚酞试纸

例2、若要使0.500mol甲烷完全和氯气发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需氯气的物质的量。