第一单元 化石燃料与有机化合物国家获奖教案

开课课题

天然气的利用

甲烷

开课教师：刘立

开课地点：录播室

教学目标

1、了解天然气的使用历史，认识化石燃料综合利用的意义。

2、知道甲烷的分子结构。

3、了解甲烷的来源，了解甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途。

4、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

甲烷的分子组成和主要化学性质，从化学键变化角度认识取代反应的含义与特点。

教学难点

甲烷跟氯气的取代反应。

教学方法

讲述、交流与讨论、实验视频、小组合作分子模型拼接。

教学过程

【自主学习】

一、有机物的概念及组成

二、化石燃料的组成与成分

三、天然气

甲烷

1、天然气与古代文学

讲述天然气的发现及使用历史及古代文学中描述天然气诗词

2、甲烷组成与结构

【交流与讨论】已知甲烷在标准状况下的密度是0.717g/L，含碳元素质量分数75%，含氢元素质量分数25%。请根据以上数据确定甲烷中的原子个数比和分子式。（写出具体计算过程）

【学生活动】学生用原子模型拼出甲烷的球棍模型总结甲烷的几何构型

二次备课

开课班级：高一四班

开课时间：14周周三上午第2节

3、甲烷物理性质及自然界中的存在

甲烷是无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。

讲述甲烷在自然界中的存在形式，可燃冰及可燃冰的世界及中国分布。

【专注听课】

4、甲烷的化学性质

(1)、稳定性

【学生活动】学生观看教学实验视频，并作出总结

1

在通常情况下，甲烷是比较稳定的，跟酸、碱或氧化剂等一般不起反应。

甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。

(2)、可燃性(氧化反应) 【学生活动】学生观看教学实验视频，并作出总结

纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色。

化学方程式：CH4 + 2O2

【交流与讨论】

1、

已知1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水，放出的热量890.3KJ，

写出甲烷燃烧的热化学方程式。

2、

甲烷、氢气等可燃性气体点燃之前应注意什么？如何检验CH4的纯度？

3、

怎样通过实验证明甲烷中含有碳、氢两种元素？

CO2 + 2H2O

【学生活动】学生设计实验方案并用教学视频验证可行性

(3)、取代反应

【学生活动】学生观看教学视频记录实验现象并用原子模型模拟甲烷一氯取代的反应机理

取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。

甲烷与Cl2取代产物的性质简介

2

【交流与讨论】

1、

二氯甲烷可以写成

两种形式，它们是同分异构体吗？

2、

能否用CH4和Cl2反应制取纯净的CH3Cl？如果CH4和Cl2按体积比1∶1 混合反应，能否只得到CH3Cl? 3、

假设1 mol CH4中的H原子完全被取代，最多需要多少摩尔Cl2？

最多能生成多少摩尔HCl? (4)、高温分解

CH4在1500℃高温下能比较完全地分解生成炭黑与氢气。

化学方程式：5、甲烷的用途简介

(1)、做优质燃料；

(2)、重要的化工原料：①、制甲醇；②、制优质碳黑。

四、烃、烷烃、同系物

1、

烃：仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物总称为烃。

2、

烷烃

(1)、几种烷烃

【学生活动】学生用原子模型拼出乙烷、丙烷的球棍模型并填写表格

(2)、烷烃的结构特点

每个碳原子形成4个共价键，碳原子之间以碳碳单键相连成链状，碳原子的其他价键都与氢原子结合达到“饱和”。

(3)、烷烃的组成通式：CnH2n+2(n≥1)。

(4)、命名：分子中含1～10个碳原子的烷烃，按照分子中碳原子数目依次用甲乙丙丁戊己庚辛壬癸命名，如C5H12称为戊烷。分子中碳原子数超过10个的，直接根据碳原子数目称为某烷，如C16H34称为十六烷。

(5)、性质：烷烃的化学性质与甲烷相似，请写出下列反应的化学方程式

(有机物写结构简式)：

①、丙烷的燃烧：②、乙烷―→氯乙烷(写第一步即可)：

。

。

3

3、

同系物

结构相似，在分子组成上相差1个或n个CH2的有机物互称为同系物。

【交流与讨论】含有多个碳原子的烷烃(碳原子个数大于或等于3)的所有碳原子都在一条直线上吗？

【学以致用】

【板书设计】

一、有机物的概念及组成

二、化石燃料的组成与成分

三、天然气

甲烷

1、

甲烷分子的空间构型

2、

甲烷的物理性质

3、

甲烷在自然界的存在

4、

甲烷的化学性质

(1)、稳定性

(2)、可燃性(氧化反应) (3)、取代反应

(4)、高温分解

5、甲烷的用途

四、烃、烷烃、同系物

1、

烃

2、

烷烃

(1)、几种烷烃

(2)、烷烃的结构特点

(3)、烷烃的组成通式：CnH2n+2(n≥1)。

(4)、命名

(5)、性质

3、

同系物

【教学反思】

4