人教版高中化学必修二《最简单的有机化合物---甲烷》教案+课件+学案(5份)

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名称 人教版高中化学必修二《最简单的有机化合物---甲烷》教案+课件+学案(5份)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2013-08-15 18:58:48

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课件19张PPT。第三章:有机化合物西气东输工程你知道吗?天然气的主要
成分是什么? 甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下,由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。 甲烷在自然界的存在练 习分子式:CH4结构式:用短线来表示一对共用电子的图式。你能否写出甲烷的化学式、电子式?一、甲烷的性质1、物理性质
无色、无味的气体
?=0.717g/L(S.T.P)
极难溶于水
俗名:沼气、坑气,是天然气的主要成分(80-97%)2、化学性质:  通常情况下,甲烷稳定,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应甲烷不能使酸性高锰酸钾褪色。2、化学性质:  如何验证甲烷的分子式中含有碳、氢元素呢?甲烷的燃烧想一想在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。 (1)氧化反应:2、化学性质:实验现象:明亮的淡蓝色火焰,放出大量的热。思考:我国的许多煤矿都是瓦斯煤矿,容易发生瓦斯爆炸事故,造成人员伤亡和财产损失.请你分析,在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸?对此应该采取哪些安全措施? 在甲烷的爆炸极限内(5%--15.4% )容易发生矿井瓦斯爆炸;
为避免发生此类情况,应保持煤矿内通风良好,定期的检查甲烷的含量。 (2)取代反应:科学探究你从实验中得到哪些信息?
从所得的实验信息中你能得到哪些启示?讨论:分析上述实验中所观察到的现象,从中可以得到那些结论?
2、量筒壁上出现液滴,说明反应中生成了新的油状物质,且不溶与水。1、气体颜色变浅,说明量筒内的混合气体在光照的条件下发生了化学反应。
3、量筒内液面上升,说明随着反应的进行,量筒内的气压在减小,即气体总体积在减小。 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替代的反应叫做取代反应。取代反应: 一氯甲烷(气体)甲烷的取代反应机理二氯甲烷(液体)三氯甲烷(液体)四氯甲烷(液体)[练习]仿照生成一氯甲烷的化学方程式。尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学反应方程式。甲烷的取代反应:甲烷氯化物的比较取代反应与置换反应的比较 (3)甲烷的受热分解结构性质用途甲烷的真实结构球棍模型比例模型空间结构正四面体型课件16张PPT。第三章:有机化合物球棍模型比例模型空间结构正四面体型回 顾 甲烷的结构与甲烷结构相似的有机物很多: 乙烷丙烷丁烷戊烷学与问:下列有机物在结构上的特点2、碳原子间都以C-C单键相连成链状,其余都是C-H键;1、C原子都形成4个共价键的饱和状态;3、分子式不同,相差若干个CH2原子团 ; 特点:二、烷烃 分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余的价键均与氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”。这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。要点:1、碳碳单键2、“饱和”— 每个碳原子都形成四个单键1、烷烃的概念:2、烷烃的通式:CnH2n+2(n≥1)3、结构简式:
例: H H H H
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H—C—C—C—C—H
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H H H H

CH3-CH2-CH2-CH3CH3CH2CH2CH3或CH3(CH2)2CH34、烷烃的物理性质阅读教材P63页表3-1,归纳总结烷烃物理性质的规律性变化随着碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高5、烷烃的命名: 碳原子数在10个以内,依次用甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸代表碳原子数,其后加上“烷”字;碳原子数在10个以上,用汉字数字表示。小试牛刀:CH3CH2CH2CH3CH3(CH2)6CH3CH3(CH2)9CH3丁烷辛烷十一烷动一动 现在我手上有甲烷的结构模型,还有一些亚甲基的模型,但是我想得到乙烷、丙烷的结构模型大家想想有什么好办法? 通过这个过程,你们发现甲烷、乙烷、丙烷他们在结构上有什么关系呢?(2)同系物的特点:结构相似、在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的物质互称为同系物。6、同系物 结构相似、化学性质相似。
分子式不同、组成相差一个或若干CH2原子团例如:乙烷、丙烷和丁烷(1)概念:(3)烷烃同系物的物性递变(4)烷烃的化学性质与甲烷的化学性质相似①在空气中燃烧; ②在光照条件下与卤素单质发生取代反应。逐 渐 升 高气 液 固逐 渐 增 大什么原因??结构相似的分子随相对分子质量的逐渐增大范德华力逐渐增大。例:下列物质是否为同系物?否是是否7、同分异构现象和同分异构体 (1)化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式的现象,叫做同分异构现象。 (2)具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 (3)找同分异构体的方法:碳架式 (4)同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。正戊烷异戊烷新戊烷正丁烷和异丁烷的性质比较带有支链越多的同分异构体,熔沸点越低。分子式相同;结构不同、性质不同。 试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义分子组成相差一个或几个CH2原子团分子式相同同种元素质子数相同,中子数不同结构相似结构不同结构不同——化合物单质化合物原子CH4 和 CH3CH3O2和O3正丁烷和异丁烷必修2第三章第1节
最简单的有机化合物——甲烷导学案1
班次 组号 姓名
学习目标:
  1.知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构
  2.知道甲烷的化学性质稳定,了解有关实验的结论,了解取代反应和氧化反应;
  3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
学习重难点:
  甲烷的结构和甲烷的化学性质。
学习过程:
(回顾)1、什麽是有机物?但要除开哪些物质?(举例)
2、有机物的主要特点:大多数有机物熔沸点 , 燃烧、
导电、 溶于水、 溶于有机溶剂。
(阅读)教材P57----P58之间的插页
什麽是烃?最简单的有机化合物是谁?
(练)下列物质哪些是有机物?哪些是烃?
A.H2S,B.C2H2,C.CH3Cl,D.C2H5OH,E.CH4,F.H2,G.金刚石, H.CH3COOH,I.CO2,J.C2H4
一、甲烷
1.自然界中哪些物质的主成分是甲烷?西气东输?
2.甲烷的组成及结构   已知:甲烷的气体密度在标准状况下为0.717 g/L,其中含碳的质量分数为75%,含氢质量分数为25%,求甲烷的分子式。  
甲烷的电子式 ,结构式是 甲烷的空间构型为 3。甲烷的性质 (1)物理性质:甲烷是一种 色、 味、 溶于水、通常为 态的有机物,比空气密度 。 (2)化学性质:  甲烷分子结构稳定,甲烷的化学性质比较稳定性,通常不与 、
和 反应。但在一定条件下也会发生某些反应。
①可燃性--------氧化反应  写出化学方程式:   
怎样检查其燃烧的生成产物?


瓦斯爆炸?   
思考:如何区别H2、CO、CH4三种气体?   

[实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?再把甲烷通入盛有溴水中,观察溴水是否褪色?
讨论 有机化学反应方程式为什麽一般不用等号而用箭号?
②甲烷与氯气的反应———取代反应 [实验]取一个100mL的量筒,用排饱和食盐水的方法收集20mLCH4和Cl2,放在光亮的地方,日光不要直射,等待片刻,观察发生的现象。 
现象: ,

  甲烷分子里的 是被 逐步取代的,共生成 种物质,其中
种是取代产物。写出所有生成物的名称、状态、分子式
  
写出甲烷分子里的氢原子被氯原子逐步取代的化学方程式
(用结构式写)
(用分子式写)
取代反应定义

课后练习:
A组
1、下列说法正确的是 ( )
A 绝大多数含碳化合物都是有机物
B 有机物是从有机生命体中取得的化合物
C 组成中仅有C、H两种元素的有机物叫烃
D 有机物参加的反应往往比较复杂
2、由甲烷的结构式不能获得的信息是 ( )
A 一个甲烷的分子由一个碳原子和四个氢原子构成
B 甲烷的摩尔质量为16g/mol
C 甲烷分子中一个碳氢原子之间共用一个电子对
D 甲烷分子的空间构型为正四面体型
3、甲烷在光照的条件下与足量的氯气混和,最多可以生成几种物质
A、1种 B、2种 C、4种 D、5种
B组
1、氯仿可作麻醉剂,但常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒光气(COCl2):
2CHCl3+O2=2HCl+2COCl2。为了防止事故发生,在使用前须检验氯仿是否变质,应选用的试剂是 ( )
A NaOH溶液 B AgNO3溶液 C 盐酸 D 水
2、把纯净的甲烷和氯气混合在集气瓶中,用玻璃片盖好,放在光亮的地方,片刻后,下列有关说法正确的是 ( )
A 气体发生爆炸反应 B 瓶内气体的颜色变浅
C 瓶内气体的压强不变 D 将蘸有浓氨水的玻棒伸入瓶内会出现白烟
3、若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物,则需要消耗的氯气的物质的量是多少?生成氯化氢气体的物质的量是多少?
课后反思
必修2第三章第1节
最简单的有机化合物——甲烷导学案2
班次 组号 姓名
学习目标:
知识与技能目标
1、认识烷烃的分子式通式,会熟练写出各种烷烃的分子式,了解烷烃的分子结构特点。
2、能正确描述烷烃的概念,了解烷烃的性质,学会给烷烃命名。
过程与方法目标
1、通过学生对自己熟悉的种类不同的有机物的分析,让他们学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。
2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
情感态度与价值观目的
通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。
学习重点:烷烃的分子结构特点,分子式通式,烷烃命名。
学习难点:从化学键认识烷烃的结构特点
学习过程:
[回顾]前面学过,有机化合物里,又一大类物质是仅由C、H两种元素组成的,这类物质总称为 ,也叫 。 是烃类里分子组成最简单的物质。
1、甲烷的分子式: _______?结构式:_________
2、甲烷有哪些重要化学性质?
[思考与交流]
1、生活中常用的气体打火机中燃料的主要成分是什么?罐装液化石油气的主要成分是什么?
2、除甲烷外,还有乙烷、丙烷、丁烷等等。填表后分析,甲烷、乙烷、丙烷、丁烷分子结构有那些特点?

名称
分子式
结构式
电子式
结构简式
甲烷
?
?
?
?
?
乙烷
?
?
?
?
?
丙烷
?
?
?
?
?
丁烷
[小组讨论] 乙烷、丙烷、丁烷分子结构的共同点。
⑴每个碳原子可形成几个价键(即可形成几对共用电子)?
⑵在这些烃的分子里,碳原子跟碳原子都是以 键结合成 状,跟甲烷一样,碳原子剩余的价键全部跟 原子相结合。这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”。象这样结合的链烃叫做饱和链烃,也叫 烃。
⑶从结构上看,烷烃的组成(即分子式)有什么规律?如果碳原子数为n,那么氢原子为多少?
写出烷烃的分子式通式
⑷你知道“六十纪年法”中的“天干”和“地枝”吗?请写出来。
分子中碳原子数在十以内的烷烃怎样命名?碳原子数在十以上的呢?
讨论烷烃的性质:(根据教材P63页表3-1总结)
(1)物理性质;
状态:碳原子数为多少的烷烃在常温常压下为气体?常温常压下为液体的烷烃中结构最简单的是谁?
熔沸点:随分子中碳原子数增烷烃的熔沸点怎样变化?
密度:随分子中碳原子数增多烷烃的密度怎样变化?比水的大还是小?
溶解性:烷烃和甲烷一样 不溶于水, 溶于有机溶剂。
(2)化学性质
?[思考]烷烃的化学性质有那些?(与甲烷相似)
通常状况下


[练习]写出下列物质的名称或者写出分子式
(1)CH3CH2CH2CH2CH3?????????????????? (2)庚烷
(3)CH3(CH2)6CH3????????????? ????????(4)十五烷
[练习]写出乙烷和氯气在光照下反应的化学方程式(用结构简式写,只写到二氯代物)
[练习]有机物常温下呈液态是?????????????????????????????????????????
A.CH3(CH2)2CH3????????? ??????????????????B.CH3(CH2)15CH3
C.CH3Cl??????????????????????????????? ?D.CHCl3
课后反思
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
从容说课
我们已经知道甲烷是一种化石燃料,可以燃烧,能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷,主要考虑甲烷是最简单的有机物,便于学生从结构角度认识甲烷的性质,类推烷烃的结构和性质,建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此,本节教学的设计,要在学生初中知识的基础上,体现认识的渐进发展性原则;同时,考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念,应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系,在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型,帮助学生打好进一步学习的方法基础。?
在教学模式的设计上,可以不拘泥于教材的逻辑顺序,根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。可以从结构出发,预测性质,用实验检验;也可以从探究实验出发,归纳性质,从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用,即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。?
第1课时
教学目标
知识与技能?
1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。?
2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验结论,了解取代反应。?
3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。??
过程与方法?
1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。?
2.通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法,教给学生科学的方法。?
3.培养学生用新概念理解知识的能力;培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。??
情感、态度与价值观?
1.通过甲烷的分子结构的探究,解析其可能有的性质,并设计实验来证明,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。?
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。?
3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程,对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育;通过动手实验,使其体会理论上的理解和亲手实验的不同,而且实验不总是每次都能成功,解析教训、总结经验,培养学生科学研究的态度,认真仔细、实事求是的作风。?
要点提示
教学重点 甲烷的结构和化学性质。?
教学难点 甲烷的结构、研究某物质的程序和方法。?
教具准备 多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。?
教学过程
导入新课
多媒体展示常见的有机化合物的图片,让学生欣赏图片。?
师 从今天起,我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系,在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。迄今为止已经超过2000万种。有机物不仅数量很多,而且分布极广。例如刚才图片中涉及的常见燃料:汽油、煤油、柴油;建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆;日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂;食物中的营养素——糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。?
师 具体认识有机化合物,请大家阅读课文思考:有机物的组成元素有哪些??
生 除碳外,常有氢、氧,有时含有氮、硫、卤素和磷等。?
师 仅含有碳和氢两种元素的有机物称为烃。?
(动画) 由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。?
师 今天学习最简单的烃——甲烷。??
推进新课
板 书:?
一、甲烷的结构
(通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构)?
[探究问题]
师 请画出碳原子和氢原子的结构示意图。(找一名学生板演)?

[探究问题2] ?
已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成,其中质量分数w(C)=75%,w(H)=25%。请同学们推出甲烷的化学式。?
师 知道了元素组成和各元素的质量分数,怎样求出有机物的化学式呢??
生1 应该充分利用w(C)=75%,w(H)=25%这个条件。?
师 怎么使用呢??
生2 只要假设出甲烷的质量,就可以了。?
师 请大家按照讨论的思路,列出解题的过程。
(多媒体展示)?
解:因为C的摩尔质量是12 g·mol-1,H的摩尔质量是1 g·mol-1。?
设取甲烷100 g,则C的质量是100×75%=75 g,H的质量是100×25%=25 g?
所以:
师 碳、氢原子个数之比为1∶4,你能否从碳、氢原子的结构解析,推出甲烷的化学式吗??
(学生积极思考讨论,教师找一名同学总结讨论结果)?
所以甲烷的化学式:CH4。?
师 甲烷的化学式为CH4,那么甲烷的分子式和电子式怎样书写呢??
生 因为碳原子有四个价电子,欲形成八个电子的稳定结构,需要形成四对共用电子才能达到八个电子的稳定结构;氢原子核外有一个电子,欲形成两个电子的稳定结构,需要形成一对共用电子才能达到两个电子的稳定结构。?
生 一位同学板演,其余同学在下面练习。
板 书:?
甲烷的分子式:CH4?
甲烷的电子式:
师 如果甲烷电子式中的每一对共用电子用一条短线替代后将变成什么样子呢??
生 (在练习本上画,得出结果)CHHHH?
师 这种用短线表示一对共用电子的图式叫结构式。那么上述结构式表示甲烷分子的真实构型吗??
[探究问题3]甲烷分子的空间构型可能有哪几种情况?(学生讨论)?
生 讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。?
师 究竟甲烷的空间结构是怎样的呢?请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。?
(实物展示)甲烷分子的球棍模型和比例模型:?
生 相互传看两种模型,观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。?
师 经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上(键角是109°28′)。?
师 这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型,我们称之为平面结构式,其立体结构式可用下图表示,但是为了简便起见,一般只写有机物的平面结构式。?
师 结构决定性质,甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢?
板 书:?
二、甲烷的性质?
1.甲烷的物理性质?
(动画模拟) 池沼中有沼气?
师 (看动画思考)沼气(主要成分是甲烷)有什么物理性质??
生 甲烷是无色、无臭的气体,比空气轻,极难溶于水。?
师 甲烷是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分。(天然气中按体积计,CH4占80%~97%)?
[探究问题4]?
师 由甲烷的化学式和相对分子质量,你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢?(学生练习计算)?
生 密度是0.717 g·L-1(标准状况)?
师 由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析,你能否预测甲烷的化学性?质呢???
[探究问题5]把甲烷通入盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色???
(动画模拟)甲烷通过高锰酸钾酸性溶液的动画。?
师 从实验中可知溶液颜色没有变化,说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。通常情况下,甲烷稳定,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。是否甲烷与其他物质在任何条件下都不发生化学反应呢?(学生阅读教材回答)?
生 在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。
板 书:?
2.甲烷的化学性质:?
(1)甲烷的氧化反应?
(实验)点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。?
(生观察)干燥的小烧杯内有无色液体生成,沾有澄清石灰水的小烧杯内石灰水变浑浊。
师 从燃烧产物可以得到什么启示?请写出这个反应的化学方程式。?
生 可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素,化学方程式为:
板 书:?
CH4+2O2CO2+2H2O?
师 请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同?是什么原因呢??
生 (观察、思考后回答)方程式中间用“”(箭头)而不是用“”(等号),这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂,多有副反应发生,故不用等号。
板 书:?
(2)甲烷的取代反应?
【演示实验】P53科学探究,观察发生的现象。(由现象讨论后得出结论)?
【生观察】没有光照的试管不变化;光照后的试管壁上出现油滴,试管内的液面上升,气体颜色略微变浅。(色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红)?
师 说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应;量筒壁上出现油滴,说明反应中生成了新的油状物质;试管内液面上升,说明随着反应的进行,试管内的气压在减小,即气体总体积在减小。
(动画模拟)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画?
上述反应没有到此终止,CH3Cl与Cl2继续依次反应。?
师 甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的,共生成五种物质,四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的动画思考,什么是取代反应呢?(学生很有兴趣地大胆猜测、估计,试探说出取代反应的含义)
板 书:?
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叫做取代反应。
师 CH4的四种氯的取代产物都有什么性质呢?请填写下表。
投影:?
化学式
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
常温状态
名称(俗名)
溶解性
用途
师 CH4的四种氯的取代产物都不溶于水,在常温下,CH3Cl是气体,其他三种都是液体,CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。?
师 我们以前学习过置换反应,置换反应与取代反应有什么区别和联系呢?请思考讨论后填写下表。
投影:?
取代反应与置换反应的比较表
取代反应
置换反应
可与化合物发生取代,生成物中不一定有单质
反应物、生成物中一定有单质
反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大
在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序
分步取代,很多反应是可逆的
反应一般单向进行
【知识拓展】
板 书:?
3.甲烷的受热分解?
在隔绝空气的情况下,加热至1 000 ℃,甲烷分解生成炭黑和氢气。?
CH4C+2H2?
师 氢气是合成氨和合成汽油等的工业原料;炭黑是橡胶和染料的工业原料。?
【例1】 甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是(  )?
A.CH3Cl只代表一种物质 B.CH2Cl2只代表一种物质?
C.CHCl3只代表一种物质 D.CCl4是非极性分子?
师 这是一个涉及甲烷分子结构的问题,需要一定的空间想象能力。?
生1 CH3Cl和CHCl3只代表一种物质是毫无疑问的,由于CH4不论是正四面体,还是平面正方形结构,其一氯代物CH3Cl和三氯代物CHCl3都只有一种:?
A、C两项不足以成为CH4是正四面体结构的理由,不可选。?
生2 不论CCl4是平面正方形,还是正四面体结构,D中CCl4确实是非极性分子, D项也不能成为CH4是正四面体结构的理由,所以不可选。问题出在B中CH2Cl2只代表一种物质上,好像理由不很充分啊??
生3 可以考虑用反证法。若CH4分子的结构是正方形,则CH2Cl2的结构有以下两种可能:?
??
二者是不是同一种物质呢?答案是否定的。理由有两个:①二者不能完全重合在一起;?②前?者是非极性分子,而后者是极性分子。可见CH2Cl2不是平面结构,因而是四面体结构,故推知CH4分子为正四面体结构,B项可选。?
答案:B?
师 可见,灵活多变的思考方法,结合图形解析,对解题有很大帮助。?
【例2】 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(COCl2):?
2CHCl3+O22COCl2+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.NaOH(aq) B.AgNO3(aq)?
C.HCl(aq) D.水?
E.湿润的蓝色石蕊试纸 F.湿润的无色酚酞试纸?
师 联系生活实际的试题是一种常见题型,它们以实际生活为背景,往往具有更大的生命力。我们应该以不变应万变,认真解析题意,得出正确答案。如何解答本题呢??
生1 可以直接使用概念判定法:题中反应,有机物分子CHCl3变成COCl2,可认为CHCl3中的1个H原子和1个Cl原子被1个O原子代替了,符合取代反应(“某些”被“其他”代替)的概念,属于取代反应。?
生2 可以使用假设判定法:若有COCl2生成,则必有HCl生成,B、E可检验出是否有HCl生成:用B检验时出现白色沉淀,用E检验时试纸变红色。?
答案:(1)A(2)BE?
【例3】 若要使0.500 mol CH4完全和Cl2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Cl2的物质的量。?
师 本题属于计算型试题,文字描述很少,内涵非常丰富,在解题时要多读题,认真揣摩题意,准确找到切入点,方能少犯错误。请大家讨论,应该如何解决本题??
生1 可设所生成的四种氯代物的物质的量均为x,然后写出四个反应的化学方程式,则:
CH4+Cl2CH3Cl+HCl?
x x x??
CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl?
x 2x x??
CH4+3Cl2CHCl3+3HCl?
x 3x x??
CH4+4Cl2CCl4+4HCl?
?x 4x x??
n(CH4)=4x=0.500 mol,x=0.125 mol?
n(Cl2)=x+2x+3x+4x=10x=1.25 mol?
师 这是本题的常规解法,比较容易想到,还有没有其他做法??
生2 我有巧解的方法,解析CH4与Cl2的取代反应,得出如下规律:每1 mol Cl2可取代CH4分子中的1 mol H 原子。则:?
答案:1.25 mol?
师 非常好,可见好的方法可以简化解题过程,提高解题速率和正确性,但是必须是在已经掌握基本做法的基础上才能做好。?
课堂小结
本节课我们开始了对有机物的学习,认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质:氧化反应、取代反应、受热分解反应,学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解,当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。?
布置作业
P59 1、2、3?
板书设计
第一节 最简单的有机化合物——甲烷?
一、甲烷的结构?
甲烷的分子式:CH4?
甲烷的电子式:?
二、甲烷的性质?
1.甲烷的物理性质?
2.甲烷的化学性质:?
(1)甲烷的氧化反应?
CH4+2O2CO2+2H2O?
(2)甲烷的取代反应?
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叫做取代反应。?
3.甲烷的受热分解?
CH4C+2H2?
活动与探究
1.查阅资料了解“西气东输”的有关知识,认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用。?
2.调查沼气在农业生产中的作用,了解我国沼气的使用历史和现状。?
3.用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型,并让学生对自己的作品进行评价。在活动中加深学生对空间模型的认识,同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。?