第一节 最简单的有机物——甲烷
第二课时
三维目标
知识与技能：
1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。
4、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。
过程与方法：
1、基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
2、从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。
情感态度与价值观：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。
教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
教具准备： 多媒体、结构模型
教学过程：
【投影】：几种常见有机物分子的结构式
??
师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。
请同学阅读课本54－55页烷烃概念。
一：烷烃：
烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
生：由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出对n个碳原子，烷烃的通式：CnH2n+2 (n≥1)
小结：烷烃的习惯命名法
①根据分子里所含碳原子数目
碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3
②相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3 CH（CH3） CH3
同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”。
关于烷烃的知识，可以概括如下：
烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。
这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。
同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。
师：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ）
二：同分异构现象和同分异构体
师：请写出C4H10的结构简式？ CH3
生： 练习写出 CH3－CH2－CH2－CH3 CH3－ CH－CH3 （讨论写出）
正丁烷 异丁烷
正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）
1．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2．同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
3．同分异构体的书写方法：（以C5H12为例）
（1）先写出最长的碳链：C－C－C－C－C （氢原子及其个数省略了）
（2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。
C－C－C－C C－C－C－C
C C
这两种结构相同，为同一种物质。
（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。
C－C－C 但与（2）中C－C－C－C 为同一种结构
C C
C
剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。
C
C－C－C
C
（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。
【知识拓展】
师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。
【板书】烷烃的命名
师：1892年，在日内瓦召开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦命名法”。它解决了命名的困难，使有机物的命名得到统一。我国一方面采纳“日内瓦命名”原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。
三：烷烃的命名―――系统命名法
命名步骤：
①选定分子中最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。
②把主链中离支链最近的一端为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号
定位，以确定支链的位置。
③把支链作为取代基，把取代基名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
【例题剖析】
【例1】
CH3－CH－CH2－CH2－CH3 2－甲基戊烷
CH3
④相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。
例2 ． CH3
CH3－CH2－C－CH3 2，2一二甲基丁烷
CH3
例3． CH3－CH2－CH2－CH－CH－CH2－CH3 4－甲基－3－乙基庚烷
CH3 CH2
CH3
【投影】1．给下列有机物命名。
【板书】四、烷烃的通性：
【多多媒体】常见烷烃的物理性质比较表
名称
结构简式
常温时的状态
熔点/℃
沸点/℃
相对密度
甲烷
CH4
气
－182
－164
0.466*
乙烷
CH3CH3
气
－183.3
－88.6
0.572**
丙烷
CH3CH2CH3
气
－189.7
－42.1
0.5853***
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
－138.4
－0.5
0.5788
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
－130
36.1
0.6262
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
－29.7
174.1
0.7300
十六烷
CH3(CH2)14CH3
液
18.2
287
0.7733
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22
301.8
0.7780
【板书】1.烷烃的物理性质：
（1）熔、沸点有规律递变：
a.随碳原子数目增多，熔沸点升高。
b.C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。
（2）烷烃的密度随C原子数目增多而增大，但密度均小于1，比水轻。
（3）烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。
(4)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；
【板书】 2．烷烃的化学性质：
⑴.烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。
（2）烷烃的可燃性
CnH2n+2＋O2 → nCO2＋(n＋1)H2O
（3）光照下和卤素单质发生取代反应
下面阅表比较“四同”问题
定 义
分 子 式
组 成 结 构
性 质
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
同种物质
【例题剖析】
【例1】下列物质属同分异构的是____，属同一种物质的是____，属同系物的是____。请同学们说出理由。
【例2.】乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？
答案：CH3CH3与Cl2的体积比是2∶7
例3．在101.3kPa、473K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30mLO2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求：
（1）A的分子式及相对分子质量。
（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。
【课堂小结】在学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。
板书设计
【活动与探究】
1.用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。
2.查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。
3. 现在给每个学习小组发一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子)和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪个小组又准又快。
第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物－甲烷
第一课时 甲烷
【教学过程】
[导课]投影图片：沼气池、西气东输、瓦斯爆炸。这里气体的主要成分均为甲烷，甲烷作为一种高效、清洁的能源，你对它了解多少呢？
[投影]复习回顾 ：你对甲烷知多少？
引导学生结合初中学过的知识和图片信息总结。学生回答教师加以评价并投影结论
[过渡]在已有知识的基础上我们继续探究甲烷的性质。甲烷是一种最简单的有机物，也是一种常见的非金属气态氢化物，请同学们思考：HCl、H2S、NH3等均为非金属气态氢化物，它们都能被强氧化剂KMnO4氧化，且能与强酸或强碱反应。 CH4是否具有这些化学性质呢？
[讲解]实验是检验真理的唯一标准，下面我们通过实验来探究。
[演示] 分别将甲烷通入加了酸碱指示剂的氢氧化钠、盐酸，酸性KMnO4溶液中，观察现象，颜色是否褪去？
学生观察实验现象，总结实验结论：通常状况，甲烷非常稳定。与强氧化剂、强酸、强碱都不反应。
[过渡]物质的性质是由结构决定的，甲烷分子具有怎样的结构特点呢？下面我们来探究甲烷的结构。
[板书] 一、甲烷的结构
引导学生书写甲烷的分子式、电子式、结构式。师生共同分析C---H键的特点及氢原子之间的作用力。
[提问] 甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？
[展示] 请同学们展示课前制作的正四面体及甲烷分子模型。教师给予评价，择优保存。并出示球棍模型和比例模型
[投影]甲烷的结构特点
结合图片师生共同分析：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。4个C－H键完全相同，夹角相等。
[过渡]这种稳定的结构决定甲烷在常温下化学性质非常稳定，不与强氧化剂、强酸、强碱反应。但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应，如甲烷有可燃性。
[板书] 二、甲烷的化学性质
1. 氧化反应
[实验]点燃纯净的甲烷。
学生观察现象，写化学方程式
[讲解]甲烷燃烧时放出大量的热，生成物无污染，因此甲烷是一种很好的燃料。
[过渡] 投影问题：根据学到周期表的有关的知识，提出大胆而合理的猜想： CH4能和氧气发生反应，在一定的条件将甲烷和氯气混和在一起，你认为能发生反应吗？你猜想的依据是什么？
学生思考交流
[投影]元素周期表
[实验探究]参照课本61页实验，思考下面问题：
1.你从实验中得到哪些信息。
2.从所得信息中你能获得哪些启示？
[播放视频]甲烷与氯气的取代反应
提请学生观察现象并思考上面的问题
[投影]课件分析反应历程，学生根据提供的信息写出化学方程式。强调反应的注意事项，
分析反应的特点，得出取代反应的概念。
[板书] 2、取代反应
[动手实践]在制作的甲烷模型上进一步操作，将其中的两个氢原子被两个氯原子取代，仔细观察，你得到的结构有几种？再次体验甲烷分子的结构和取代反应。
[明确]CH2Cl2只有一种结构能证明甲烷是正四面体的立体结构而不是平面分子。
[知识拓展] NH3在一定条件下能分解成N2和H2，结合NH3的热稳定性和元素周期律，请你来分析甲烷受热是否能分解呢？为什么？
学生分析得结论
[讲解]在隔绝空气的条件下加热到1000°C左右甲烷就会分解，生成炭黑和氢气。生成的炭黑可用于制油漆、鞋油，加入橡胶中制轮胎能增加耐磨性，因此甲烷是一种很好的化工原料。
[板书]3、分解反应
三、用途 化工原料、燃料
[小结]1、知识小结：回顾知识点，指出重点
2、方法小结：研究有机物的基本思路和方法
【板书设计】
最简单的有机化合物----甲烷
一、甲烷的结构
二、甲烷的化学性质
1.氧化反应
2.取代反应
3.分解反应
三、甲烷的用途
第二课时 烷烃
[导 入]： 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，这类物质总称为烃，也叫碳氢化合物。甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。除甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷等等。
[学 与 问]：P62展示乙烷、丙烷、丁烷分子模型，试写出它们的结构式，并归纳出它们在结构上的特点
[归纳小结]： 在这些烃的分子里，碳原子跟碳原子都是以单键结合成链状，跟甲烷一样，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合。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”。这样的烃就是我们今天要学习的——饱和烃，又叫烷烃
[板 书]：二、烷烃
1、概念：烃的分子里每个碳原子的化合价都已充分利用达到“饱和”的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。
2、烷烃结构、组成特征
①、碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；
②、C原子都形成4个共价键；形成四面体结构；
③、碳链可以转动的，
[指导阅读]：阅读表3-1 总结烷烃物理性质递变规律，并思考以下两个问题
①、烷烃分子通式如何写？②、状态、溶沸点、密度随碳原子数增大如何变化？
[归纳小结]：（师生共同）3、烷烃的通式：CnH2n+2
4、烷烃的物理性质：①、状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为______，
5—16个碳原子为_____，16个碳原子以上为______
②、溶解性：烷烃_____溶于水，_____溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。
③、熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐_____________。
④、密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐___________。
[思考与教流]：1、烷烃的化学性质有那些？为什么？（与甲烷相似）
[归纳小结]：5、烷烃的化学性质：
①、通常状况下很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合
②、可燃：在空气中燃烧生成水和二氧化碳。
③、取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应。
[过 渡]: 烷烃中最简单的是甲烷,那么随着碳原子的增加,我们又如何命名呢?请阅读教材P63第三段内容。
[归纳小结]：6、烷烃的习惯命名方法
(1)、根据分子里所含碳原子的数目来命名。
①、碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）
②、碳原子数在十以上的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等
(2)、含相同碳原子数而结构不同时，通常用“正”“异”“新”来表示
[拓 展]：烃基—烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。一般用“R—”表示。如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫烷基。如：—CH3叫甲基，—CH2CH3叫乙基。（练习：丙基、丁基）
[典型例题]：例1、下列有机物常温下呈液态的是 （ C ）
A、CH3(CH2)2CH3 B、CH3(CH2)15CH3
C、CHCl3 D、CH3Cl
例2、正己烷的碳链是 （ C ）
A、直线形 B、正四面体形 C、锯齿形 D、有支链的直线形
例3、请同学们写出丁烷、己烷的结构式，据它们的结构式写出以上烷烃的结构简式。
[教师精讲]：结构式的书写方法：可以先写碳链，后添加氢原子。
结构简式的书写方法：省略C—H键，把同一C上的H合并，或再省略横线上C—C键 （ CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3）
[问题探究]：
乙烷CH3CH3、丙烷CH3CH2CH3、丁烷CH3CH2CH2CH3十七烷 CH3(CH2)15CH3
分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？
[讲解分析]：（1）、碳原子间都以C-C相连成链状，其余都是C-H键；
（2）、分子式不同，相差一个或若干个CH2原子团，相对分子质量相差14的倍数（14n）
[归纳小结]：二、同系物：
1、概念：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。如：甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物
[典型例题]：例3、下列化合物互为同系物的是 （ B ）
A ① CH3CHO 和 CH3COOH B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
例4、下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是 （ A ）
A．16、30、58、72 B．16、28、40、52
C．16、32、48、54 D．16、30、42、56
例5、在同系物中所有同系物都是 （ BD ）
A、有相同的分子量 B、有相同的通式
C、有相同的物理性质 D、有相似的化学性质
[归纳小结] 2、掌握概念的三个关键： ①、一差（分子组成至少相差一个CH2原子团）
②、一同（具有相同的通式）③、二相似（结构相似，化学性质相似）
[思考与教流]：3、展示4个碳原子的球棍模型连接方式，看是否为直线结构？其碳原子有没有其他连接方式？
[教师精讲]：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁烷和异丁烷。（甲、乙、丙烷有同分异构现象吗？）
[板 书]：三、同分异构现象和同分异构物体
1、同分异构现象：
化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象
2、同分异构体：
①、概念：化合物具有相同的 ，不同 的物质互称为同分异构体
②、特点： 三相同（分子组成相同、分子量相同、分子式相同）
，
二不同（结构不同、性质不同）
[典型例题]：例6、有下列各组微粒或物质：
CH3
A、O2和O3 B、C和C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—H E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
①、 组两种微粒互为同位素②、 组两种物质互为同素异形体
③、 组两种物质属于同系物④ 、 组两物质互为同分异构体
⑤、 组两物质是同一物质。
[归纳小结]：归纳对比“四同”：
[课堂反馈]：探究C6H14的同分异构体有几种？
[思考与交流]：有机物中碳原子成键特点可以让学生自己猜想，到黑板上写出可能的连接方式。同时，从C原子的四价原则、同分异构体等角度理解有机物种类繁多的主要原因。
[归纳小结]：有机物种类繁多的原因
⑴、碳原子有4个价电子，可以跟其他原子形成4个共价键。
⑵、碳链的长度可以不同，碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，也可有环状结构。
⑶普遍存在同分异构现象。
甲烷
（一）课前---设置情景 自学思考。
任务一：明确目标 学有方向。本节课的学习目标为：
1.掌握甲烷的分子式、结构式、电子式和分子结构特点。
掌握甲烷的化学性质（燃烧、取代等），会写化学方程式。
3.了解取代反应的概念、甲烷的存在和用途。
任务二：观看视频 自学思考。请观看老师录制的微视频，思考给出的问题。(视频另制)
任务三：完成作业 找出问题。请同学们结合自己观看视频、看课本、看资料后对相关内容的理解完成下列问题，并找出自己自学思考后不能解决的问题，拿到课堂上交流、讨论，听同学和老师的分析与解答。
【课前闯关题】：
1、什么叫有机物？有什么特点?含有碳元素的化合物都是有机物吗？
2、甲烷是一种 色 味的 体， 溶于水，密度比空气 ；
主要存在于 ； 主要用途有 。
3、甲烷的分子式 、结构式 ；结构简式 。相对分子质量 ，甲烷分子为 型结构，键角为 0，化学键为 性共价键。最多有 原子共面，
4、甲烷有哪些化学性质？写出反应的化学方程式
5.以下关于甲烷的说法中错误的是( )
A.甲烷分子是由非极性键构成的分子 B.甲烷分子具有正四面体结构
C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
D.甲烷存在于天然气、沼气、煤矿坑道气、海底可燃冰中
6.下列各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实存在的状况( )
Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
7.下列叙述中错误的是( )
A. 甲烷燃烧有淡蓝色火焰 B.甲烷燃烧放出大量的热，所以是一种很好的气体燃料
C.煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火，以防爆炸事故的发生 D. 点燃甲烷前不必进行验纯
8.若甲烷与氯气以物质的量之比1∶3混合，在光照下得到的产物有：①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4 ⑤HCl，其中正确的是( )
A.只有① B.只有③ C.①②③的混合物 D.①②③④⑤的混合物
（二）课中---讨论探究 查漏补缺
任务一：小组讨论 探究展示。
活动1、大家看了视频，请小组交流、讨论课前闯关问题，交换各个问题的看法，探讨个人自学思考后不能解决的问题。（多媒体展示课前闯关题让学生讨论。老师板书下列内容：）
有机物及特点
甲烷
物理性质
存在
分子组成和结构（分子式、结构式、电子式）
化学性质（写方程式）
4.1 可燃性（氧化反应）
4.2取代反应
4.3热裂解
5、用途
活动2、请小组代表展示本组讨论后的答案，其他同学可补充、点评。（老师穿插讲解、强调）。
活动3、请同学们踊跃上台板书、讲解，（对可能有不同答案的问题指定学生代表回答，其他同学补充完善，教师逐一进行纠正或肯定。）
活动4、探究甲烷的分子组成和结构
[实验事实]已知甲烷含碳质量分数75％，含氢25％, 在标况下的密度为o.717g/L
请大家讨论怎样求得甲烷的分子式?(学生讨论后先提问学生，在总结2种求分子式的方法---求得 CH4)
讨论1：为什么一个碳原子要和四个氢原子结合？（引导学生从原子结构出发讨论）
讨论2：写出甲烷的电子式
讨论3：已知甲烷分子中四个化学键的键长、键能、键角均相等，请利用手中的硬纸板、橡皮泥、小番茄、牙签等制作你们认为可能的甲烷的空间结构并写出结构式。
结论：甲烷分子可能为平面正方形或正四面体型
讨论4：已知甲烷的键角为109028、 二氯代物只有一种，则甲烷分子是什么结构？
结论：引导学生讨论后得出甲烷分子为正四面体结构。
活动5、探讨甲烷的燃烧反应
{实验} 点燃甲烷，分别用干燥的冷烧杯和用澄清石灰水润湿过内壁的烧杯罩在火焰上方，观察现象。
讨论1：上述实验有何现象？
讨论2：怎样鉴别氢气、一氧化碳、甲烷三种无色无味的气体？
讨论3：点燃甲烷前应如何验纯？甲烷的爆炸极限是多少?甲烷和空气的混合物中甲烷的体积分数为多少时爆炸最剧烈？
讨论4：将煤气灶（主要为C3H8）改为天然气灶,应如何调节进气口和进风(空气)口？
讨论5：甲烷能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色吗？
将甲烷分别通入酸性高锰酸钾溶液、溴水中，观察现象，得出结论
活动6、探讨甲烷的取代反应
讨论1：看课本，回答反应的原料、条件、方程式、特点（逐步取代）
讨论2：什么叫取代反应？
讨论3：将甲烷和氯气混合在试管中，将试管倒立在盛有足量水的水槽中，光照一段时间，分析有何现象？
讨论4：1mol甲烷和一定量氯气混合光照，当甲烷反应完时，生成等物质的量的四种有机物，则反应掉氯气多少摩尔？如生成四种有机物的物质的量之比为1：2：3：4，则反应掉氯气多少摩尔？？
任务二：当堂练习 查漏补缺。请同学们先独立思考，在相互讨论完成下列问题：（多媒体投影）
1.近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质——可燃冰，其有效成分为甲烷，下列说法正确的是( )
①甲烷属于烃类 ②在相同条件下，甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水 ④可燃冰是一种极具潜力的能源 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
2.下列物质：①金刚石、②白磷、③甲烷、④四氯化碳，⑤晶体硅 ⑥二氧化硅 其中分子为正四面体结构的是( ) A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
3.下列化学反应中不属于取代反应的是( )
A.CH2Cl2＋Br2CHBrCl2＋HBr B.CH3OH＋HClCH3Cl＋H2O
C.2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ D.CH3—CH2—Br＋H2OCH3—CH2—OH＋HBr
4.下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图，下列说法正确的是( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构 B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键均为非极性键 D.CH4、CCl4的结构相同，性质也相同
5.有一种无色的混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl组成。为确定其组成， 进行了以下实验：①将此混合气体通过浓硫酸，气体总体积基本不变；②再通过过量的澄清石灰水，未见浑浊，但气体体积减少；③把剩余气体在供氧的情况下燃烧，燃烧产物不能使无水硫酸铜变色。原混合气体含有( )
A.CO和HCl B.CH4和NH3 C.CH4和HCl D.H2和CO2
6.公元前一世纪，我国已使用天然气，天然气的主要成分为甲烷。下列关于甲烷的叙述中，错误的是( )
A.通常情况下，甲烷跟强酸、强碱、 强氧化剂不起反应
B.甲烷化学性质比较稳定，不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4，都属于取代反应
D.甲烷的四种取代物都难溶于水
7.如图所示，U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体，假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光的地方，让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)经过几个小时的反应后，U形管右端的玻璃管中水柱变化是________(填字母序号，下同)。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(3)U形管左端的气柱变化是__________。
A.体积增大 B.体积减小 C.消失 D.不变
(4)试解释U形管右端的玻璃管中水柱变化的原因：_____________________________
________________________________________________________________________。
任务三: 反思总结 归纳升华 。
活动1、请各小组同学讨论归纳本节课所学内容，从知识、方法、能力、情感等方面写出要点或框图，（学生讨论完后指定学生代表回答，或用投影仪展示，其他小组补充）
活动2、教师用多媒体展示本节课的主要内容,让学生形成完整、系统、准确、科学的知识体系。
（三）课后—复习巩固 精炼提升
请课后完成下列作业：（多媒体投影）
1、反复看资料，加强理解和记忆
2、完成资料中本节课的题目
3、预习下节课内容
附： 课前闯关答案
1 . 2. 3. 4. （略） 5.A 6.D 7.D 8.D
当堂练习答案1.C 2.C 3.C 4.B 5.A 6.B
7.(1)CH4＋4Cl2CCl4＋4HCl (2)B (3)B
(4)反应中气体的物质的量减小，且生成的HCl能够溶解于水中，所以左侧压强减小，故右侧水柱下降
第三章 有机化合物
本章规划
本章内容从生活中常见的有机物入手，在学生掌握初中有机物常识的基础上，进一步从结构角度加深对有机物和有机化学的整体认识。
在内容的选择和呈现上，本章主要选取典型代表物，介绍其基本结构、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少涉及有机物的分类概念以及它们的性质，强调从学生的已有知识，从实验出发组织教学内容，尽力渗透结构分析的观点，深化学生的认识。通过学习典型有机物，了解和体会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培养学生对有机物和有机化学的兴趣。为进一步学习选修模块《有机化学基础》的学生打下最基本的基础，激发求知欲望。
本章的内容结构为：
课时安排：第一节 最简单的有机化合物——甲烷 2课时
第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料(乙烯、苯) 2课时
第三节 生活中两种常见的有机物 2课时
第四节 基本营养物质(糖、油脂、蛋白质) 2课时
复习课 2课时
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
三维目标
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1
师：请画出碳原子和氢原子的结构示意图。（找一名学生板演）
生：
[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：n(C)/n(H)==1/4
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）
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？
[探究实验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】P55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：题中有机物分子CHCl3变成COCl2的反应，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：
n（Cl2）=n（被取代的H原子）=0.500 mol×（×1+×2+×3+×4）=1.25 mol
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
P64 1、2 P65 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。
参考练习
1.近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是（ ）
A.加大发动机动力 B.降低成本
C.减少对空气的污染 D.减少二氧化碳的排放量
答案：C
2.实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是 （ ）
A.NO2 B.HCl C.CH4 D.NH3
答案：D
3.沼气是一种能源，它的主要成分是CH4，0.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A.2CH4(g)+4O2(g)====2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=+890 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+890 kJ·mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)====CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-890 kJ·mol-1
D.CH4(g)+O2(g)====CO2(g)+H2O(l);ΔH=-890 kJ·mol-1
答案：C
4.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是（ ）
A.CH3Cl B.CHCl3 C.CCl4 D.HCl
答案：D
5.下列叙述错误的是（ ）
A.点燃甲烷前不一定要事先验纯
B.甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料
C.煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故
D.甲烷可用来制炭黑和氢气
答案：A
6.由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是（ ）
A.将气体通入KMnO4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷
B.在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷
C.点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷
D.若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷
答案：D
7.煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%—15.4%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为（空气中约含有1/5体积的O2）（ ）
A.2.5% B.7.5% C.9.1% D.10%
答案：C
8.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分为，它属于（ ）
A.无机物 B.烃 C.离子化合物 D.有机物
答案：D
9.如下图，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____________________。
答案：（1）H2（2）CO（3）CH4（或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物）
10.甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成CO2和H2O外，还有CO生成。现有0.1 mol CH4，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下的气体2.464 L。求反应中生成CO和 CO2的物质的量之比。
答案：设反应生成CO2的物质的量为x，则生成CO的物质的量为0.1 mol－x。
2CO2 — O2 2H2O — O2
x x 0.2 mol 0.1 mol
在该条件下CO全部被吸收，无气体放出。
所以有：x+0.1 mol=2.464 L/22.4 L·mol-1 x=0.02 mol
n（CO）=0.1 mol－0.02 mol=0.08 mol
n(CO)∶n(CO2)=0.08 mol∶0.02 mol=4∶1
第三章 有机化合物 第1节 最简单的有机化合物——甲烷（第2课时）
三维目标
知识与技能
1.使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
2.使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
3.通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。
4.通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识有机物的同系物的组成特征。
过程与方法
1.基本学会烷烃同分异构体的解析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
2.从甲烷性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。
3.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，教给学生科学的学习方法。
情感、态度与价值观
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，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。
要点提示
教学重点
烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
教学难点
同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
教具准备
多媒体、结构模型
教学过程
导入新课
师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。
生：碳原子以共价键与四个氢原子相连，键角为109°28′，正四面体构型。
投影：
几种常见有机物分子的结构式
师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。
生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，由一名学生小结）A组的结构特征是链状，且碳原子之间只有一个共价键。
师：我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学阅读课本62—63页烷烃概念。
推进新课
板书：一、烷烃的结构和性质
1.烷烃的概念及结构特点
师：烷烃在结构上有何特点呢？其通式可以怎样表示呢？请大家阅读教材思考回答。
板书：烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态，所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C—C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
生：由甲烷、乙烷、丙烷的分子式分别为CH4、C2H6、C3H8，可以推出含n个碳原子的烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)
师：观察B组物质，其结构上有何特点呢？
生：碳原子之间以单键相连形成环状化合物。
师：很好，这种烃称之为环烷烃。再观察C、D组有机物的组成，它们是烷烃吗？
生：不是，因为它们的碳原子之间不是以单键相连形成化合物。
师：这种结构我们以后还要专门学习，结合上面的投影内容，甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃，怎样给烷烃命名呢？（学生阅读教材，了解烷烃命名的简单方法）
板书：2.烷烃的习惯命名法
（1）根据分子里所含碳原子数目
碳原子数1—10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3
（2）相同碳原子数、结构不同时，如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）、（异丁烷）
师：刚才学习的甲烷、乙烷、丙烷等等它们相互之间是什么关系呢？
板书：3.同系物
师：什么是同系物呢？（学生结合刚才的学习内容，先自己总结烷烃的概念，然后阅读教材并比较异同）
板书：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
师：强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”。
师：通过刚才的学习，关于烷烃的知识，你有哪些认识呢？
生：关于烷烃的知识，可以概括如下：
①烷烃的分子中原子间全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。
②这一类物质成为一个同系列，互称为同系物，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。
③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随相对分子质量的增大而逐渐变化。
师：如果在烷烃的分子结构中失去了一个或几个氢原子，剩余部分名称是什么呢？
板书：4.烃基
师：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如—CH3叫甲基、—CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 —CnH2n+1
板书：二、同分异构现象和同分异构体
师：请写出C4H10的结构简式。
生：练习写出：
师：同样是C4H10，其结构简式怎么写出两种呢？它们之间有何关系呢？性质是否相同呢？请大家认真阅读教材自学这一内容。
生：它们的名称分别是正丁烷和异丁烷；物理性质不同，异丁烷比正丁烷熔沸点低，密度小。
师：正丁烷和异丁烷虽然组成和相对分子质量相同，但结构不同，造成其物理性质有很大差异。可见，由于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同）
板书：1.同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2.同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
师：请写出戊烷所有的同分异构体的结构简式。
生：戊烷有三种同分异构体：
在烷烃的同系物分子里，随着碳原子数目增多，碳原子间的结合方式越复杂，同分异构体的数目越多。
如己烷有5种同分异构体，庚烷有9种，癸烷有75种。
师：同分异构体的书写方法：（以C5H12为例）
（1）先写出最长的碳链：C—C—C—C—C（氢原子及其个数省略了）
（2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。
这两种结构相同，为同一种物质。
（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。
但与（2）中为同一种结构，剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。
（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。
【知识拓展】
师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。
师：1892年，在日内瓦召开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦命名法”。它解决了命名的困难，使有机物的命名得到统一。我国一方面采纳“日内瓦命名”原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。
板书：三、烷烃的系统命名法
命名步骤：
①选定分子中最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。
②把主链中离支链最近的一端为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置。
③把支链作为取代基，把取代基名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
【例1】 2-甲基戊烷
④相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。
【例2】 2，2-二甲基丁烷
【例3】 4-甲基-3-乙基庚烷
师：展示上述有机物分子的球棍模型，你发现了什么问题呢？
生：分子有空间结构，表达时写在平面上，所以选主链时我们要特别注意拐弯碳链的碳原子数。
师：通过自学课文，同学们已基本认识烷烃系统命名的原则。请务必注意“主链长、定位近，相同并、简单前”。下面通过练习熟练掌握命名法则。
投影：1.给下列有机物命名。
生：请有不同见解的学生回答并议论。
师：注意主链最长，支链取近，小基(简单)在前，大基(复杂)在后，所以命名为2，3-二甲基丁烷和5，5-二甲基-4-乙基壬烷是正确的。
投影：2.分别写出下列两种物质的结构简式。
①2，4-二甲基戊烷
②2，2-二甲基-3-乙基庚烷
师：（设问）根据命名步骤，书写时先写主链还是支链？主链上的氢原子什么时候填写较恰当？
(学生练习，教师巡视)
师：给名称写结构式，步骤是先写主链上的碳链，接着根据指定位置写支链，再根据碳的化合价(满足四价)，补足主链上各碳的氢原子数。
投影：3.下列有机物命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。
①4-甲基己烷
②3-甲基-2-乙基戊烷
师：小结：掌握烷烃的系统命名法，能叫出各种烷烃的名称，还能根据它来写结构式，通过命名判断同分异构体书写是否重复，判断不同物质是否属同系物。
(以上内容属于知识拓展部分，供教师选用)
以上学习了甲烷的性质，认识了烷烃的同分异构体概念，烷烃在性质上有什么共同性和差异性呢？
板书：
四、烷烃的通性
（多媒体）常见烷烃的物理性质比较表
名称
结构简式
常温时的状态
熔点/ ℃
沸点/ ℃
相对密度
甲烷
CH4
气
-182
-164
0.466*
乙烷
CH3CH3
气
-183.3
-88.6
0.572**
丙烷
CH3CH2CH3
气
-189.7
-42.1
0.585 3***
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-138.4
-0.5
0.578 8
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-130
36.1
0.626 2
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
174.1
0.730 0
十六烷
CH3(CH2)14CH3
液
18.2
287
0.773 3
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22
301.8
0.778 0
注：*甲烷的相对密度是-164 ℃时数据
**乙烷的相对密度是-100 ℃时数据
***丙烷的相对密度是-45 ℃时数据
生：阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质。
师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。
板书：1.烷烃的物理性质：
生：思考、解析表中数据，讨论，并得出一些规律。(由几个同学的表述综合后得出)
（1）熔沸点有规律递变：
a.随碳原子数目增多，熔沸点升高。
师：造成烷烃熔沸点随碳原子数增多而升高的原因是什么呢？
生：组成和结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。
b.C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。
师：为什么呢？
生：原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。
（2）烷烃的密度随C原子数目增多而增大，但密度均小于1，比水轻。
（3）烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。
(4)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；
师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？
板书：2.烷烃的化学性质：
师：请大家回忆甲烷遇到KMnO4酸性溶液和溴水的现象。
生：不褪色。
师：这说明什么问题呢？
板书：(1)烷烃化学性质较稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。
师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。
板书：（2）烷烃的可燃性
师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？
生：CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O
师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。
板书：（3）光照下和卤素单质发生取代反应
师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？
生：练习书写同分异构体，教师巡视。
师：今天学习了同系物和同素异形体的概念，以前还学过几个“同”呢？
生：同位素、同分异构体、同种物质
师：下面阅表比较“四同”问题
生：（思考讨论辨析）已学的同位素、同分异构体、同系物、同素异形体，试辨析其内容。
投影：
比较
概念
定义
分子式
组成结构
性质
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
同种物质
【例1】下列物质属同分异构体的是_____________，属同一种物质的是_____________，属同系物的是_____________。请同学们说出理由。
师：一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。
生1：若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n+2通式，这是同系物。
生2：可以从命名判断。A、C都叫2，3，3-三甲基戊烷，所以A、C是同一物质。B和D都叫烷，都有6个碳原子，但两者名称不同，所以它们是同分异构体。A和B都叫烷，A分子含8个碳，B分子含6个碳，所以A和B是同系物。
师：两种思路都正确，都扣住组成和结构进行解析比较。
【例2】 乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是多少？
生1：解本题要把握住两个重要条件：一是在取代反应中参加反应的Cl2分子中仅有的Cl原子进入有机物中去；二是6种氯代烃分子中的Cl原子数构成了一个等差数列。
生2：若参加反应的CH3CH3的体积为6，则参加反应的Cl2的体积为(1+6)×6÷2=21。
故参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比为6∶21=2∶7。
答案：CH3CH3与Cl2的体积比是2∶7
【例3】 在101.3 kPa、473 K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30 mL O2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4 mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求：
（1）A的分子式及相对分子质量。
（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。
解析：CxHy（g）+(x+)O2（g）xCO2(g)+H2O(g)
则气体总体积变化与原烃体积之比：
（1）根据，当ΔV=0时，y=4。所以A为甲烷，分子式为CH4，M(CH4)=16。
（2）设B为Cn+1H2n+4，C为C2n+1H4n+4，B、C体积均为V。
据可得出以下两式：
由B：；由C：
解得：V=2，n=4
所以B为C5H12，C为C9H20，A、B、C体积均为2 mL。
这个问题的启示是：先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。
课堂小结
在学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。
布置作业
教材P654、5
板书设计
一、烷烃的结构和性质
1.烷烃的概念及结构特点
烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这种类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。
2.烷烃的习惯命名法
3.同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
4.烃基
二、同分异构现象和同分异构体
1.同分异构观象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2.同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
三、烷烃的系统命名法
四、烷烃的通性
1.烷烃的物理性质
2.烷烃的化学性质
(1)烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。
（2）烷烃的可燃性。
（3）光照下和卤素单质发生取代反应。
活动与探究
1.用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。
2.查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。
3.现在给每个学习小组发一些小球(黑色稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子)和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪个小组又准又快。
参考练习
1.（2006北京高考，13）主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案：A
2.一种烃的结构式可以表示为：
命名该化合物时，主链上的碳原子数是（ ）
A.9 B.11 C.12 D.13
答案：C
3.在同一系列中，所有的同系物都具有（ ）
A.相同的相对分子质量 B.相似的化学性质
C.相同的实验式 D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团
答案：BD
4.主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，其结构式有（ ）
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
答案：B
5.下列烷烃：①正己烷②丙烷③正戊烷④正丁烷⑤癸烷中，沸点由高到低顺序正确的是（ ）
A.①②③④⑤ B.⑤①③④②
C.⑤③④①② D.③④⑤②①
答案：B
6.标准状况下，11.2 L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6 L，则乙烷的体积分数为（ ）
A.25% B.50% C.75% D.80%
答案：C
7.烃分子可以看作由以下基团组合而成：
如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是（ ）
A.6 B.7 C.8 D.10
答案：C
8.甲烷和过量O2混合，用电火花引燃后，测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。则原混合气体中甲烷和O2的体积比为(温度为120 ℃)（ ）
A.1∶3 B.1∶5 C.1∶7 D.2∶7
答案：C
9.标准状况下，5.6 L气态烃充分燃烧，生成22 g CO2和13.5 g H2O，求分子式。
答案：设该气态烃分子式为CxHy
CxHy+(x+)O2 → xCO2 + H2O
1 x
=0.25 mol =0.5 mol =0.75 mol
x=2
y=6
所以分子式为C2H6
10.在有机化合物的结构式中，4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其他碳原子时，可依次称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3—CH(CH3)—CH(CH3)—C(CH3)2—CH2—CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，解析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
（1）若烷烃分子中氢原子数为n0，则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=____________或n0=____________。
（2）四种碳原子数之间的关系为n1=____________。
（3）用8个叔碳原子（其余为氢原子）写一个只含碳碳单键的烃的结构简式。
（4）在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代几率（机会）不同，但同类氢原子被取代的几率可视为相同。现将n mol CH3CH2CH(CH3)CH3与适量溴蒸气在一定条件下完全反应，若只生成4种一溴代物和溴化氢。则：
①反应生成的HBr的物质的量为____________mol。
②将生成的4种一溴代物的混合气体充分燃烧，生成H2O、CO2和HBr。此时，需消耗O2____________mol。
③若将上述溴的取代反应中，伯、仲、叔氢原子被溴原子取代的几率设为a∶b∶c，则生成的4种一溴代物中，CH3CH2CH(CH3)CH2Br所占的物质的量分数为_____________。
答案：（1）抓住每种碳原子连接的氢原子数，可求得n0=3n1+2n2+n3。从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手，可得出：n0=2（n1+n2+n3+n4）+2。
（2）n1相当于甲基数，每增加一个支链相当于增加一个甲基。那么，每个—CH—要增加一个支链，每个—C—要增加两个支链。所以有：n1=2+n3+2n4。
（3）立方烷。
（4）n 7.5 n
习题详解
1.C 解析：考查甲烷的俗名，水煤气的成分是H2和CO的混合气体。
2.AC 解析：考查甲烷的化学性质，甲烷可以与氯气发生取代反应，与氧气发生氧化反应；但是不能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色。
3.D 解析：因为反应的产物是混合物，容易由方程式发现：每生成任一摩尔的取代物，都同时产生氯化氢气体，故选D。
4.A 解析：考查有机物分子内的化学键连接方式。
5.C 解析：三种可燃性气体的鉴别方法，从分别点燃后的产物检验即可。
6.C 解析：甲烷和氧气点燃才能反应。
7.B
8.D 解析：根据同分异构体的概念。
9.（1）相同体积时，CH4的耗氧量大。
（2）增大进气口，如不改可能造成燃烧不充分或漏气。
（3）温度过低，丁烷可能成为液体而堵塞出口造成火焰变小或断气。
10.n(CO2)=0.5 mol n(H2O)=1 mol
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
课题
第一节 最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）
三
维
目
标
知识与
技能
1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念
2、了解常温下常见烷烃的状态
过程与
方法
1、通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性
情感态度与价值观
1、培养学生的探究精神及探究能力
教学重点
同系物 同分异构体的定义 及写法
教学难点
同系物 同分异构体的定义 及写法
教学方法
实物展示、启发诱导、引导归纳、自学、讲述、实验探究
教学媒体
多媒体、实验
教学内容
师生活动
修改建议
一：烷烃：结构特点和通式：
师引导学生分别书写甲烷、乙烷、丙烷正丁烷等烷烃的结构式并分析他们的特点。
总结 烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。（若C-C连成环状，称为环烷烃。）
结构简式：为了书写方便可以将有机物的结构式改写成结构简式，如乙烷 CH3CH3，丙烷 CH3CH2CH3，
烷烃物理性质的规律性：随分子中碳原子数的增加熔沸点升高，状态由气态到液态到固态。
烷烃的化学性质与甲烷相似都能燃烧 也都能发生取代反应。
同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
关于烷烃的知识，可以概括如下：
烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。
这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。
同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。
（烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R-”表示；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为 CnH2n+1- ）
二：同分异构现象和同分异构体
定义：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。
正丁烷 异丁烷
熔点（℃） -138.4 -15
沸点（℃） -0.5 -11.7
我们以戊烷（C5H12）为例，看看烷烃的同分异构体的写法：
先写出最长的碳链：（氢原子及其个数省略了）
C-C-C-C-C 正戊烷
然后写少一个碳原子的直链：
（）
然后再写少两个碳原子的直链：把剩下的两个碳原子当作一个支链加在主链上：
（即）
C
C＿ C＿ C
C
探究C6H14的同分异构体有几种？
补充练习
1．下列有机物常温下呈液态的是（ ）
A．CH3(CH2)2CH3 B．CH3(CH2)15CH3
C．CHCl3 D．CH3Cl
2．正己烷的碳链是（ ）
A．直线形 B．正四面体形 C．锯齿形 D．有支链的直线形
3．下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是 （ ）
A．16、30、58、72 B．16、28、40、52
C．16、32、48、54 D．16、30、42、56
4．在同系物中所有同系物都是（ ）
A．有相同的分子量 B．有相同的通式
C．有相同的物理性质 D．有相似的化学性质
5．在常温常压下，取下列4种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，其中消耗氧气最多的是（ ）
A．CH4 B．C2H6 C．C3H8 D．C4H10
环烷烃和烯烃是同分异构体
强调结构相似
投影练习
总结：同分异构体书写原则;碳链由长到短，支链由整到散、由心到边。
5种
布置作业
板书设计
最简单的有机化合物——甲烷（第二课时）
一：烷烃：
烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃或叫烷烃。
同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
二：同分异构现象和同分异构体
同分异构现象：化合物具有相同的化学式，但具有不同结构的现象具有同分异构体：具有同分异构现象的化合物
课后反思
烷烃异构是碳链异构，通过戊烷同分异构体的书写和命名让学生了解同分异构体的书写规则即简单命名，并理解结构不同，物理性质不同。烷烃同系物随碳原子数递增，其物理性质有明显的变化规律。让学生了解并记住。
第三章 第一节 第一课时第一节 最简单的有机化合物——甲烷
【教学目标】
1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况
2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构
3、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理
4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途
5、培养学生实事求是、严肃认真的科学态度，培养学生的实验操作能力
【教学重点、难点】甲烷的结构和甲烷的取代反应
【教学类型】 新授课
【教学方法】 自学、探究、尝试、讲授
【教具】多媒体课件、学生分组操作模型、
【情感和价值观】
1、 通过学生自己操作模型，理解甲烷的结构，提高学习化学的兴趣。
2、通过观看flash动画，感受有机化学反应的神奇。
【教学过程】
导入：通过观看有关西气东输的新闻，了解天然气，引入甲烷。 让学生思考甲烷属于哪类物质——有机物。
一、有机物
指导学生阅读教材，了解有机物及有机物的元素组成。
研究一种化学物质，一般步骤
结构→性质：物理性质→化学性质→用途
二、甲烷
1．甲烷的结构
让学生写也甲烷的分子式、电子式和结构式。那么空间构型？
探究一 让学生用合适的小球和小棍模拟甲烷的结构，用准备好的长方形折出正四面体。
甲烷的物理性质
让学生根据了解说出物理性质
3．化学性质
通过观看甲烷与高锰酸钾不反应的视频了解甲烷总体性质比较稳定。
①燃烧：观看甲烷燃烧的视频，总结燃烧现象，写出燃烧方程式，观察有机反应的表示方法。
②取代反应： 阅读教材P61实验
观看甲烷与氯气反应的视频，总结现象、探究原理。
探究原理：通过一个flash动画，理解取代过程，再让学生用球棍模型模拟取代过程，根据理解写出四步化学反应方程式（展示学生所写方程式）。
③高温分解
总结用途
【小结】
1、了解有机物。
2、甲烷的空间结构
3、化学性质，取代反应
【课下作业】 优化第一课时
