《天然气的利用 甲烷》教案 [下学期]
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文档简介
第一单元 化石燃料与有机化合物
《天然气的利用 甲烷》教案
台州市 路桥中学 徐贤通
一、教学目标:
知识目标：通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法；复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的重要化学性质。
德育目标：认识物质结构本质，能透过现象看本质；关心社会、能源等问题；合作学习的精神养成。
能力目标：观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练、空间想象能力的培养。
重点、难点：甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。
二、教学过程
[录像]:西气东输
[引入]:西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.
[板书]:天然气的利用 甲烷
[交流与讨论]:根据课本55页数据计算甲烷的分子式
[学生交流]:学生计算甲烷分子式的方法,并归纳.
1．计算甲烷的摩尔质量
摩尔质量=气体摩尔体积×密度
=22.4L/mol×O.7179/L
=16 g/mol
所以甲烷的分子量为16。
2．按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数
C原子数：16×75％÷12=1
H原子数：16×25％÷1=4
所以甲烷的分子式为CH4
[学生活动]:书写甲烷的电子式、结构式.
[展示]甲烷的球棍模型和比例模型
[甲烷的结构特点]:正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.
[讨论]: 历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？
[学生活动] 若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：
若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。
[学生活动] 甲烷的球棍模型分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球
[板书小结]：一、甲烷的分子式、电子式、结构式。
[展示]一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。
[板书]二、甲烷的物理物质
无色无味气体，难溶于水，比空气轻。
[提问]甲烷的化学性质如何？根据我们的知识,我们能知道甲烷能发生什么反应/
[提问]燃烧后的产物如何检验
[实验]1．甲烷的燃烧实验，
[学生活动]点燃集气瓶中的甲烷,然后在火焰上方罩一只干燥的烧杯,看是否有水雾,然后在集气瓶中家少量的澄清石灰水,充分振荡,看是否变浑浊.
[学生活动]写出甲烷燃烧的化学反应方程式.
1、氧化反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
注:有机反应方程式用箭头不用等号!
[设问]甲烷还有什么化学性质呢？
[提问]C在周期表的位置如何
[追问1]C、N、O的非金属性如何
[追问2] CH4 、NH3、H2O的稳定性又如何
[追问3]分析甲烷受热能否分解 分解产物是什么 化学反应方程式
2、受热分解CH4 C + 2H2
[观察与思考]3、甲烷与氯气反应
[提醒]重点观察部位：量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。
[回答]量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。
[讲述]这说明甲烷与氯气发生了反应。
[多媒体动画、板书、讲述]
[学生练习]学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。
[投影]学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。
[讲述]甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水，产物中只有一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体，所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。
[讲述]这种反应类型叫取代反应。
[板书]3．取代反应：
[强调]该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 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叫做取代反应。
[介绍]四种取代产物的性质和用途
[讲述]甲烷是一种重要的化工原料，利用甲烷可以制取许多化工原料。
[学生活动]阅读课本55页甲烷的利用
《天然气的利用 甲烷》教案
台州市 路桥中学 徐贤通
一、教学目标:
知识目标：通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法；复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的重要化学性质。
德育目标：认识物质结构本质，能透过现象看本质；关心社会、能源等问题；合作学习的精神养成。
能力目标：观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练、空间想象能力的培养。
重点、难点：甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。
二、教学过程
[录像]:西气东输
[引入]:西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.
[板书]:天然气的利用 甲烷
[交流与讨论]:根据课本55页数据计算甲烷的分子式
[学生交流]:学生计算甲烷分子式的方法,并归纳.
1．计算甲烷的摩尔质量
摩尔质量=气体摩尔体积×密度
=22.4L/mol×O.7179/L
=16 g/mol
所以甲烷的分子量为16。
2．按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中C、H原子的个数
C原子数：16×75％÷12=1
H原子数：16×25％÷1=4
所以甲烷的分子式为CH4
[学生活动]:书写甲烷的电子式、结构式.
[展示]甲烷的球棍模型和比例模型
[甲烷的结构特点]:正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.
[讨论]: 历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？
[学生活动] 若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：
若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。
[学生活动] 甲烷的球棍模型分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球
[板书小结]：一、甲烷的分子式、电子式、结构式。
[展示]一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。
[板书]二、甲烷的物理物质
无色无味气体，难溶于水，比空气轻。
[提问]甲烷的化学性质如何？根据我们的知识,我们能知道甲烷能发生什么反应/
[提问]燃烧后的产物如何检验
[实验]1．甲烷的燃烧实验，
[学生活动]点燃集气瓶中的甲烷,然后在火焰上方罩一只干燥的烧杯,看是否有水雾,然后在集气瓶中家少量的澄清石灰水,充分振荡,看是否变浑浊.
[学生活动]写出甲烷燃烧的化学反应方程式.
1、氧化反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
注:有机反应方程式用箭头不用等号!
[设问]甲烷还有什么化学性质呢？
[提问]C在周期表的位置如何
[追问1]C、N、O的非金属性如何
[追问2] CH4 、NH3、H2O的稳定性又如何
[追问3]分析甲烷受热能否分解 分解产物是什么 化学反应方程式
2、受热分解CH4 C + 2H2
[观察与思考]3、甲烷与氯气反应
[提醒]重点观察部位：量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。
[回答]量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。
[讲述]这说明甲烷与氯气发生了反应。
[多媒体动画、板书、讲述]
[学生练习]学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。
[投影]学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。
[讲述]甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水，产物中只有一氯甲烷是气体，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体，所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。
[讲述]这种反应类型叫取代反应。
[板书]3．取代反应：
[强调]该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。 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叫做取代反应。
[介绍]四种取代产物的性质和用途
[讲述]甲烷是一种重要的化工原料，利用甲烷可以制取许多化工原料。
[学生活动]阅读课本55页甲烷的利用