教
案
教学基本信息
课题
第七章
第一节
认识有机化合物（3）
烷烃的性质
学科
化学
学段：
高中
年级
高一年级
教材
书名：《必修》第二册
出版社：人民教育出版社
出版日期：2019年6月
教学目标及教学重点、难点
【教学目标】1.从生活中常见的有机化合物入手，推测并总结烷烃的物理性质和化学性质，关注烷烃在生产生活中的用途。
2.通过观察甲烷和氯气的实验，分析反应现象及原因，帮助学生掌握取代反应的原理，从微观化学键视角完成对取代反应原理的探析。
3.以烷烃为母体，了解有机化合物的通性，以及有机化学反应的特点。
【教学重点】甲烷与氯气发生取代反应的实验探究和反应原理的微观探析。
【教学难点】甲烷与氯气发生取代反应的实验探究和反应原理的微观探析。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
课前预习
问题引入
新课讲授
实验探究
新课讲授
总结归纳
方法提升
课堂练习
课后思考
与练习
[思考与讨论]
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；部分护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。请结合生活经验和初中学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质。
1.
甲烷为什么可以作燃料？
2.
护肤品“凡士林”为什么有保湿润燥的功效？
3.
常温下，可以用水轻易洗掉蜡笔的痕迹吗？
烷烃的物理性质：
1.
结合生活常识推测：烷烃是难溶于水，无色物质。
2.
结合熔、沸点、密度表格数据，总结出烷烃熔、沸点
密度的规律
烷烃的化学性质：
1.
生活常识推测：烷烃稳定性
2.
结合甲烷可以作燃料的用途：发生氧化反应
3.
介绍烷烃高温分解反应及用途
[实验7-1]观看甲烷和氯气的反应视频，记录实验现象，分析现象背后的原因。
4.
取代反应
（1）通过甲烷和氯气第一步反应，从化学键的角度深
入讲解取代反应原理。
（2）引导学生写出第二步至第四步的化学反应方程式。
（3）总结一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的物理性质及用途
（4）观看甲烷与氯气反应动画视频
（5）总结烷烃取代反应
通过认识烷烃的性质，总结有机化合物通性以及有机化学反应的特点。
有机物通性：
1.大多数有机化合物熔点较低
2.大多数有机化合物难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯
等有机溶剂
3.大多数有机化合物容易燃烧，受热发生分解
有机化学反应特点：
反应原理、条件较复杂，常伴有副反应发生
总结归纳本节课的研究思路和研究方法
1.
在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是（
AC）
A.
Cl2
B.
浓硫酸
C.
O2
D.
酸性高锰酸钾溶液
[分析]
A.甲烷与Cl2在光照条件下可发生取代反应
B.甲烷化学性质较稳定，不与浓硫酸反应
C.甲烷可以在空气中燃烧，被O2氧化
D.甲烷化学性质较稳定，不能被高锰酸钾氧化
2.
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式
分子式：N(C)
：N(H)
=
n(C)
：n(H)
该烷烃分子中碳原子与氢原子的个数比为4:10
分子式为C4H10
两种结构简式如下
3.
下列有关说法不正确的是（
B
）
A.
天然气的主要成分为CH4
B.
1
mol
Cl2与1
mol
CH4在光照条件下恰好完全反应，则产物只有CH3Cl
C.
反应CH3CH3
+
Br2
CH3CH2Br
+
HBr,属于取代反应
D.
CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
1.
请同学们对第七章第一节《认识有机化合物》的知识要点进行归纳总结，形式不限。
2.练习
（1）已知正四面体型分子E和直线型分子G反应，生成四面体型分子L和直线型分子M，如图所示。（组成E分子的元素的原子序数小于10，组成G分子的元素为第三周期的元素），则下列判断中正确的是（
）
A
常温常压下，L是一种液态有机物
B.
E的二氯代物只有两种结构
C.
G具有强氧化性和漂白性
D.
上述反应的类型是取代反应
（2）实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验
光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反应实验现象的是（
）
（3）按下列步骤完成实验：
I.取2支硬质大试管，每支试管均收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。
Ⅱ.对比实验：
a.一支试管用预先准备好的黑色纸套上；
b.另一支试管放在光亮处。
15
min
后比较两支试管中的物质，是否有区别。
Ⅲ.将润湿的蓝色石蕊试纸放在光照后的试管口，检验生成的无机物。回答下列问题：
①
步骤I，收集CH4和Cl2的方法是________________
②
步骤II，两支试管的现象区别是_________________
③
步骤Ⅲ，实验现象是____________________________
④
甲烷和氯气取代反应的化学方程式（第一步）是
_____________________________________________
引导学生关注生活中的化学
引导学生联系生活实际，推断烷烃的物理性质和化学性质
提高学生阅读表格、分析数据的能力
引导学生联系生产生活实际中的化学知识
引导学生观察反应现象及原因，帮助学生掌握取代反应的原理，完成微观探析
结合化学反应的实质帮助学生完成取代反应原理的微观探析
帮助学生认识烷烃是有机物的母体，通过烷烃的学习了解有机物通性和有机化学反应特点，为今后有机化学的学习奠定基础。
学生获得的不仅是知识，更关键的是研究方法和研究思路
帮助学生复习巩固课堂所学烷烃性质，尤其是取代反应原理，查漏补缺。
帮助学生从定量的角度认识烷烃的氧化反应，同时复习有机物同分异构现象。
引导学生通过总结、整理的过程，在知识层面、学习方法层面都能获得提升。
帮助学生在课下复习巩固本节课教学重点：甲烷与氯气发生取代反应的实验探究和反应原理的微观探析。(共56张PPT)
第七章
第一节
认识有机化合物（3）
高一化学
1.甲烷为什么可以作燃料？
课前预习：思考与讨论
课前预习：思考与讨论
2.你可以将护肤品“凡士林”在手上
涂抹，感受它对皮肤滋润保湿的功效。
凡士林
课前预习：思考与讨论
3.你可用蜡笔在纸上书写，然后用水
冲洗，看看可以洗掉吗？
课前预习：思考与讨论
天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷；部分护肤品、医用软膏中的“凡士林”和蜡烛、蜡笔中的石蜡，其主要成分是含碳原子数较多的烷烃。请结合生活经验和初中所学的有关知识，想一想烷烃可能具有哪些性质。
烷烃的物理性质
1.烷烃均为难溶于水的无色物质。
烷烃的物理性质
名称
常温下状态
熔点/℃
沸点/℃
相对密度
甲烷
气
-182.5
-161.5
乙烷
气
-182.8
-88.6
丁烷
气
-138.4
-0.5
0.5788
戊烷
液
-129.7
36.0
0.6262
癸烷
液
-29.7
174.1
0.7298
十七烷
固
22.0
302.2
0.7767
烷烃的物理性质
1.烷烃均为难溶于水的无色物质。
2.烷烃的熔点、沸点、密度随着分子中碳原子数的增加（同时相
对分子质量也在增大）而升高，在常温下的状态由气态变为液
态，再到固态。
烷烃的化学性质
1.稳定性
与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应
烷烃的化学性质
2.氧化反应
CH4
+
2O2
CO2
+
2H2O
点燃
C3H8
+
5O2
3CO2
+
4H2O
点燃
烷烃的化学性质
2.氧化反应
用途：用作燃料
注意：通风、严禁烟火，确保安全生产
CH4
+
2O2
CO2
+
2H2O
点燃
C3H8
+
5O2
3CO2
+
4H2O
点燃
烷烃的化学性质
3.高温分解
用途：制备化工原料和燃料
【实验7-1】甲烷与氯气的反应
如何收集甲烷？如何收集氯气？
甲烷：排水集气
氯气：排饱和NaCl溶液集气
【实验7-1】甲烷与氯气的反应
静置一段时间，观察两支试管内的现象
套上铝箔
饱和
NaCl溶液
光亮处
饱和
NaCl溶液
【实验7-1】甲烷与氯气的反应
试管内液面的变化？
物质状态变化？
气体颜色变化？
观察实验
资料
【实验7-1】甲烷与氯气的反应现象及分析
实验现象
分析原因
无光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
光照
【实验7-1】甲烷与氯气的反应现象及分析
实验现象
分析原因
无光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
光照
试管内气体颜色变浅
试管壁上有油状液滴
试管中液面上升
【实验7-1】甲烷与氯气的反应现象及分析
实验现象
分析原因
无光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
光照
试管内气体颜色变浅
氯气逐渐消耗
试管壁上有油状液滴
生成不溶于水的液体
试管中液面上升
试管内气体压强减小
【实验7-1】甲烷与氯气的反应现象及分析
实验现象
分析原因
无光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
光照
试管内气体颜色变浅
氯气逐渐消耗
试管壁上有油状液滴
生成不溶于水的液体
试管中液面上升
试管内气体压强减小
反应过程相对缓慢
许多有机反应比较缓慢
【实验7-1】甲烷与氯气的反应现象及分析
实验现象
分析原因
无光照
无明显变化
无光照该反应不能发生
光照
试管内气体颜色变浅
氯气逐渐消耗
试管壁上有油状液滴
生成不溶于水的液体
试管中液面上升
试管内气体压强减小
反应过程相对缓慢
许多有机反应比较缓慢
可能观察到白雾
生成HCl?
烷烃的化学性质
4.取代反应
取代：取而代之、替代
C
H
H
H
H
Cl
Cl
+
烷烃的化学性质
4.取代反应
取代：取而代之、替代
C
H
H
H
H
Cl
Cl
+
H
Cl
+
产物
1
光
烷烃的化学性质
4.取代反应
取代：取而代之、替代
一氯甲烷
（气体、不溶于水）
C
H
H
H
H
Cl
Cl
+
H
Cl
+
光
C
Cl
H
H
H
烷烃的化学性质
4.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替代的反应
一氯甲烷
（气体、不溶于水）
C
H
H
H
H
Cl
Cl
+
H
Cl
+
光
C
Cl
H
H
H
烷烃的化学性质
4.取代反应
二氯甲烷
（液体、不溶于水）
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替代的反应
一氯甲烷
C
H
H
Cl
H
Cl
Cl
+
H
Cl
+
光
C
Cl
H
Cl
H
烷烃的化学性质
4.取代反应
三氯甲烷（氯仿）
（液体、不溶于水）
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替代的反应
二氯甲烷
C
H
H
Cl
Cl
Cl
Cl
+
H
Cl
+
光
C
Cl
H
Cl
Cl
烷烃的化学性质
4.取代反应
四氯甲烷（四氯化碳）
（液体、不溶于水）
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替代的反应
三氯甲烷
C
H
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
+
H
Cl
+
光
C
Cl
Cl
Cl
Cl
甲烷与氯气反应
动画模拟演示
资料
烷烃的化学性质
4.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替代的反应
甲烷与氯气的取代反应
(1)甲烷分子中4个氢原子被氯原子逐一替代
(2)产物为混合物
烷烃的化学性质
4.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替代的反应
+
Cl2
+
HCl
CH4
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CH3Cl
CH2Cl2
CHCl3
CCl4
光
+
HCl
+
Cl2
光
+
Cl2
光
+
HCl
+
Cl2
光
+
HCl
烷烃的化学性质
4.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替代的反应
烷烃的化学性质
4.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替代的反应
烷烃在一定条件下，可以与卤素单质发生取代反应
烷烃的化学性质和用途
1.稳定性
2.氧化反应
3.高温分解
4.取代反应
1.燃料
2.生产化工原料
3.有机溶剂
化学性质：
常见用途：
1.大多数有机化合物熔点较低
2.大多数有机化合物难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂
3.大多数有机化合物容易燃烧，受热发生分解
有机化合物通性
反应原理、条件较复杂，常伴有副反应发生
有机物化学反应特点
有机化合物通性
1.大多数有机化合物熔点较低
2.大多数有机化合物难溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂
3.大多数有机化合物容易燃烧，受热发生分解
学习方法提升
烷烃代表物
甲烷
有机物化合物母体
烷烃
有机化合物
结构
结构
结构
性质
性质
性质
【课堂练习】
在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是（
）
A.
Cl2
B.
浓硫酸
C.
O2
D.
高锰酸钾酸性溶液
【分析】
A.甲烷与Cl2在光照条件下可发生取代反应
B.甲烷化学性质较稳定，不与浓硫酸反应
C.甲烷可以在空气中燃烧，被O2氧化
D.甲烷化学性质较稳定，不能被高锰酸钾氧化
【课堂练习】
在一定条件下，下列物质可与甲烷发生化学反应的是（
）
A.
Cl2
B.
浓硫酸
C.
O2
D.
高锰酸钾酸性溶液
A
C
【分析】
A.甲烷与Cl2在光照条件下可发生取代反应
B.甲烷化学性质较稳定，不与浓硫酸反应
C.甲烷可以在空气中燃烧，被O2氧化
D.甲烷化学性质较稳定，不能被高锰酸钾氧化
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【分析】
该烷烃分子中
N(C)
：N(H)
=？
N
=
n
?
NA
N(C)
：N(H)
=
n(C)
：n(H)
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【分析】
该烷烃分子中
N(C)
：N(H)
=？
N
=
n
?
NA
N(C)
：N(H)
=
n(C)
：n(H)
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【分析】
n(CO2)
2n(H2O)
n(C)=
n(H)=
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式
【分析】
n(CO2)
=
17.6
g
44
g/mol
=
0.4
mol
2n(H2O)=
9.0
g
×
2
18
g/mol
=1.0
mol
该烷烃分子中碳原子与氢原子的个数比为4:10
n(C)=
n(H)=
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【分析】
该烷烃分子式为C4H10
【课堂练习】
某种烷烃完全燃烧后生成了17.6
g
CO2和9.0
g
H2O。请据此推测其分子式，并写出可能的结构简式。
【分析】
该烷烃分子式为C4H10
结构简式为CH3CH2CH2CH3
CH3
CH
CH3
CH3
或
【课堂练习】
下列有关说法不正确的是（
）
A.天然气的主要成分为CH4
B.1
mol
Cl2与1
mol
CH4在光照条件下恰好完全反应，则产物
只有CH3Cl
C.反应CH3CH3
+
Br2
CH3CH2Br
+
HBr,属于取代反应
D.CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
光
【课堂练习】
【分析】
A.天然气的主要成分为CH4
B.CH4与Cl2发生取代反应，产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4
和HCl的混合物
【课堂练习】
【分析】
C.反应CH3CH3
+
Br2
CH3CH2Br
+
HBr,属于取代反应
光
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替代的反应
【课堂练习】
【分析】
D.CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
甲烷
二氯甲烷
【课堂练习】
下列有关说法不正确的是（
）
A.天然气的主要成分为CH4
B.1
mol
Cl2与1
mol
CH4在光照条件下恰好完全反应，则产物
只有CH3Cl
C.反应CH3CH3
+
Br2
CH3CH2Br
+
HBr,属于取代反应
D.CH4的二氯代物只有一种，此事实可说明CH4为正四面体结构
光
B
【课后思考】
总结、梳理第七章
第一节《认识有机化合物》知识要点
树状分类图
表格
思维导图
……
【课后思考】
总结、梳理第七章
第一节《认识有机化合物》知识要点
有机化合物类别
学习内容
举例
甲烷
烷烃
结构特点
性
质
物理性质
化学性质
用途
【课后思考】
总结、梳理第七章
第一节《认识有机化合物》知识要点
烷烃
甲烷
物理性质
化学性质
天然存在
分子结构表示方法
用途
【课后思考】
总结、梳理第七章
第一节《认识有机化合物》知识要点
【课后思考】
总结、梳理第七章
第一节《认识有机化合物》知识要点
树状分类图
表格
思维导图
……
谢
谢！
