人教版 (新课标)必修2第一节 最简单的有机化合物--甲烷教学设计

最简单的有机化合物——甲烷

课型

新知识课

教学

目标

知识与技能：

1、了解甲烷的存在、物理性质、用途。掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。

2、掌握甲烷的化学性质（通常稳定、取代反应、氧化反应），.理解取代反应的概念。

3、知道烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念

4、了解常温下常见烷烃的状态

过程与方法：

1、通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力。

2、在重点掌握甲烷化学性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”，并学会迁移运用。

3、通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性，培养学生动手的能力，培养学生整体、全面的分析问题的能力

情感态度与价值观：

1、通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型，观赏甲烷和氯气反应机理的动画以及联系生产生活实际等设计内容，激发学生学习兴趣，力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望。

2、与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。

重点

难点

重点：甲烷的分子结构、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）、烷烃同分异构体的写法和同系物概念的理解

难点：甲烷分子的空间立体结构、甲烷的取代反应、同分异构体、同系物

教具

准备

PPT等多媒体课件,  球棍模型

课时

安排

3课时

教学过程与教学内容

教学方法、教学手段与学法、学情

第一课时

导入：生活中常见的有机物

有机物化合物

（1）概念：通常把含有碳元素的化合物称为有机物化合物，简称有机物

（2）有机物在那里：种类多，应用广

燃料：汽油，煤油   日用品：纤维、塑料，橡胶

营养物质：蛋白质、糖类、油脂、维生素

（3）并非含有碳元素就是有机物

如：CO  CO2   碳酸，碳酸盐，氰化物，硫氰化物等属于无机物

烃：仅含有碳、氢两种元素的化合物称为碳氢化合物，也称为烃。

#有机物与无机物的区别（可以课外补充）

最简单的有机物——甲烷CH4

甲烷的 天然气，沼气，油田气、可燃冰的主要成份

天然气的优势：高效，低耗，污染小的清洁能源

大工程：西气东输

甲烷的物理性质：是一种无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。

【过渡】甲烷分子是由C、H元素组成的，C、H元素均为非金属元素。

 根据之前我们学过的知识，我们可以判断出C、H应以共用电子对结合，那么，下面请同学们根据C、H原子的最外层电子结构，在自己的练习本上试画出CH4分子中的电子式。

碳原子最外层有4个电子，欲形成8个电子的稳定结构，需要形成4对共用电子对才能达到8个电子的稳定结构；而氢原子核外有1个电子，欲形成2个电子的稳定结构，需要形成1对共用电子对才能达到2个电子的稳定结构，因此CH4分子中的共用电子对情况如下：一根短线来表示一对共用电子对，则电子式与结构式如下

【提问】甲烷的结构式中，五个原子都位于同一平面吗？

 “甲烷分子的三维结构模型”实物

（1）甲烷分子中的C原子到每个H原子的距离是否相等？

（2）C—H与C—H之间的夹角是否相等？

甲烷分子中C—H键与C—H键之间的夹角均为109°28′，甲烷的空间结构是正四面体结构。键长相等，键角相同。

甲烷分子的球棍模型、比例模型。

这两种分子实物模型有什么不同呢？

（1）分子球棍模型侧重表示原子间的空间位置

（2）分子比例模型重表示原子间的大小比例。

【过渡】物质的结构决定其性质，那么甲烷的正四面体型结构决定其具有什么性质呢？

下面同学们阅读课本61页“一、甲烷的性质”前两段，并思考通常情况下化学性质为什么比较稳定？

【讲解】由于甲烷的正四面体结构，使得甲烷分子中C—H键的强度较强，不易断裂，因此通常情况下化学性质比较稳定。

【一】不与三强反应

（1）不与高锰酸钾反应

（2）不与强酸反应

（3）不与强碱反应

【二】能发生的反应。

（一）甲烷可以燃烧并放出大量的热。

CH4+2O2      CO2+ 2H2O

现象：甲烷燃烧火焰呈淡蓝色

如何区别甲烷、一氧化碳，氢气

检验甲烷的燃烧产物时分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上，可以发现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罩石灰水变浑浊。

(二) 甲烷与氯气反应发生取代反应

【多媒体放映】甲烷与氯气的取代反应视频。

【思考】1、你从实验中得到哪些信息？

从所得信息中你能获得哪些启示？

【现象】（1）色变浅——说明氯气参与了反应，导致混合气体的黄绿色变浅；（2）水上升——说明反应后气体体积的减少而使水位上升；（3）出油滴——说明反应后有难溶于水的有机物生成；（4）有白雾。

【提问】这些实验现象是否说明了在光亮处甲烷与氯气发生了反应？在反应物中有碳、氢、氯三种元素，推测白雾可能是什么？无色油滴是什么？

根据推断，上述反应中生成的气体是一氯甲烷，而且生成的一氯甲烷可与氯气继续进一步发生反应，依次生成了难溶于水的油状液体：二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳）， 产量最多的是HCl

CH4 + Cl2       CH3Cl + HCl  

 CH3Cl+Cl2        CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2+Cl2              CHCl3 + HCl    

CHCl3 + Cl2          CCl4 + HCl

有机化学反应方程式必须用“→”连接，一般不用“=”

甲烷分子中的氢原子逐步被氯原子代替像这种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叫做取代反应。

【问题】取代反应与置换反应的区别是什么呢？

置换反应的反应物、生成物中都必须有单质。

取代反应的反应物和生成物中都不一定有单质。

四种甲烷的氯代物都不溶于水。常温下，一氯甲烷是气体，其它三种都是无色油状液体。三氯甲烷又叫氯仿，四氯甲烷又叫四氯化碳，它们都是重要的有机溶剂。四氯化碳是一种高效灭火剂。大多数有机物能燃烧，四氯化碳不仅不能燃烧，而且能灭火，说明有机物的可燃性并不是绝对的。

甲烷在我们的生产生活中都有哪些用途？

1、可用来作为燃料及制造氢气、炭黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。

2、造成温室效应的另一种气体

第二课时

【引入】通过复习上次课的甲烷的模型结构，引出与甲烷相似的结构的物质：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷

他们在结构上有些什么相似的地方？

通过学生回答引导学生归纳总结出烷烃在结构上相似的地方，并进入到这节课的学习当中，然后提出烷烃的概念和通式。

【板书】烷烃

概念：烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态，这样的烃叫饱和烃，也叫烷烃。

通式：CnH2n+2

写出：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的结构式，

转化为：结构简式

烷烃的物理性质

规律：随碳原子数目的增加　　　

状态：气(1～4)液（5~16）固；熔沸点依次升高

密度：相对密度依次增大且小于1（浮在水面上）

水溶性：均不溶于水

甲烷、乙烷、丙烷分别含有一、二、三个碳原子，一个烷烃含有八个碳应该叫什么呢？

【板书】烷烃的命名——以碳原子个数为基础命名

◆称“某烷”

◆十个以下用：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸guǐ。

◆十以上用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。

甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等分子结构简式，存在着什么的联系？

通过烷烃在结构简式分析，有什么规律：相邻的烃分子之间只相差一个 -CH2-

同系物概念：结构相似，在分子组成上相差一个或者几个-CH2-（亚甲基）原子团的物质互称为同系物

给出丁烷、异丁烷、戊烷让学生判断哪些是同系物

上面的丁烷和异丁烷不是同系物，那他们又有什么关系呢？

在此基础上提出同分异构体、同分异构现象的概念，并以丁烷和异丁烷的物理性质总结出同分异构体的特点

【板书】同分异构现象

概念：化学物具体有相同分子，但具有不同结构

特点:

【课堂小结】

【列表比较同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念】

【随堂练习】

【作业布置】

复习初三的内容：什么是有机物

你所知道的甲烷是什么样的？写出其化学式，并写出去电子式，结构式。

结合多媒体或者模型等教具，尽可能使学生更好感悟甲烷的结构。

这种结构式有什么样的特点？

结合现象分析生成的气体有什么，顺便也复习下氢气和二氧化碳的经典检验方法。

结合方程式分析对应的现象是由什么物质形成的。

取代反应和置换反应的相似点与不同点要跟学生区分好。

（让学生分组讨论）

观察分析课本第63页表3-1分析，烷烃物理性质的变化规律。

练习哪些是同系物

板书

最简单的有机化合物——甲烷

一、       甲烷的结构

结构式 ：用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式

立体结构：正四面体型

二、甲烷的物理性质

无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。

三、甲烷的化学性质

1、氧化反应

CH4（g） + 2O2（g） CO2（g） + 2H2O（l）

2、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

四、甲烷的用途

第二课时

一、烷烃

概念：

通式：CnH2n+2

二、烷烃的物理性质

规律：随碳原子数目的增加　　　

状态：气(1～4)液（5~16）固；熔沸点依次升高

密度：相对密度依次增大且小于1（浮在水面上）

水溶性：均不溶于水

三、烷烃的命名——以碳原子个数为基础命名

◆称“某烷”

◆<10：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸guǐ。

◆>10用中文数字表示：十一烷、二十烷、三十五烷等。

四、同系物概念：

同系物的的特点：结构相似，在分子组成上相差一个或几个“CH2”原子团。

五、同分异构现象

概念：

特点：分子式相同、结构不同的两种化合物。

教学

反思