學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精教學目標:1.要求學生掌握甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式的寫法，初步認識甲烷分子的空間結(jié)構(gòu).2。掌握甲烷的重要化學性質(zhì)3。使學生了解烷烴的組成、結(jié)構(gòu)和通式。使學生了解烷烴性質(zhì)的遞變規(guī)律.4。使學生了解同系物、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體（碳原子數(shù)在5以內(nèi)）。教學重點：甲烷的結(jié)構(gòu)特點和甲烷的取代反應(yīng);同分異構(gòu)體和同系物。教學難點：主要是學生有機物立體結(jié)構(gòu)模型的建立,具體體現(xiàn)在如何將甲烷和烷烴的結(jié)構(gòu)特點、有機物的成鍵特點從實物模型轉(zhuǎn)換為學生頭腦中的思維模型,幫助學生從化學鍵的層面認識甲烷的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。課時：甲烷的性質(zhì)1課時、烷烴1課時教學方法：講授、討論、小組合作、學生制作等教學方法和實驗條件控制、比較、類比、模擬、抽象、模型等科學方法與邏輯方法.教學過程：［投影]西氣東輸工程簡介;煤礦瓦斯爆炸事故原因。［講述］世界20％能源由天然氣提供，天然氣還是重要的化工原料.這節(jié)課我們就來研究甲烷的結(jié)構(gòu)及物理、化學性質(zhì)。［板書］第三章有機化合物第一節(jié)最簡單的有機化合物-甲烷1、分子組成CH42、結(jié)構(gòu)[提問]1、碳原子有幾個價電子，通常與別的原子形成幾個共價鍵？[4個價電子，四個共價鍵。2、寫出甲烷的電子式。[板書］電子式：用“-”代表一對共用電子，結(jié)構(gòu)式:［講解］結(jié)構(gòu)式僅用來表示分子中原子的連結(jié)順序,不能表示分子中原子在空間的分布。[實踐活動］按課本要求動手實驗：［展示］優(yōu)秀作品。引導觀察圖3－1所示的C與H的相對位置關(guān)系。［結(jié)論]甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),碳原子位于正四面體的中心，頂點都是氫原子。［展示］球棍模型及比例模型：借助球棍子模型講解人們是如何確定甲烷是正四面體空間結(jié)構(gòu),而不是平面正方形結(jié)構(gòu)。［投影］拓展資料：甲烷分子結(jié)構(gòu)的參數(shù)：1、鍵角都是109028′2、鍵長1．09×10－103、鍵能是413kJ/mol［強調(diào)］結(jié)構(gòu)式實際是分子球棍模型在平面上的投影.[練習］甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結(jié)構(gòu),而不是正方形的平面結(jié)構(gòu)，理由是：A、CH3Cl不存在同分異構(gòu)體B、CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體C、CHCl3不存在同分異構(gòu)體D、CH4中四個價鍵的鍵長和鍵角都相等［講解]甲烷不論是正四面體結(jié)構(gòu),還是平面正方形結(jié)構(gòu)，CH3Cl、CHCl3都無同分異構(gòu)體,故選項A、C的理由不充分.若甲烷是平面正方形結(jié)構(gòu),CH2Cl2存在兩種同分異構(gòu)體：而實際CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體，因此假設(shè)不合理.若甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，此時CH2Cl2不存在同分異構(gòu)體，故選項B是正確的。選項D也是錯誤的，因為甲烷不論是正四面體結(jié)構(gòu),還是平面正方形結(jié)構(gòu)，CH4中四個價鍵的鍵長和鍵角都相等，故理由不充分。［過渡］下面我們來研究甲烷的性質(zhì)［板書]一、甲烷的性質(zhì)［復習]初中所學甲烷的物理性質(zhì)。［歸納、板書］物理性質(zhì):無色無味氣體,比空氣輕，難溶于水。［演示]將甲烷分別通入加了酸堿指示劑的鹽酸、氫氧化鈉、高猛酸鉀溶液中.[觀察］溶液顏色均無變化（請學生回答）［歸納、板書］一般情況下,性質(zhì)穩(wěn)定，跟強酸、強堿或強氧化劑等不起反應(yīng).［講述]甲烷的穩(wěn)定性是相對的，在特定的條件下，也會發(fā)生某些反應(yīng)。［練習]咱們都知道甲烷是一種重要的燃料，請同學們寫出甲烷燃燒的化學方程式.[板書］１、甲烷的氧化反應(yīng)CH4（g)＋2Ｏ２（g）CO2（g)+2H2O(l）［強調(diào)]有機方程式書寫用→表示。［小組探討］1、點燃甲烷前要進行什么操作?［驗純]2、火焰的顏色是什么？［淡藍色]3、燃燒時火焰是淡藍色的氣體還有哪些？［CO、H2、H2S、(CH4）］4、燃燒后的產(chǎn)物如何檢驗？[用冷燒杯罩住火焰，再向燒杯中加入澄清石灰水］[講述]甲烷是一種很好的氣體燃料。但是必須注意，如點燃甲烷跟氧氣或空氣的混合物，會立即發(fā)生爆炸。在煤礦的礦井里,如果空氣中甲烷的含量達到一定比例時，遇到火花就會發(fā)生爆炸，所以必須采取安全措施，如嚴禁煙火、注意通風等，以防止爆炸事故發(fā)生。此例說明,對一個化學反應(yīng)有充分、全面的認識，才能利用它、控制它,防止其有害的一面。［過渡]甲烷在常溫下穩(wěn)定，但當條件改變時，是否可以同其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)？[板書]2．甲烷的取代反應(yīng)［科學探究］實驗條件控制1：在收集好甲烷的試管中，迅速加入0。5gKMnO4和1mL鹽酸,用黑紙包好。2：在收集好甲烷的試管中，迅速加入0.5gKMnO4和1mL鹽酸。距離15cm用燃著的鎂條(日光、高壓汞燈等其他光源）照射。實驗測試：用潤濕的藍色石蕊試紙在瓶口檢驗.［實驗記錄］反應(yīng)條件反應(yīng)物狀態(tài)生成物狀態(tài)反應(yīng)中的現(xiàn)象試紙的變化實驗1

實驗2

[反應(yīng)現(xiàn)象原理探究](1）光是反應(yīng)發(fā)生的主要原因。（2）黃綠色逐漸褪去，瓶壁出現(xiàn)油狀液滴,說明產(chǎn)生了不溶于水的物質(zhì)。（3）瓶口有白霧，使試紙變紅,推斷有氯化氫生成。［結(jié)論］甲烷與氯氣在光照條件下可以反應(yīng).［講述]實驗現(xiàn)象說明甲烷跟氯氣在光照下直接起反應(yīng)生成了新物質(zhì)，這一反應(yīng)發(fā)生的過程是怎樣的呢?生成物又是什么呢？這個反應(yīng)是什么類型的反應(yīng)呢？為了形象、直觀地說明這些問題，我們用電腦動畫模擬反應(yīng)過程表示如下.［演示]電腦動畫模擬一氯甲烷的生成過程.[講述］從模擬過程可以看出，在光照的條件下甲烷分子中的氫原子可被氯氣中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氫，但是反應(yīng)并沒有終止，生成的一氯甲烷仍繼續(xù)跟氯氣作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,請看反應(yīng)模擬過程：［演示］電腦動畫模擬二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生成過程。[講述]根據(jù)反應(yīng)過程,這個反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷的化學方程式。[設(shè)問]這兩個化學方程式和我們以前學過的方程式比較有何不同？(1）用結(jié)構(gòu)式代替分子式；（2)用箭號（→)代替等號（=）。(請學生回答)[講述］為了明顯起見，用結(jié)構(gòu)式代替分子式，注意化學方程式箭號(→）表示。這是因為有機化合物參加的化學反應(yīng)往往比較復雜，常有副反應(yīng)發(fā)生等。因此，這類反應(yīng)的化學方程式通常不用等號，而是用箭號（→）表示，且常常用結(jié)構(gòu)式代替分子式。[設(shè)問］同學們能否將生成三氯甲烷和四氯甲烷的化學方程式表示出來?［學生板演]（略)［投影]四個反應(yīng)的方程式。［講述］在這些反應(yīng)里,甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所代替而生成了四種取代產(chǎn)物，有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。［板書］取代反應(yīng)：有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng).[演示]電腦動畫重復模擬取代反應(yīng)的全過程，進一步理解取代反應(yīng)的含義.［講述]在隔絕空氣的條件下加熱到1000℃左右，甲烷就開始分解；當溫度再升高時，分解比較完全，生成炭和氫氣。[板書］3、熱解反應(yīng)：CH4C+2H2↑[總結(jié)]這節(jié)課我們學習了甲烷的性質(zhì)，要求重點掌握甲烷的性質(zhì)、特別是化學性質(zhì)，理解有機物取代反應(yīng)含義，注意將所學知識運用于生產(chǎn)生活實際。［思考]1．甲烷的性質(zhì)與氫氣的性質(zhì)有何區(qū)別？2．取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何區(qū)別？［課堂練習］1、2005年1月21科學家對“惠更斯”號探測器拍攝的土衛(wèi)六照片分析后發(fā)現(xiàn),“惠更斯”號著陸地帶有剛下過甲烷雨的痕跡。除降雨的痕跡外，還發(fā)現(xiàn)了侵蝕、機械摩擦的痕跡以及一些水文活動痕跡。這些痕跡與地球上的很相像。已知土衛(wèi)六大氣層主要由氮和甲烷組成，甲烷沸點-161。49℃,下列說法正確的是A、土衛(wèi)六表面溫度大約為零下180攝氏度B、土衛(wèi)六上有可能存在生命C、土衛(wèi)六可能有氧氣存在D、土衛(wèi)六大氣層與約40億年前生命誕生前的地球大氣層完全不同2．二氟甲烷是性能優(yōu)異的環(huán)保產(chǎn)品,它可替代某些會破壞臭氧層的“氟里昂”產(chǎn)品，用作空調(diào)、冰箱和冷凍庫的制冷劑。試判斷二氟甲烷的結(jié)構(gòu)簡式有A、有4種B、有3種C、有2種D、只有1種3．若要使0。5mol甲烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，并生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，則需要Cl2的物質(zhì)的量為A、2。5molB、2molC、1.25molD、0。5mol4．28屆國際地質(zhì)大會提供的資料顯示，海底有大量的天然氣水合物,可滿足人類1000年的能源需要。天然氣水合物是一種晶體，晶體中平均每46個水分子構(gòu)建成8個籠,每個籠可容納1個CH4分子或1個游離水分子.根據(jù)上述信息，完成（1）~（2）題：（1）下列關(guān)于天然氣水合物中兩種分子極性的描述正確的是A、兩種都是極性分子B、兩種都是非極性分子C、CH4是極性分子，H2O是非極性分子D、H2O是極性分子，CH4是非極性分子(2）若晶體中每8個籠只有6個容納了CH4分子，另外2個籠被游離H2O分子填充,則天然氣水合物的平均組成可表示為A、CH4·14H2OB、CH4·8H2OC、CH4·7H2ODCH4·6H2O5．把1體積CH4和4體積Cl2組成的混合氣體充入大試管中,將此試管倒立在盛飽和NaCl溶液的水槽里,放在光亮處。片刻后發(fā)現(xiàn)試管中氣體顏色____________,試管中的液面____________,試管壁上有____________出現(xiàn)，水槽中還觀察到_____________.參考答案：1、A2、D3、C4、解析:水分子是極性分子，甲烷是非極性分子。根據(jù)題示條件,所求天然水合物中CH4和H2O分子數(shù)之比為：48：6=8:1。所以,化學式可表示為：CH4·8H2O。答案為：（1)D.（2）B。5．甲烷和氯氣光照生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氫等物質(zhì),隨著反應(yīng)的進行，氯氣不斷消耗，黃綠色逐漸消失。又由于生成的二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳在常溫下都為液體,氯氣易溶于有機溶劑中，使試管壁上有黃色油滴出現(xiàn).因生成的氯化氫易溶于水,反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體壓強減小,水位在試管內(nèi)上升。氯化氫溶于水后，氯離子濃度增大，使氯化鈉溶解度降低，析出氯化鈉晶體。所以答案為：變淺，上升;黃色油珠；白色沉淀。［作業(yè)]P571、2、3［板書計劃］第三章