甲烷化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院化學(xué)專業(yè)教育試講教學(xué)設(shè)計(jì)方案姓名學(xué)號(hào)班級(jí)指導(dǎo)教師教學(xué)內(nèi)容甲烷的性質(zhì)甲烷的用途教學(xué)目標(biāo)：1.了解甲烷的結(jié)構(gòu)式和正四面體結(jié)構(gòu)；2.掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)；3.初步掌握取代反應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)：1.甲烷的分子結(jié)構(gòu)；2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)，取代反應(yīng)的概念。教學(xué)難點(diǎn)：甲烷的分子結(jié)構(gòu)與甲烷的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)方法：歸納總結(jié)，對(duì)比教學(xué)過(guò)程：【引入】我們經(jīng)常會(huì)在新聞報(bào)道中聽(tīng)到某個(gè)煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事件，造成人員傷亡。那么這個(gè)瓦斯到底是什么？【教師】實(shí)際上瓦斯氣體的主要成份是甲烷，今天我們就來(lái)學(xué)習(xí)有機(jī)物中最簡(jiǎn)單的一種物質(zhì)——甲烷?！景鍟?shū)】第一節(jié)甲烷【教師】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，要學(xué)習(xí)甲烷的性質(zhì)，就應(yīng)該先知道它的結(jié)構(gòu)?！景鍟?shū)】一、甲烷的結(jié)構(gòu)【教師】初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)甲烷的分子式【板書(shū)】1.甲烷的分子式：CH4【教師】請(qǐng)畫(huà)出碳原子和氫原子的結(jié)構(gòu)示意圖（讓1個(gè)學(xué)生板演。）【學(xué)生】【教師】碳原子最外層有4個(gè)電子，欲形成8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要形成4對(duì)共用電子對(duì)才能達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氫原子核外有1個(gè)電子，欲形成2個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要形成1對(duì)共用電子對(duì)才能達(dá)到2個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲烷是由一個(gè)C原子和四個(gè)H原子組成。那么甲烷的電子式怎樣書(shū)寫(xiě)？（由1個(gè)學(xué)生板演，其余學(xué)生在下面練習(xí)。）【板書(shū)】2.甲烷的電子式：【教師】如果甲烷電子式中的每一對(duì)共用電子對(duì)用一條短線替代將變成什么樣子？【板書(shū)】3.甲烷的結(jié)構(gòu)式：【教師】這種用短線來(lái)表示一對(duì)共用電子的圖式叫結(jié)構(gòu)式?！咎釂?wèn)】那么甲烷分子中的原子在空間是如何分布的呢？（學(xué)生討論）【學(xué)生】討論結(jié)果是可能有兩種結(jié)構(gòu)──平面正方形結(jié)構(gòu)和正四面體結(jié)構(gòu)?！窘處煛烤烤辜淄榈目臻g結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？【教師】經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu)，碳原子位于正四面體的中心，4個(gè)氫原子分別位于正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)上（鍵角109°28′）?！具^(guò)渡】我們知道，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，甲烷的分子結(jié)構(gòu)決定其具有怎樣的性質(zhì)呢？【板書(shū)】二、甲烷的性質(zhì)【教師】甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的坑氣氣體的主要成份。這些氣體中的甲烷都是在隔絕空氣的條件下，由植物殘?bào)w經(jīng)過(guò)某些微生物發(fā)酵的作用而生成的，此外在有地方的地下深處蘊(yùn)藏大量叫做天然氣的可燃性氣體，它的主要成分是甲烷。在我國(guó)的南海、東海海底已發(fā)現(xiàn)天然氣（甲烷等）的水合物，它易燃燒，外形似冰，被稱為“可燃冰”?！景鍟?shū)】1.甲烷的物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味的氣體。比空氣輕，極難溶于水。2.甲烷的化學(xué)性質(zhì)：【教師】沼氣和天然氣可以燃燒說(shuō)明甲烷可以燃燒?！景鍟?shū)】（1）【教師】請(qǐng)大家觀察這個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方程式與我們以前學(xué)習(xí)的有什么不同？【學(xué)生】（觀察、思考后回答）方程式中間用“=”而不用“→”?！窘處煛恐饕?yàn)橛袡C(jī)物參加的化學(xué)反應(yīng)往往比較復(fù)雜，多有副反應(yīng)發(fā)生，故不用等號(hào)?！窘處煛考淄樵诳諝饣蜓鯕庵械臐舛冗_(dá)到一定值（空氣中的甲烷含量在5%～15%體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)）時(shí)，遇火花將發(fā)生爆炸。新聞報(bào)道中煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸就是這個(gè)道理。為了防止爆炸事故的發(fā)生必須采取通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等安全措施。在進(jìn)行甲烷燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須先檢驗(yàn)其純度?！緦?shí)驗(yàn)】取一個(gè)100ml量筒收集20ml甲烷氣體和80ml氯氣，倒置在裝有飽和食鹽水的水槽中，在光照情況下，過(guò)了一段時(shí)間氣體顏色由黃綠色逐漸褪去，量筒內(nèi)液面上升，量筒壁上出現(xiàn)油狀液滴?！窘處煛空?qǐng)同學(xué)們根據(jù)甲烷的結(jié)構(gòu)猜想一下，到底發(fā)生了什么反應(yīng)？【學(xué)生】甲烷與氯氣的混合氣體在光照下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；試管壁上出現(xiàn)油滴，說(shuō)明反應(yīng)中生成了新的油狀物質(zhì)；量筒內(nèi)液面上升，說(shuō)明氣體總體積減小，可能是生成了一種能溶于飽和食鹽水的氣體?！窘處煛考淄榉肿永锏臍湓邮潜宦仍又鸩饺〈?，共生成5種物質(zhì)，4種取代產(chǎn)物，我們稱這種反應(yīng)為取代反應(yīng)?！景鍟?shū)】（2)甲烷的取代反應(yīng)取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)?！窘處煛课覀円郧皩W(xué)習(xí)過(guò)置換反應(yīng)與取代反應(yīng)有什么區(qū)別和聯(lián)系呢取代反應(yīng)置換反應(yīng)生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物和生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受溫度、光照、催化劑等外界條件影響有的反應(yīng)需要一定的條件，有的反應(yīng)不需外界條件反應(yīng)逐步進(jìn)行，很多反應(yīng)可逆反應(yīng)一般為單方向進(jìn)行，不可逆【板書(shū)】(3).熱分解反應(yīng)：在隔絕空氣條件下，加熱到1000°C以上，甲烷就會(huì)分解成炭黑和氫氣?！窘處煛啃再|(zhì)決定用途，接下來(lái)，我們了解一下甲烷的用途。【板書(shū)】三、甲烷的主要用途1．燃料：天然氣的主要成分是甲烷，可直接用來(lái)作燃料。2．化工原料：①甲烷高溫分解可得炭黑，用作顏料、油墨、油漆以及橡膠的添加劑等；②甲烷氯代可以制得一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）等重要的化工產(chǎn)品?！窘處煛考热患淄橛羞@么多用途，接下來(lái)我們就來(lái)學(xué)習(xí)甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法【板書(shū)】四、甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法1.原料：無(wú)水CH3COONa和干燥的堿石灰（NaOH和CaO）。2.反應(yīng)原理：【教師】布置作業(yè)。板書(shū)設(shè)計(jì)：第一節(jié)甲烷甲烷的結(jié)構(gòu)1.甲烷的分子式：CH42.甲烷的電子式：3、甲烷的結(jié)構(gòu)式：二、甲烷的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味的氣體。比空氣輕，極難溶于水。2.化學(xué)性質(zhì)（1）（2）甲烷的取代反應(yīng)：取代反應(yīng)：有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。（3）熱分解反應(yīng)：在隔絕空氣條件下，加熱到1000°C以上，甲烷就會(huì)分解成炭黑和氫氣。三、甲烷的主要用途1．燃料：天然氣的主