1、專題三 有機(jī)化合物的獲得與應(yīng)用第一單元 化石燃料與有機(jī)化合物學(xué)習(xí)目標(biāo)1認(rèn)識化石燃料與有機(jī)物的關(guān)系。 2認(rèn)識化石燃料的綜合利用對于合理利用自然資源、防止污染、保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的意義。 3了解甲烷、乙烯、乙炔、苯等物質(zhì)的主要性質(zhì)和用途，認(rèn)識取代反應(yīng)和加成反應(yīng)。 4引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的能源短缺、環(huán)境保護(hù)等社會(huì)問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。第一課時(shí) 天然氣的利用 甲烷知識目標(biāo)：通過甲烷分子式的教學(xué)，使學(xué)生初步學(xué)會(huì)確定氣態(tài)烴分子式的計(jì)算方法；復(fù)習(xí)碳原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵的知識，掌握甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式的寫法、甲烷的正四面體構(gòu)型；掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì)。德育目標(biāo)：認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)本質(zhì)，能透過現(xiàn)象看

2、本質(zhì)；關(guān)心社會(huì)、能源等問題；合作學(xué)習(xí)的精神養(yǎng)成。 能力目標(biāo)：觀察能力、計(jì)算過程的邏輯思維能力訓(xùn)練；動(dòng)手能力、空間想象能力的培養(yǎng)。重點(diǎn)、難點(diǎn)：甲烷分子式的確定；甲烷分子的空間構(gòu)型；甲烷的取代反應(yīng)。教學(xué)用具：實(shí)驗(yàn)、多媒體、實(shí)物投影教學(xué)過程設(shè)計(jì)錄像: 西氣東輸引入 : 西氣東輸是我國目前一項(xiàng)巨大工程的示意圖,輸送的氣體就是天然氣,天然氣的主要成分是甲烷,目前,農(nóng)村普遍使用的沼氣的主要成分也是甲烷,而且,科學(xué)家從海底發(fā)現(xiàn)了一種新能源“可燃冰”,實(shí)際上是甲烷的水合物,據(jù)估計(jì),可燃冰的貯存量能提供人類社會(huì)1000年的能源使用.所以,為了合理開發(fā)并利用這些新能源,我們今天要來研究天然氣的利用以及它的主要成分

3、甲烷的性質(zhì).【板書】: 天然氣的利用 甲烷【講述】今天共同探討這個(gè)最簡單的有機(jī)物甲烷。要認(rèn)識一個(gè)有機(jī)物必須先從分子式開始，然后是結(jié)構(gòu)式及性質(zhì)?！景鍟恳弧⒓淄榈姆肿咏M成和結(jié)構(gòu)【思考】歷史上人們是怎樣知道甲烷的分子式為CH4的？【討論】甲烷的分子式?！居懻摗浚?）哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明，甲烷中含有氫元素？碳元素？你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎？（2）甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說明甲烷分子中不含有氧元素？【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 點(diǎn)燃集氣瓶中的甲烷氣體,用一個(gè)干燥的燒杯罩在火焰上方,然后在集氣瓶中加入澄清石灰水【學(xué)生活動(dòng)】觀察現(xiàn)象并總結(jié):火焰顏色是藍(lán)色,燒杯壁上有水霧,澄清石灰水變渾濁,說明產(chǎn)物是H2O和CO2 .所以甲烷中一定含

4、有C元素和H元素.【提示】要測定分子式不僅要做定性實(shí)驗(yàn)，更要做定量實(shí)驗(yàn)。【交流與討論】根據(jù)課本55頁數(shù)據(jù)計(jì)算甲烷的分子式【投影】學(xué)生計(jì)算甲烷分子式的方法。【設(shè)問】甲烷的結(jié)構(gòu)又如何？【提問】1畫出碳原子的結(jié)構(gòu)示意圖，碳原子有幾個(gè)價(jià)電子，通常與別的原子形成幾個(gè)共價(jià)鍵？ 2寫出甲烷的電子式。3若用“”代表一對共用電子，寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式。【投影】學(xué)生書寫的甲烷電子式、結(jié)構(gòu)式?！菊f明】甲烷分子的結(jié)構(gòu)式僅表明甲烷分子中碳原子、氫原子的連結(jié)情況,不能表示甲烷分子中碳、氫原子在空間的分布，甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？嘗試用橡皮泥與牙簽擺出甲烷分子的空間構(gòu)型?！舅伎肌繗v史上，科學(xué)家們在測定了甲烷分子組成為CH

5、4后，對甲烷的分子結(jié)構(gòu)曾提出了兩種猜想：正四面體型與平面正方形，科學(xué)家如何判斷出甲烷分子是哪種空間構(gòu)型的？【演示】分別用2個(gè)第三種顏色小球替換兩個(gè)代表氫原子的小球，思考得到的構(gòu)型分別有幾種?！局v述】為解決甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)問題，科學(xué)家們提出：通過研究二氯甲烷是否存在同分異構(gòu)體確定。若甲烷分子呈正四面體型，則其二氯代物只可能有一種。而若甲烷分子呈平面正四邊形，則其二氯代物可以有兩種：所以，只要看一下甲烷的二氯代物的種數(shù)，即可判斷甲烷分子的空間構(gòu)型?！径嗝襟w】甲烷分子的正四面體的空間結(jié)構(gòu)及鍵參數(shù)?！景鍟〗Y(jié)】：甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式。【展示】一瓶用排水集氣法收集的純凈的甲烷氣體(集氣瓶倒放)

6、觀察甲烷的物理性質(zhì)?！景鍟慷⒓淄榈奈锢砦镔|(zhì)無色無味氣體，難溶于水，比空氣輕。【提問】甲烷的化學(xué)性質(zhì)如何？【討論】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，但我們對碳?xì)滏I性質(zhì)不了解，可以先從熟悉氫化物或從化合價(jià)角度提出一些假設(shè)，再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。也可先查閱資料，對它有大概的了解。【學(xué)生討論】甲烷可能的化學(xué)性質(zhì)及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)】1甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)，【提問】1點(diǎn)燃甲烷前要進(jìn)行什么操作?2火焰的顏色如何?3燃燒后的產(chǎn)物如何檢驗(yàn)?【講述】2005年煤礦爆炸事故從發(fā)生的事故類型看,主要是瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故665起，死亡2439人。【板書】三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)1 氧化反應(yīng)：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 【設(shè)問】甲烷還

7、有什么化學(xué)性質(zhì)呢？【觀察與思考】2、甲烷與氯氣反應(yīng)【提醒】重點(diǎn)觀察部位：量筒內(nèi)氣體顏色的變化，量筒水面上升情況，量筒內(nèi)壁的變化。【回答】量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧，水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成?！局v述】這說明甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)?！径嗝襟w動(dòng)畫、板書、講述】【學(xué)生練習(xí)】學(xué)生書寫二氯甲烷、三氯甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。【投影】學(xué)生書寫二氯甲烷、三氯甲烷與氯氣反應(yīng)的方程式?！局v解】有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)中往往發(fā)生副反應(yīng),所以在有機(jī)化學(xué)方程式中用箭號來代替等號【講述】甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氫。由于氯化氫極易溶于水，產(chǎn)物中只有一氯甲烷是氣體，二氯甲烷、三氯甲

8、烷、四氯甲烷都是不溶于水的液體，所以量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧，水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成?！局v述】這種反應(yīng)類型叫取代反應(yīng)?！景鍟?取代反應(yīng)：【強(qiáng)調(diào)】該反應(yīng)的歷程并歸納反應(yīng)特點(diǎn)。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(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。【介紹】四種取代產(chǎn)物的性質(zhì)和用途【講述】甲烷是一種重要的化工原料，利用甲烷可以制取許多化工原料?！鹃喿x】56頁甲烷的利用【講解】甲烷中只含有碳元素和氫元素,我們把類似于甲烷的這一類物質(zhì)稱為“烴”,這個(gè)字取用了碳中的“火”,和氫中的下半部分,另外還取用了碳的聲母及氫

9、的韻母,這樣就構(gòu)成了“烴”.【多媒體】展示乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式【提問】1乙烷、丙烷、丁烷的組成元素是什么？2乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式有什么相同點(diǎn)？【講述】烴、烷烴的概念，烷烴通式及名稱。【板書】四.烷烴【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)甲烷、乙烷、丙烷的分子式，歸納烷烴的通式【板書】通式：CnH2n+2 (n1)【提問】結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，乙烷有什么化學(xué)性質(zhì)？十八烷呢？【強(qiáng)調(diào)】學(xué)好有機(jī)物要學(xué)好典型的、有代表性的物質(zhì)，就可以學(xué)好成百上千種物質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)】 (1)在蒸發(fā)皿內(nèi)滴入3滴己烷，然后把盛己烷的試劑瓶放在遠(yuǎn)離火源的地方。 (2)用燃著的木條點(diǎn)燃己烷，觀察并記錄觀察現(xiàn)象。 (3)把2 mL己烷分別倒入兩支試管

10、內(nèi)，并分別滴入2滴液溴。 (4)用鋁箔包住其中一支試管，避免光線照射。(5)把兩支試管并排放在試管架上，置于強(qiáng)光下56 min。 (6)觀察并記錄兩支試管內(nèi)液體顏色的變化。 【觀察結(jié)果】 【討論小結(jié)】 (1)寫出己烷完全燃燒的化學(xué)方程式： (2)己烷在什么情況下會(huì)與溴發(fā)生反應(yīng)?這一反應(yīng)屬于哪一類型? (3)己烷與溴反應(yīng)生成的無機(jī)化合物是什么?試舉出在反應(yīng)中可能生成的兩種有機(jī)物。 有機(jī)化學(xué)中的取代反應(yīng)與無機(jī)化學(xué)中的置換反應(yīng)是不同的，下表是它們之間的一些區(qū)別： 【小結(jié)】甲烷是我們接觸有機(jī)化學(xué)的第一種物質(zhì)。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)首先要掌握有機(jī)物中碳原子呈四價(jià)(即構(gòu)成四個(gè)共價(jià)鍵)，再理解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。甲烷

11、的分子結(jié)構(gòu)是正四面體，它的主要化學(xué)性質(zhì)是能發(fā)生取代反應(yīng)。對甲烷的學(xué)習(xí)是我們打開有機(jī)化學(xué)的金鑰匙，請大家體會(huì)這節(jié)課的探究方法?！咀鳂I(yè)】書寫甲烷化學(xué)性質(zhì)的方程式。鞏固練習(xí)1、“可燃冰”又稱“天然氣水合物”，它是在海底的高壓、低溫條件下形成的，外觀象冰。1體積“可燃冰”可貯載100200體積的天然氣。下面關(guān)于“可燃冰”的敘述不正確的是A “可燃冰”有可能成為人類未來的重要能源B “可燃冰”是一種比較潔凈的能源C “可燃冰”提供了水可能變成油的例證D “可燃冰”的主要可燃成分是甲烷2、已知天然氣的主要成份CH4是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體，等物質(zhì)的量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，前者大。下面是有關(guān)天然

12、氣的幾種敘述：天然氣與煤、柴油相比是較清潔的能源；等質(zhì)量的CH4和CO2產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大；燃燒天然氣也是酸雨的成因之一。其中正確的A 是、 B 只有 C 是和 D 只有3、1mol甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若生成相同物質(zhì)的量的四種取代物，則消耗氯氣的物質(zhì)的量為A 1mol B 2mol C 2.5mol D 4mol4、等物質(zhì)量的甲烷和氯氣組成的混和氣體，經(jīng)較長時(shí)間的光照，最后得到的有機(jī)物是CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4A 只有 B 只有 C 只有 D 5、一定量的甲烷燃燒之后得到的產(chǎn)物為CO、CO2和水蒸氣，此混合氣體重49.6g，當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^足量無水氯化鈣時(shí)，CaCl2固體增重25.2g，原混合氣體中CO2的質(zhì)量為A 12.5g B 13.2g C 19.7g D 24.4g6、乙烷在光照的條件下與氯氣混和，最多可以生成幾種物質(zhì)A 6種 B 7種 C 9種 D 10種7、把