最簡單的有機化合物甲烷教案

1、第一節(jié)最簡單的有機化合物甲烷第1課時教學目標知識與技能1.使學生掌握甲烷的結構式、甲烷的電子式和甲烷分子的正四面體結構。2.掌握甲烷的化學性質，了解有關實驗結論，了解取代反應。3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。過程與方法1.通過實踐活動（模型制作）、探究實驗、模型、圖表、圖片、甲烷、烷烴的多媒體動畫等，培養(yǎng)學生關心科學、研究科學和探索科學的精神。2.通過講授、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，教給學生科學的方法。3.培養(yǎng)學生用新概念理解知識的能力；培養(yǎng)學生設計實驗、動手實驗、觀察現象，并根據實驗現象得出可能的規(guī)律的能力。情感、態(tài)

2、度與價值觀1.通過甲烷的分子結構的探究，解析其可能有的性質，并設計實驗來證明，激發(fā)學生學習化學的興趣，探索新知識的欲望，且在實驗研究中培養(yǎng)求實、進取的優(yōu)良品質。2.使學生初步掌握研究物質的方法結構解析、推測可能的性質、設計實驗、觀察現象、解析現象、得出結論，再辯證地解析結論的適用范圍。3.結合甲烷的組成、結構和性質關系的教學過程，對學生進行事物聯(lián)系和發(fā)展的普遍規(guī)律的觀點的教育；通過動手實驗，使其體會理論上的理解和親手實驗的不同，而且實驗不總是每次都能成功，解析教訓、總結經驗，培養(yǎng)學生科學研究的態(tài)度，認真仔細、實事求是的作風。教學重點甲烷的結構和化學性質。教學難點甲烷的取代反應。教學過程 導入新

3、課多媒體播放肖家灣煤礦瓦斯爆炸事故的視頻，讓學生觀看。提問 瓦斯的主要成分是什么？為何能引起爆炸？今天我們來學習簡單的有機化合物甲烷。板書：一、甲烷的分子結構講述 大家都知道甲烷的分子式為CH4，那么甲烷的電子式怎樣書寫呢？學生 一位同學板演，其他的同學在下面練習。投影展示：甲烷的電子式： 思考 如果甲烷電子式中的每一對共用電子用一條短線替代后將變成什么樣子呢？ 學生 在練習本上畫，得出結果. 結構式：過渡這種用短線表示一對共用電子的式子叫結構式。那么上述結構式表示甲烷分子的真實構型嗎？探究問題1甲烷分子的空間構型可能有哪幾種情況？（學生小組討論）學生交流討論 討論結果是可能有兩種結構平面正方

4、形結構和正四面體結構。設疑 究竟甲烷的空間結構是怎樣的呢？學生實踐用球棍模型組裝甲烷的分子模型。（實物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：學生 相互傳看兩種模型，觀察、體會甲烷的空間結構中碳原子和氫原子之間的相對位置關系。講述 經過科學實驗證明甲烷分子的結構是正四面體結構，碳原子位于正四面體的中心，4個氫原子分別位于正四面體的4個頂點上（鍵角是10928）。這樣看來甲烷的結構式并不能代表其真實的空間構型，其立體結構式可用下圖表示，但是為了簡便起見，一般只寫有機物的平面結構式。過渡 一般來說，結構決定性質，那么甲烷的分子結構決定其具有怎樣的化學性質呢？板書：二、甲烷的性質 1. 甲烷的物理性質自

5、主探究甲烷有什么物理性質(讓學生閱讀教材P61完成導學案上相應的內容)學生 閱讀教材P61并填空投影展示甲烷,俗名為沼氣,坑氣,是無色、無臭的氣體，0.717 g/L，極難溶于水。它是天然氣、沼氣（坑氣）和石油氣的主要成分。（天然氣中按體積計，CH4占80%97%）過渡甲烷除了具有物理性質之外，還具有化學性質，那它又具有哪些化學性質呢？板書：2. 甲烷的化學性質： (1) 甲烷的氧化反應（復習）點燃甲烷，燃燒，火焰呈淡藍色，放出熱量。板書：CH4+2O2CO2+2H2O設疑 請大家觀察這個化學反應方程式與我們以前學習的有什么不同？是什么原因呢？學生思考回答化學方程式中間用（箭頭）而不是用（等號

6、），這主要因為有機物參加的化學反應往往比較復雜，多有副反應發(fā)生，故不用等號。過渡 除了與氧氣反應，甲烷還能否與其他物質發(fā)生反應？板書：(2) 甲烷的取代反應科學探究 甲烷與氯氣的反應(P61). 播放實驗視頻,觀察發(fā)生的現象。（學生觀看完后，由現象討論得出結論） 現象沒有光照的試管不變化；光照后的試管壁上出現油滴，試管內的液面上升，氣體顏色略微變淺。（色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅） 結論 說明CH4和Cl2的混合氣體在光照下發(fā)生了化學反應；量筒壁上出現油滴，說明反應中生成了新的油狀物質；試管內液面上升，說明隨著反應的進行，試管內的氣壓在減小，即氣體總體積在減小。（動畫模擬）學生觀看

7、甲烷與氯氣發(fā)生取代反應的教學動畫上述反應沒有到此終止，CH3Cl與Cl2繼續(xù)依次反應。探究問題2 CH4與Cl2反應后，產物有幾種？哪些是有機物？哪種產物最多？學生交流討論 五種,一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷(氯仿),四氯化碳等4種是有機物;HCl 最多講解,點撥 甲烷分子里的氫原子是被氯原子逐步取代的，共生成五種物質，其中,四種有機物,量最多的是氯化氫。我們稱這種反應為取代反應。那么，什么是取代反應呢？（學生很有興趣地大膽猜測、估計，試探說出取代反應的含義）板書：有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。思考并練習 讓學生寫出CH4和Cl2反應的化學方程式課堂

8、小結 本節(jié)課我們開始了對有機物的學習，認識到甲烷的正四面體立體結構和它的幾個重要化學性質：氧化反應、取代反應，學習中重點應對甲烷和Cl2的取代反應加以理解，當然也要樹立結構和性質緊密相連的觀點。 布置作業(yè)板書設計第一節(jié)最簡單的有機化合物甲烷一、甲烷的結構甲烷的分子式：CH4甲烷的電子式：二、甲烷的性質1.甲烷的物理性質2.甲烷的化學性質：(1)甲烷的氧化反應CH4+2O2CO2+2H2O(2)甲烷的取代反應有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。第二課時：教學目標：（1）知識與技能：1、知道烷烴、同系物、同分異構體、同分異構現象等概念2、了解常溫下常見烷烴的狀

9、態(tài)（2）過程與方法：1、通過探究了解烷烴與甲烷結構上的相似性和差異性，培養(yǎng)學生動手的能力，培養(yǎng)學生整體、全面的分析問題的能力（3）情感態(tài)度價值觀1、培養(yǎng)學生的探究精神及探究能力，通過烷烴在結構上的相似性及差異性，讓學生建立科學、嚴謹的學習態(tài)度和科學精神教學重難點：烷烴同分異構體的寫法和同系物概念的理解教學過程：【導入新課】通過復習上次課的甲烷的幾種模型結構，引出與甲烷相似的結構的物質：乙烷、丙烷、丁烷、戊烷【提出問題】他們在結構上有些什么相似的地方呢？（讓學生分組討論）通過學生回答引導學生歸納總結出烷烴在結構上相似的地方，并進入到這節(jié)課的學習當中，然后提出烷烴的概念和通式【板書】烷烴概念：通式

10、：CnH2n+2再次明確烷烴的概念與結構特點。并列出乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的結構式讓其判斷他們是否為烷烴【過渡】通過乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的結構式，得出結構式的表示方式太過復雜，引入到結構簡式的介紹上，然后讓學生進行乙烷、丙烷、丁烷的結構簡式的書寫練習?！景鍟拷Y構簡式【過渡】烷烴在結構上具有相似性，那么他們在物理性質上有什么異同點呢？（讓學生閱讀課本63頁然后做出歸納總結）在學生總結之后做出一定的強調和解釋【板書】烷烴的物理性質【提出問題】我們知道甲烷、乙烷、丙烷分別含有一、二、三個碳原子，那大家思考一下如果一個烷烴含有八個碳應該叫什么呢？下面就來看看烷烴的命名【板書】烷烴的命名【實踐活動】

11、現在我手上有甲烷的結構模型，還有一些其他的模型，但是我想得到乙烷、丙烷的結構模型大家想想該怎么辦？（老師提供甲烷、亞甲基的結構模型，讓學生分組思考）然后請學生上去演示自己設計的轉變過程【提出問題】通過上面的活動，大家想一想，甲烷、乙烷、丙烷在分子結構上有什么聯(lián)系在此基礎上提出同系物的概念并總結出其特點。【板書】同系物1、同系物：結構相似，組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的物質。注意事項：(1)同系物必須是同類有機物(2)結構相似指具有相似的原子連接方式，相同的官能團類別和官能團數目(3)具有相同通式的有機物除烷烴外，不能以通式相同的作為確定是不是同系物的充分條件(4)同分異構體之間不是同

12、系物關系（5）同系物的物理性質具有規(guī)律性的變化；同系物的化學性質相似。2、同系物的判斷規(guī)律：(1)一差（分子組成至少相差一個CH2原子團）(2)一同（具有相同的通式）(3)二相似（結構相似，化學性質相似）【練習】給出丁烷、異丁烷丁烷、戊烷讓學生判斷哪些是同系物【過渡】上面的丁烷和異丁烷不是同系物，那他們又有什么關系呢？在此基礎上提出同分異構體、同分異構現象的概念，并以丁烷和異丁烷的物理性質總結出同分異構體的特點【板書】同分異構現象1、概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構式的現象叫做同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體2、特點：分子式相同，結構不同3、烷烴的同分異構體書

13、寫規(guī)則如下：成直鏈，一條線；摘一碳，掛中間；往邊移，不到端；摘兩碳，乙基安；二甲基，同、鄰、間；不重復，要寫全。【知識延伸】到目前為止學習了同系物、同分異構體、同素異形體、同位素四個名詞，大家課后去比較他們的異同點課后作業(yè)：板書設計：一、烷烴1、概念：分子中的碳原子之間只以單鍵結合，剩余的價鍵均與氫原子相結合，使每個碳原子的化合價都達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，又叫烷烴。2、通式：CnH2n+23、結構簡式4、烷烴的物理性質5、烷烴的命名二、同系物1、概念：結構相似在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物2、同系物的的特點：分子式不同、化學性質相似。三、同分異構現象：1、

14、概念：化合物具有相同的分子式，但具有不同結構式的現象叫做同分異構現象。2、同分異構體：具有同分異構現象的化合物互稱為同分異構體3、特點：分子式相同，結構不同練習：1.下列反應屬于取代反應的是（ ） A、CH4+Br2 CH3Br+HBr B、Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 C、CH4+2O2 CO2+2H2O D、NaOH+HF=NaF+H2O 2.下列物質可與甲烷發(fā)生化學反應的是（ ） A.氯氣B.溴水C.氧氣D.高錳酸鉀溶液3.將等物質的量的甲烷和氯氣混合，在漫射光照射下充分反應，生成物中最多的是（ ）A.HCl B.CH3Cl C.CH2Cl2 D.CHCl3 E.CCl44.下

15、列有機物沒有同分異構體的是（ ）A、C4H10 B、CH3Cl C、CH2Cl2 D、C5H125.下列分子式只能表示一種物質的是（ ）A、C2H6 B、C4H10 C、C4H4Cl2 D、C6.標準狀況下將35ml氣態(tài)烷烴完全燃燒，恢復到原來狀況下，得到140ml二氧化碳氣體，則該烴的分子式為（ ）A、C5H12 B、C4H10 C、C3H6 D、C3H87.兩種氣態(tài)烴的混合氣體共1L，在空氣中燃燒生成1.5LCO2氣體和2L水蒸氣（氣體體積均在相同狀況下測定），關于該混合氣體的說法正確的是（ ）A、一定含有甲烷 B、一定含有甲烷，不一定含乙烷C、一定含有乙烷，不一定含有甲烷 D、一定不含有

16、乙烷8.相對分子質量為100的烷烴，主鏈上有5個碳原子的同分異構體有 種A、3 B、4 C、5 D、69下列各物質中屬于同分異構體的是（ ）A、石墨與金剛石 10.互稱為同分異構體的物質不可能具有（ ）A、相同的相對分子質量 B、相同的結構C、相同的通式 D、相同的化學式第二節(jié) 來自石油和煤的兩種基本化工原料第1課時教學目標知識與技能：1.探究乙烯分子的組成、結構式；掌握乙烯的典型化學性質，掌握加成反應。2.了解乙烯的制備和收集方法。過程與方法：1.通過乙烯分子結構的有序推理過程，培養(yǎng)學生的抽象思維和邏輯思維能力；利用乙烯和乙烷之間的比較，培養(yǎng)學生的思辨能力；對乙烯的微觀結構有一定的三維想象能

17、力。2.從實驗現象到乙烯結構的推理，使學生體會科學研究的方法；結合乙烯實驗室制法條件的選擇控制，使學生領悟到科學的實驗方法。情感態(tài)度與價值觀： 1.通過對乙烯分子結構的推理過程，使學生從中體會到嚴謹求實的科學態(tài)度；2.結合乙烯實驗室制法條件的選擇控制，使學生領悟到化學現象與化學本質的辯證認識；3.通過乙烯分子結構模型，意識到化學世界的外在美。教學重點、難點：乙烯的化學性質和加成反應教學過程石油、煤是不可再生的化石能源，由石油、煤可以得到多種常用燃料，而且可以獲得大量的基本化工原料。例如，從石油中獲得 乙烯 （目前生產乙烯的主要途徑）；從石油或煤中獲得苯 等其他基本化工原料。這一節(jié)里我們要學習、

18、探討乙烯和苯的分子結構及性質?！緦嶒炋骄俊渴炗头纸獾膶嶒炑b置如下圖：將浸透了石蠟油（17個碳原子以上的液態(tài)烷烴的混合物）的石棉放置在硬質試管的底部，試管中加入碎瓷片。給碎瓷片加強熱，石蠟油蒸汽通過熾熱的碎瓷片表面發(fā)生反應，生成氣體。利用該氣體進行如下實驗： 操 作 現 象1氣體.通入紫色的KMnO4溶液 溶液褪色2氣體.通入紅棕色的溴的CCl4溶液 溶液褪色3.用排水法收集一試管氣體，點燃 氣體燃燒，火焰明亮有黑煙 【思考與交流】1. 那些現象證明生成物具有與烷烴相同的性質？答： 氣體不溶于水 ； 氣體能在空氣中燃燒 。2. 那些現象證明生成物具有與烷烴不同的性質？答： 氣體能使KMnO4溶

19、液褪色 ； 氣體能使KMnO4溶液褪色 ?！?結論】產物中有與烷烴性質不同的烴。研究表明，石蠟油分解的產物中含有烷烴和烯烴。烯烴分子中碳碳雙鍵（ C = C ）屬于不飽和烴，化學性質比烷烴活潑，最簡單的烯烴是乙烯。乙烯的產量可以用來衡量一個國家的 石油化工發(fā)展水平 。一、乙烯 1.乙烯的分子組成和結構（1）分子組成 ：C2H4 （屬于 烯烴 ）（2）分子結構： H H H H 電子式 H C C H 結構式 C C H H 結構模型： 結構簡式： CH2 = CH2 乙烯的分子結構模型 甲烷的分子結構模型結構特點：6個原子 在一個平面上 ，鍵角 120 ；屬于 非極 性分子 2.乙烯的物理性質

20、：乙烯是 無 色、 略帶甜味 氣味的氣體，密度比空氣略 小 ， 難 溶于水。3.乙烯的化學性質：比較活潑，能發(fā)生氧化反應、 加成 反應、 聚合 反應。. 第2頁（共8頁） 點燃 （1）氧化反應：CH2=CH2 可燃性： + 3O2 2CO2 2H2O 現象：火焰 明亮 且伴有 黑煙 同時放出 大量的熱 。 乙烯在空氣中的爆炸極限是3.4%34%，所以點燃乙烯之前一定要注意什么？ 答：檢驗純度。被KMnO4(H)氧化：使KMnO4 溶液 褪色 。 （2）加成反應；與鹵素單質、水、氫氣、鹵化氫等加成。 溴的CCl4 溶液 C2H4 （ 褪色 ） 反應： H H H H H C = C H + Br

21、 Br H C C H Br Br (1，2 二溴乙烷) 生成的1，2 二溴乙烷是 無 色 液 體 難 溶于水。請嘗試完成下列反應的化學方程式：乙烯在一定條件下與氫氣加成：乙烯在一定條件下與氯化氫加成：乙烯在一定條件下與水加成：乙烯在一定條件下與氯氣加成： 加成反應：有機物分子中的 不飽和 碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應叫 加成 反應。（3）聚合反應：由相對分子質量 較小 的化合物的分子 結合成相對分子質量大 的高分子 的反應，叫聚合反應。 催化劑 由乙烯制取聚乙烯： n CH2 CH2 CH2 CH2 n 乙烯的聚合反應又屬于“加聚反應”。 4.乙烯的用途：乙烯的產量可

22、以用來衡量一個國家的 石油化工 發(fā)展水平 。石油化學工業(yè)最重要的基礎原料（制聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等）植物生長調節(jié)劑：水果催熟劑。 【課后作業(yè)】第2課時教學目標知識與技能1.了解苯的組成和結構特征，理解苯環(huán)的結構特征。2.掌握苯的典型化學性質。過程與方法1.通過解析推測苯的結構，提高根據有機物性質推測結構的能力。2.通過苯的主要化學性質的學習，掌握研究苯環(huán)性質的方法。情感態(tài)度與價值觀1.通過化學家發(fā)現苯環(huán)結構的歷史介紹，體驗科學家艱苦探究、獲得成功的過程，培養(yǎng)用科學觀點看待事物的觀點。2.通過苯及其同系物性質的對比，對學生進行“事物是相互影響、相互聯(lián)系的”辯證唯物主義教育。教學重點 苯的主

23、要化學性質教學難點 苯的分子結構教學過程：新課導入二、苯 H 1.苯的分子組成和結構 （1）苯的分子組成：分子式 C6H6 H C H C C（2）苯的分子結構： C C H C H 結構式： H 結構簡式： 或 分子模型： 結構特點：苯分子里不存在單、雙交替的結構，6個碳原子之間的鍵 完全等同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。6個碳原子形成平面正六邊形結構，12個原子 共平面 。芳香烴：分子里含有一個或多個 苯環(huán) 的碳氫化合物。2.苯的物理性質：苯通常是 無色 色、帶有 特殊氣味 氣味有毒的 液 體，密度比水 小 ， 不 溶于水，與有機溶劑（乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、丙酮等）混溶，苯也是常用的有機溶劑，熔沸點 較低 （熔點為5.5，沸點為80.1），易揮發(fā)，蒸氣有毒。3.苯的化學性質 ：難氧化、易取代、能加成。（兼有飽和烴和不飽和烴的性質）比 飽和烴 活潑 ，易發(fā)生 取代 反應；比不飽和烴 穩(wěn)定 ，難發(fā)生 加成 反應。 KMnO4溶液 加入苯 振蕩 （ 不褪色 ） 溴 水 加入苯 振蕩 （ 不褪色 ）（1）氧化反應：苯不能被KMnO4 (H) 氧化，能在空氣中燃燒。點燃反應方程式：2C6H6 15 O2 12CO2 + 6H2O 現 象：火焰 明亮 ，帶有 濃煙 。解 釋：苯中含碳質量分數高，不能充分燃燒，游離出炭的顆粒。（2）取代反應：BrF