《最簡單的有機化合物-甲烷》教案(新人教必修)

第三章有機化合物教材分析：1、地位和功能必修模塊的有機化學(xué)內(nèi)空是以典型有機物的學(xué)習(xí)為切入點，讓學(xué)生在初中有機物常識的基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)的角度，加深對有機物和有機化學(xué)的整體認(rèn)識。選取的代表物有甲烷、乙烯（制品）、乙醇（酒）、乙酸（醋）、糖、油脂、蛋白質(zhì)等，這些物質(zhì)都與生活聯(lián)系密切，是學(xué)生每天都能看到、聽到的，使學(xué)生感到熟悉、親切，可以增加學(xué)生的興趣和熱情。必修模塊的有機化學(xué)具有雙重功能，即一方面為滿足公民基本科學(xué)素養(yǎng)的要求，提供有機化學(xué)中最基本的核心知識，使學(xué)生從熟悉的有機化合物入手，了解有機化學(xué)研究的對象、目的、內(nèi)容和方法，認(rèn)識到有機化學(xué)已滲透到生活的各個方面，能用所學(xué)的知識，解釋和說明一些常見的生活現(xiàn)象和物質(zhì)用途；另一方面為進(jìn)一步學(xué)習(xí)有機化學(xué)的學(xué)生，打好最基本的知識基礎(chǔ)、幫助他們了解有機化學(xué)的概況和主要研究方法，激發(fā)他深入學(xué)習(xí)的欲望。2、內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)時要求，本章沒有完全考慮有機化學(xué)本身的內(nèi)在邏輯體系，主要是選取典型代表物，介紹其基本的結(jié)構(gòu)、主要性質(zhì)以及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，較少涉及到有機物類概念和它們的性質(zhì)（烯烴、芳香烴、醇類、羧酸等）。為了學(xué)習(xí)同系物和同分異構(gòu)體的概念，只簡單介紹了烷烴的結(jié)構(gòu)特點和主要性質(zhì)，沒有涉及烷烴的系統(tǒng)命名等。教材特別強調(diào)從學(xué)生生活實際和已有知識出發(fā)，從實驗開始，組織教學(xué)內(nèi)容，盡力滲透結(jié)構(gòu)分析的觀點，使學(xué)生在初中知識的基礎(chǔ)上有所提高。教學(xué)中要特別注意不盲目擴充代表物的性質(zhì)和內(nèi)容，盡量不涉及類物質(zhì)的性質(zhì)，注意從結(jié)構(gòu)角度適當(dāng)深化學(xué)生對甲烷、乙醇、乙酸的認(rèn)識，建立有機物“組成結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的認(rèn)識關(guān)系，使學(xué)生了解學(xué)習(xí)和研究有機物的一般方法，形成一定的分析和解決問題能力為了幫助學(xué)生理解內(nèi)容，教材增加了章圖、結(jié)構(gòu)模型、實驗實錄圖、實物圖片等，豐富了教材內(nèi)容，提高了教材的可讀性和趣味性。3、內(nèi)容結(jié)構(gòu)本章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)可以看成是基礎(chǔ)有機化學(xué)的縮影或概貌，可表示如下為了幫助學(xué)生認(rèn)識典型物質(zhì)的有關(guān)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途等知識，教材采用了從科學(xué)探究或生活實際經(jīng)驗入手，充分利用實驗研究物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)，再從結(jié)構(gòu)角度深化認(rèn)識。如甲烷、乙烯的研究，乙醇結(jié)構(gòu)的研究，糖和蛋白質(zhì)的鑒定等，都采用了較為靈活的引入方式。同時注意動手做模型，寫結(jié)構(gòu)式、電子式、化學(xué)方程式；不分學(xué)生實驗和演示實驗，促使學(xué)生積極地參與到教學(xué)過程中來。總之要把握以下三點：1、教材的起點低，強調(diào)知識與應(yīng)用的融合，以具體典型物質(zhì)的主要性質(zhì)為主。2、注意不要隨意擴充內(nèi)容和難度，人為增加學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙3、盡量從實驗或?qū)W生已有的生活背景知識出發(fā)組織或設(shè)計教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生感到有機化學(xué)就在他們的實際生活之中第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷第1課時教學(xué)目標(biāo)：1、了解自然界中甲烷的存在及儲量情況2、通過實踐活動掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)3、通過實驗探究理解并掌握甲烷的取代反應(yīng)原理4、了解甲烷及其取代反應(yīng)產(chǎn)物的主要用途5、培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力重點、難點：甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的取代反應(yīng)教學(xué)過程：通過簡單計算確定甲烷的分子式畫出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推測甲烷分子的結(jié)構(gòu)。一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)化學(xué)式：CH4 電子式：結(jié)構(gòu)式：二：甲烷的性質(zhì)1：物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，不溶于水，比空氣輕，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%）。2：化學(xué)性質(zhì)：甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不與強酸強堿反應(yīng)，在一定條件下能發(fā)生以下反應(yīng)：（1）可燃性（甲烷的氧化反應(yīng)）學(xué)生實驗：①CH4通入酸性KMnO4溶液中觀察實驗現(xiàn)象：不褪色證明甲烷不能使酸性高錳酸溶液褪色。結(jié)論：一般情況下，性質(zhì)穩(wěn)定,與強酸、強堿及強氧化劑等不起反應(yīng)（2）取代反應(yīng)：②取代反應(yīng)實驗觀察現(xiàn)象：色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅。在室溫下，甲烷和氯氣的混合物可以在黑暗中長期保存而不起任何反應(yīng)。但把混合氣體放在光亮的地方就會發(fā)生反應(yīng)，黃綠色的氯氣就會逐漸變淡，有水上升、有白霧、石蕊試液變紅，證明有HCl氣體生成，出油滴，證明有不溶于水的有機物生成。定義——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)。CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4均不溶于水化學(xué)式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱（俗名）溶解性常溫狀態(tài)用途取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行3、用途：甲烷是一種很好的氣體燃料，可用于生產(chǎn)種類繁多的化工產(chǎn)品。4．補充練習(xí)1．下列有關(guān)甲烷的說法中錯誤的是()A．采煤礦井中的甲烷氣體是植物殘體經(jīng)微生物發(fā)酵而來的B．天然氣的主要成分是甲烷C．甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體，極易溶于水D．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)所生成的產(chǎn)物四氯甲烷是一種效率較高的滅火劑2．下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的說法中，錯誤的是（）A．甲烷是一種非極性分子B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu)C．甲烷分子具有極性鍵D．甲烷分子中H－C—H的鍵角為90℃3．下列物質(zhì)在一定條件下可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是（）A．氯氣B．溴水C．氧氣D．酸性KMnO4溶液4．將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最大的是（）A．CH3ClB．CH2Cl2C．CCl4D．HCl5．下列氣體在氧氣中充分燃燒后，其產(chǎn)物既可使無水硫酸銅變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁的是（）A．H2SB．CH4C．H2D．CO6．甲烷的電子式為________，結(jié)構(gòu)式為________。1g甲烷含_______個甲烷分子，4g甲烷與____________g水分子數(shù)相等，與___________g一氧化碳原子數(shù)相等。7．甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是________反應(yīng)，生成的有機物中常用作溶劑的____________，可用作滅火劑的是_____________，氯仿的化學(xué)式是___________。參照此類反應(yīng)，試寫出三溴甲烷在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________________。8．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12L某氣態(tài)烴（密度為0.717g/L）充分燃燒后，將生成的氣體先通過無水氯化鈣，再通過氫氧化鈉溶液，經(jīng)測定前者增重1.8g，后者增重2.2g，求該烴的分子式。［第2課時］教學(xué)目標(biāo)：1、掌握烷烴、同系物、同分異構(gòu)體、同分異構(gòu)現(xiàn)象等概念2、了解常溫下常見烷烴的狀態(tài)3、通過探究了解烷烴與甲烷結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性4、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神及探究能力重點、難點：同分異構(gòu)體的寫法教學(xué)過程：一：烷烴：結(jié)構(gòu)特點和通式：烴的分子里碳原子間都以單鍵互相連接成鏈狀，碳原子的其余的價鍵全部跟氫原子結(jié)合，達(dá)到飽和狀態(tài)。所以這類型的烴又叫飽和烴。由于C-C連成鏈狀，所以又叫飽和鏈烴，或叫烷烴。（若C-C連成環(huán)狀，稱為環(huán)烷烴。）分別書寫甲烷、乙烷、丙烷等烷烴的結(jié)構(gòu)式。同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)互相稱為同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烴的同系物。關(guān)于烷烴的知識，可以概括如下：烷烴的分子中原子全部以單鍵相結(jié)合，它們的組成可以用通式CnH2n+2表示。這一類物質(zhì)成為一個系統(tǒng)，同系物之間彼此相差一個或若干個CH2原子團。同系物之間具有相似的分子結(jié)構(gòu)，因此化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)則隨分子量的增大而逐漸變化。（烴基：烴分子失去一個或幾個氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R-”表示；烷烴失去氫原子后的原子團叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一價烷基通式為CnH2n+1-）二：同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體定義：化合物具有相同的化學(xué)式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。如正丁烷與異丁烷就是丁烷的兩種同分異構(gòu)體，屬于兩種化合物。正丁烷異丁烷熔點（℃）-138.4-159.6沸點（℃）-0.5-11.7我們以戊烷（C5H12）為例，看看烷烴的同分異構(gòu)體的寫法：先寫出最長的碳鏈：C-C-C-C-C正戊烷（氫原子及其個數(shù)省略了）然后寫少一個碳原子的直鏈：（）然后再寫少兩個碳原子的直鏈：把剩下的兩個碳原子當(dāng)作一個支鏈加在主鏈上：（即）探究C6H14的同分異構(gòu)體有幾種？補充練習(xí)1．下列有機物常溫下呈液態(tài)的是（）A．CH3(CH2)2CH3B．CH3(CH2)15CH3C．CHCl3D．CH3Cl2．正己烷的碳鏈?zhǔn)牵ǎ〢．直線形B．正四面體形C．鋸齒形D．有支鏈的直線形3．下列數(shù)據(jù)是有機物的式量，其中可能互為同系物的一組是（）A．16、30、58、72B．16、28、40、52C．16、32、48、54D．16、30、42、564．在同系物中所有同系物都是（）A．有相同的分子量B．有相同的通式C．有相同的物理性質(zhì)D．有相似的化學(xué)性質(zhì)5．在常溫常壓下，取下列4種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，其中消耗氧氣最多的是（）A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C4H106．請用系統(tǒng)命名法命名以下烷烴︱C2H5︱CH3⑴C2︱C2H5︱CH3CH3－CH－CH－C－HCH3︱CH3︱C2H5︱︱CH3︱CH3C2H5︱︱CH2－CH2－CH3︱CH2︱CH3CH3－CH－C－CH3CH3－C－CH2－C－CH37．根據(jù)有機化學(xué)命名原則，判斷下列命名是否有錯誤，若有錯誤請根據(jù)所要反映的化合物的結(jié)構(gòu)給予重新命名。（1）2－乙基丙烷：（2）2，4－二乙基戊烷（3）3，3－二甲基－4－乙基己烷（4）2，4－二甲基－6，8－二乙基壬