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第一節(jié)甲烷

教學(xué)目的

蓬街私立中學(xué)彭小文

1、使學(xué)生了解甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。

2、使學(xué)生掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室制法和收集方法。

3、使學(xué)生了解取代反應(yīng)。

4、教學(xué)重點(diǎn)

培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成規(guī)律性認(rèn)識(shí)，并應(yīng)用概念認(rèn)識(shí)新事物的思維能力。

甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法，甲烷的化學(xué)性質(zhì)，取代反應(yīng)。

教學(xué)難點(diǎn)

甲烷的分子結(jié)構(gòu)、甲烷的取代反應(yīng)。

教具準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)5——1、實(shí)驗(yàn)5——2用品

課時(shí)安排

二課時(shí)

教學(xué)方法

自學(xué)——輔導(dǎo)法

教學(xué)過程

第一課時(shí)

[引言]1、什么是有機(jī)物？定義：含碳元素的化合物（碳?xì)浠衔锛捌溲苌铮┓Q為有機(jī)化合物。簡稱有機(jī)物（注意：CO、CO2、H2CO3及碳鹽例外，它們稱為無機(jī)物）。

2、有機(jī)物與人類的關(guān)系。

3、人類早期、和現(xiàn)在取得有機(jī)物的手段。

[閱讀]P115頁上

[提問]1、有機(jī)物和無機(jī)物的種類比較（多少）

2、為什么有機(jī)物的種類繁多？

3、組成有機(jī)物的元素。

4、那類有機(jī)物叫烴？最簡單的烴是什么？

[簡述]有機(jī)物的特點(diǎn)：

①有機(jī)物種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

②大多數(shù)有機(jī)物難溶于水而易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑。

③絕大多數(shù)有機(jī)物受熱易分解，而且容易燃燒。

④絕大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì)，不易導(dǎo)電，熔點(diǎn)低。

⑤有機(jī)物所起的化學(xué)反應(yīng)比較復(fù)雜，一般比較慢，并且還常伴隨有副反應(yīng)發(fā)生。

[板書]第一節(jié)甲烷

一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)

[閱讀]P115頁——116頁上

要求掌握：⑴甲烷的分子式

⑵甲烷的電子式

⑶甲烷的結(jié)構(gòu)式

⑷甲烷的分子結(jié)構(gòu)示意圖

[展示甲烷的球輥模型和比例模型]加深對(duì)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。

CH4分子中1個(gè)C與4個(gè)H形成一個(gè)四面體，C在正四面體中心，4個(gè)H在正四面體的4個(gè)頂點(diǎn)。

①鍵角：109°28ˊ正四面體

②鍵長：C-H鍵鍵長：1.09×10-10m

③鍵能：413KJ·mol-1

但由于有機(jī)物的立體結(jié)構(gòu)式書寫起來比較費(fèi)事，為方便起見，一般采用平面的結(jié)構(gòu)式。

[板書]甲烷的物理性質(zhì)

⑴無色、無味氣體

⑵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，ρ=0.717g·L-1

⑶極難溶于水

[板書]二、甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法

1、原料：無水CH3COONa和干燥的堿石灰（NaOH和CaO）。

2、反應(yīng)原理：

CH3-C0ONa+NaOH△→Na2CO3+CH4↑

CaO的作用

①干燥劑（吸收反應(yīng)中的水分產(chǎn)生）

②疏松劑（使生產(chǎn)的CH4易于外逸）

③防止試管破裂（防止NaOH在高溫下與玻璃反應(yīng)）

[提問]討論制取甲烷的裝置與制取什么氣體相同？為什么？

[學(xué)生回答]與制氧氣、氨氣的裝置相同（S+Sg）

[板書]三、甲烷的化學(xué)性質(zhì)

1、甲烷的氧化反應(yīng)

CxHy+(x+y/4)O2點(diǎn)燃→xCO2+y/2H2O

*若在甲烷燃燒導(dǎo)管上方罩一個(gè)燒杯，燒杯內(nèi)沾有石灰水能觀察到什么現(xiàn)象？

火焰呈淡藍(lán)色，燒杯內(nèi)部有水蒸氣凝結(jié)，石灰水變渾濁，同時(shí)放出大量的熱。

證明：甲烷燃燒時(shí)有二氧化碳和水生成

用途：甲烷燃燒時(shí)要放出大量的熱，故甲烷可用作燃料。

注意：如果點(diǎn)燃甲烷和氧氣（或空氣）的混和物，它立即發(fā)生爆炸，爆炸極限為：空氣中含甲烷：5—15%氧氣中含甲烷：5.4—59.2%。所以點(diǎn)燃甲烷前必須檢驗(yàn)純度。

在煤礦礦井里要采取通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火等安全措施。

[實(shí)驗(yàn)5——4]演示

[講述]高錳酸鉀的酸性溶液是強(qiáng)的氧化劑。甲烷與之不反應(yīng)說明甲烷很穩(wěn)定，甲烷與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿也不反應(yīng)。

[板書]2、甲烷的取代反應(yīng)

[實(shí)驗(yàn)5——2]演示

[學(xué)生討論]由你觀察到的現(xiàn)象，可以分析得到那些實(shí)驗(yàn)信息？

[回答]1、混合氣體在光照下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

2、生成了新的油狀物質(zhì)。

3、量筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小。

[閱讀]P117頁，要求用結(jié)構(gòu)式和化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)過程。

H光H

H-C-H+Cl-Cl—→H-C-H+H-Cl

HH

（一氯甲烷）

H光H

H-C-Cl+Cl-Cl—→Cl-C-Cl+H-Cl

HH

（二氯甲烷）

H光Cl

Cl-C-Cl+Cl-Cl—→Cl-C-Cl+H-Cl

HH

（三氯甲烷）

Cl光Cl

Cl-C-Cl+Cl-Cl—→Cl-C-Cl+H-Cl

HCl

（四氯甲烷）

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)。

甲烷分子里H原子在一定條件下可被其他某些原子逐步取代而發(fā)生取代反應(yīng)。

取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較

取代反應(yīng)

置換反應(yīng)

反應(yīng)中物質(zhì)的特征

一般生成物無單質(zhì)，反應(yīng)物中可有可無。

反應(yīng)物、生成物中必有一者為單質(zhì)。

條件

反應(yīng)受催化劑、光等影響較大。

在水溶液中進(jìn)行，遵循金屬和非金屬活動(dòng)性順序。

反應(yīng)特點(diǎn)

逐步取代，很多反應(yīng)是可逆的。

反應(yīng)一般不可逆。

甲烷氯化物的比較

一氯甲烷

二氯甲烷

三氯甲烷

四氯甲烷

俗名

——

——

氯仿

四氯化碳

分子式

CH3Cl

CH2Cl2

CHCl3

CCl4

狀態(tài)

氣態(tài)

液態(tài)

液態(tài)

液態(tài)

用途

局部麻醉劑

溶劑

溶劑、防腐劑

溶劑、滅火劑

[板書]3、甲烷的受熱分解

在隔絕空氣的條件下，加熱到1000℃以上，甲烷就會(huì)分解生成炭黑和氫氣。CH4高溫→C+2H2

用途：分解生成的炭黑是橡膠工業(yè)的重要原料，也可用于制造顏料、油墨、油漆等。

[小結(jié)]

[課堂練習(xí)]第一課時(shí)：發(fā)單頁題、第二課時(shí)課本習(xí)題

[布置作業(yè)]創(chuàng)新作業(yè)第一、第二課時(shí)題

[教學(xué)后記]