煌第一節(jié)甲烷

備課人：李慧

命題趨勢：

化學(xué)高考題有一個顯著特點，就是在試題里承載了許多現(xiàn)實生活中或科

技領(lǐng)域里的知識，但解決問題還是要落實到中學(xué)已學(xué)習(xí)過的知識上來。而

本節(jié)所學(xué)的有機物，特別是燃的基礎(chǔ)知識更是高考的考查重點。應(yīng)著重掌

握甲烷的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以與結(jié)構(gòu)與性質(zhì)間的關(guān)系。先立足于掌握基礎(chǔ)知識,

再著眼于解決高考中的實際問題。有關(guān)甲烷的性質(zhì)，高考中主要以選擇題

的形式出現(xiàn)。

教學(xué)目的

1、理解有機物的概念和有機物的特點

2、掌握煌的概念、甲烷的組成和分子結(jié)構(gòu)

3、掌握甲烷的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)

4、掌握取代反應(yīng)的概念

1.教材分析：

在進入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容之前，教材在章節(jié)引言中對有機物做了概述，由于

學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識了解比較少，因此，教材使用的都是學(xué)生可以接

受的淺顯的語言，以利于學(xué)生的理解和記憶。

在初中以介紹的甲烷燃燒反應(yīng)和一些用途的基礎(chǔ)上，本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容將

進一步介紹甲烷的分子結(jié)構(gòu)、主要化學(xué)性質(zhì)包括；氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)、

受熱分解等。

教學(xué)重點

甲烷的化學(xué)性質(zhì)，取代反應(yīng)。

教學(xué)難點

甲烷的分子結(jié)構(gòu)，甲烷的取代反應(yīng)。

重點、難點突破：

2.1.介紹甲烷的結(jié)構(gòu)時，可從用電子式表示甲烷的形成過程引

入，然后再利用球棍模型和比例模型介紹甲烷的立體結(jié)構(gòu)。

2.甲烷分子中的碳原子與氫原子之間能形成牢固的共價鍵為依據(jù)，介紹

甲烷的化學(xué)性質(zhì)，常溫下很穩(wěn)定。將甲烷在空氣中的燃燒和甲烷與酸性高

鋅酸鉀溶液的反應(yīng)對比，說明甲烷不能與酸性高鎰酸鉀溶液的反應(yīng)，得

出結(jié)論甲烷的化學(xué)性質(zhì)在通常情況下是穩(wěn)定的，在一定條件下也可與某

些氧化劑發(fā)生反應(yīng)。

甲烷的取代反應(yīng)是烷燒的特征反應(yīng)，是本節(jié)的重點和難點之

-o在實驗的基礎(chǔ)上有一個甲烷分子中的氫原子能被取代的印象，然后再

通過甲烷與氯氣反應(yīng)的幾步方程式，向?qū)W生說明甲烷分子中的氫原子不

僅一個被取代，而且全部可以被取代，進而講清取代反應(yīng)的確切涵義，

并指出有機化學(xué)的取代反應(yīng)與無機化學(xué)中置換反應(yīng)的不同。

學(xué)情分析：

重點班：課外輔導(dǎo)甲烷的制法。

普通班：不增加甲烷制法的內(nèi)容。

兩個層次的班級根據(jù)不同情況選擇習(xí)題。

實驗準(zhǔn)備:

藥品：無水醋酸鈉（3）、堿石灰、酸性高鎰酸鉀溶液、高鎰酸

鉀（固體）、濃鹽酸飽和食鹽水

儀器：鐵架臺（帶鐵夾）、橡膠塞（帶導(dǎo)管）、量筒、水槽、大

量筒、試管、酒精燈、大試管、

教學(xué)用具：投影儀、甲烷分子的球棍模型、比例模型

課時安排：1課時

復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)指導(dǎo)：

復(fù)習(xí)：初中甲烷的物理性質(zhì)、燃燒反應(yīng)和一些用途；摩爾質(zhì)

量的概念與計算。

預(yù)習(xí)：有機物的概念；甲烷的化學(xué)性質(zhì)。

教學(xué)過程：

引言：從今天起，我們將學(xué)習(xí)有機化合物的知識。有機化合物與人

類的生活有密切的關(guān)系，在衣、食、住、行、醫(yī)療、能源、材料、科學(xué)技

術(shù)與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中都起著重要作用。有機化學(xué)是一門非常重要的科

學(xué)，它和人類生活有著極密切的關(guān)系。人體本身的變化就是一連串非常復(fù)

雜、彼此制約、彼此協(xié)調(diào)的有機物質(zhì)的變化過程。從這一章我們開始學(xué)習(xí)

有機化學(xué)。在有機化學(xué)中我們將學(xué)習(xí)燒、燒的衍生物、糖類、油脂、蛋白

質(zhì)與合成材料等。最早，人類只能從動植物體中取得一些有機物。后來，

人類能通過非動植物體制取有機物。如今，人類不但可以合成自然界里已

有的許多有機物，而且還能合成出自然界里原來沒有的多種多樣性能良

好的有機物。

設(shè)疑：1.什么是有機物?

2.有機物種類繁多的主要原因是什么？

學(xué)生活動：自學(xué)、閱讀教材的章引言部分，思考、討論后回答：

回答：1世界上絕大多數(shù)的含碳化合物叫做有機化合物，簡稱有機物。

2有機物種類之所以繁多主要有以下幾個原因：①碳原子最外電子層上有

4個電子，可形成4個共價鍵；②在有機化合物中，碳原子不僅可以與其

他原子成鍵，而且碳碳原子之間也可以成鍵；③碳與碳原子之間結(jié)合方式

多種多樣，可形成單鍵、雙鍵或叁鍵，可以形成鏈狀化合物，也可形成環(huán)

狀化合物：④相同組成的分子，結(jié)構(gòu)可能多種多樣。

評價：肯定有機物無機物

學(xué)生的回

答，并作補

充說明，定

義中之所以

說絕大多數(shù)

的含碳化合

物是有機

物，是因為

有些物質(zhì)

如、2、23等

物質(zhì)雖然含

碳，但性質(zhì)

和組成與無

機物很相

近，所以把

它們看作為

無機物。那

么究竟哪些

物質(zhì)是有機

物，哪些物

質(zhì)是無機

物，有什么

判斷依據(jù)

呢？我們可

以通過有機

物與無機物

的主要區(qū)別

加以判斷。

投影顯示：

有機物與無

機物的主要

區(qū)別

性質(zhì)和反應(yīng)

多數(shù)不溶于水，易溶于有部分溶于水而不溶于有

溶解性

機溶劑機溶劑

多數(shù)不耐熱，熔點較低，多數(shù)耐熱，難熔化，熔

耐熱性一般在400C以下點一般比較高

可燃性多數(shù)可以燃燒多數(shù)不能燃燒

電離性多數(shù)是非電解質(zhì)多數(shù)是電解質(zhì)

一般比較復(fù)雜，副反應(yīng)多，一般比較簡單，副反應(yīng)

化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率較慢少，反應(yīng)速率較快

講述：當(dāng)然有機物和含碳化合物的正確關(guān)系應(yīng)該是：有機物一定含

碳元素，但含碳元素的物質(zhì)不一定是有機物。剛才同學(xué)們關(guān)于有機

物種類繁多的原因總結(jié)的基木完整，據(jù)統(tǒng)計，目前已知的有機物已

超過二千萬種，而且每年新合成的化合物中，90%的是有機物。

結(jié)構(gòu)圖5-1:據(jù)4個碳原子相互結(jié)合的幾種方式進一步理解有機物種類繁多的原因。

設(shè)疑：有機物的基本成分包括哪些元素？什么叫垃？

思考后回答：有機物中除含碳元素外，通常還含有氫、氧、氮、硫、鹵素、

磷等。只含有碳和氫兩種元素的有機化合物叫燒。

評價：肯定學(xué)生的回答，補充說明：在一種具體的有機物中不一

定全包括上述所有的元素。

板書：有機物：絕大多數(shù)的含碳化合物

燒：只含有碳、氫兩種元素的有機物

過渡：本章我們主要學(xué)習(xí)和討論有關(guān)幾種代表性的煌的基本性質(zhì)，同時

還將介紹一些石油和

煤的有關(guān)知識。在炒的家族中最簡單的要數(shù)甲烷了，所以我們就先從

甲烷開始學(xué)起。

因二氧化碳、一氧化碳、碳酸鹽與碳酸氫鹽等具有無機化合物的性

質(zhì)，除二氧化碳、一化碳、碳酸鹽與碳酸氫鹽外，絕大多數(shù)含碳的化合物

都是有機化合物。

目前，人類從自然界發(fā)現(xiàn)和人工合成的有機物已經(jīng)超過二千萬種，這個

數(shù)字已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過無機化合物。有機化合物種類和數(shù)目繁多的主要原因是碳

原子的結(jié)構(gòu)所決定的。

板書：§5-1甲烷

一、甲烷的結(jié)構(gòu)

通過全體學(xué)生的探究練習(xí)引入甲烷的結(jié)構(gòu)。

課堂探究練習(xí)1：碳原子和氫原子的結(jié)構(gòu)示意圖。

答案：

課堂探究練習(xí)2：己知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%,

25%O請同學(xué)們推出甲烷的化學(xué)式。

解題過程：

因為C摩爾質(zhì)量是12,H摩爾質(zhì)量是1。

設(shè)取甲烷100耳，則C的質(zhì)量是100X7575g,H的質(zhì)量是100X

2525g

75g

,、12g'mor1一

n(C)/n(H)=—^―------=1/4

25g

所以

又因為碳原子有四個價電子，欲形成八個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需

要形成四對共用電子對才能達到八個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；氫原子核外有一個

電子，欲形成兩個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，需要形成一對共用電子對才能達到

兩個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

所以甲烷的化學(xué)式：4

課堂探究練習(xí)3：已知甲烷的分子式為4,①寫出甲烷的電子式；②經(jīng)實

驗測定它是非極性分子。討論分子里各原子在空間的分布情況？

①甲烷的電子式：

②討論結(jié)果：可能有兩種結(jié)構(gòu)一一平面正方形結(jié)構(gòu)和正四

面體結(jié)構(gòu)，如圖

［總結(jié)］甲烷分子的比例模型：

甲烷分子的球棍模型

經(jīng)過科學(xué)實驗證明甲烷分子的結(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個氫原子分別位于正四面體的4個頂點上（鍵角是

109°28/）o

二、甲烷的性質(zhì)

物理性質(zhì)：甲烷是無色、無臭的氣體，密度是0.717（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極

難溶于水。

費料：甲烷是池沼底部產(chǎn)生的沼氣和煤礦的坑道所產(chǎn)生的氣體的主

要成分。這些甲烷都是在

隔絕空氣的情況下，由植物殘體經(jīng)過微生物發(fā)酵的作用而生成的。

有些地方的地卜.深處蘊臧著大量叫做天然氣的可燃?xì)怏w，它的主要

成分也是甲烷，按體積計算，天然氣中一般約含有甲烷80%——97%.

通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強酸、強堿和強氧化劑等一般不發(fā)生化

學(xué)反應(yīng)。在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如可以燃

燒和發(fā)生取代反應(yīng)等。

板書：1.甲烷的氧化反應(yīng)

實驗：點燃甲烷，燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。分別用干燥的小燒杯和沾

有澄清石灰水的小燒杯罩在火焰上，可以發(fā)現(xiàn)干燥的小燒杯內(nèi)有無色液

體生成，沾有澄清石灰水的小燒杯罩石灰水變渾濁。

..+20,商紇MILO

實驗：把甲烷通入盛有駿性高缽酸鉀溶液中，觀察紫色的高鋸酸鉀溶液

是否褪色？

從實驗中可知溶液顏色沒有變化，說明甲烷與高鋸酸鉀不發(fā)生反

應(yīng)。

2.甲烷的取代反應(yīng)

實驗：取一個100的量筒，用排飽和食鹽水的方法收集204和2,放在光

亮的地方，日光不要直射，等待片刻，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。由現(xiàn)象討論后得

出結(jié)論V

現(xiàn)象：量筒壁上出現(xiàn)油滴，量筒內(nèi)的液面上升，氣體顏色略微變淺。

結(jié)論：（學(xué)生觀看甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的教學(xué)軟件）

講述：在反應(yīng)中4分子里的1個H原子被2分子里的1個原子所代替，

但是反應(yīng)并沒有停止，生成的一氯甲烷仍繼續(xù)跟氯氣作用，依次生成二

氯甲烷、三氯甲烷（又叫氯仿）和四氯甲烷（又叫四氯化碳），反應(yīng)如下：

3分子里1個氫原子被2分子里1個原子所代營）

心分子里1個H原子被2分子里1個原子所代替）

（3分子里的1個氫原子被2分子里1個原子所代替）

講述：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(zhì)，

四種取代產(chǎn)物。

板書：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)叫做取代反應(yīng)。

講述：在常溫下，一氯甲烷是氣體，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液

體，其中四氯甲烷又叫四氯化碳，三氯甲烷又叫氯仿，三氯甲烷和四氯

甲烷是工業(yè)上重要的溶劑。

思考：取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的區(qū)別

\投

取代反應(yīng)置換反應(yīng)

影、

光，

\實42------------->32442T

區(qū)別\

一種單質(zhì)跟一種化合物反

有機物分子里的原子或

應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另

定義原子團被其他原子或原

一種化合物的反應(yīng)

子團所代替的反應(yīng)

一種化合物和另一種化一種單質(zhì)和另一種化合物

反應(yīng)物

合物或單質(zhì)反應(yīng)反應(yīng)

生成一種化合物和另一種

生成物一般生成兩種化合物

單質(zhì)

不一定發(fā)生電子偏移，

一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，一定

反應(yīng)中電子得因此不一定是氧化還原

是氧化還原反應(yīng)

失反應(yīng)

反應(yīng)是否可逆很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般是不可逆的

板書：3.甲烷的受熱分解

在隔絕空氣的情況下，加熱至10000C,甲烷分解生成炭黑和氫氣。

41鼠*C+21L

講述：氫氣是合成氨和合成汽油等工業(yè)的原料；炭黑是橡膠和染料的工業(yè)

原料。

【總結(jié)】本節(jié)課的主要知識點

【作業(yè)】一一教材114頁：一、二、三題

板書設(shè)計：

一、甲烷的結(jié)構(gòu)

二、甲烷的性質(zhì)

物理性質(zhì)：甲烷是無色、無臭的氣體，密度是0.717（標(biāo)準(zhǔn)狀況），極

難溶于水。

化學(xué)性質(zhì)：通常情況下，甲烷穩(wěn)定，如與強酸、強堿和強氧化劑等一

般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在特定條件下甲烷能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如可

以燃燒和發(fā)生取代反應(yīng)等。

1.甲烷的氧化反應(yīng)

2.甲烷的取代反應(yīng)

3.甲烷的受熱分解

參考練習(xí)

1.在集氣瓶中使甲烷與氧氣混合，點燃進行爆炸性實驗，下列甲烷

與氧氣的體積比（同溫、同壓）中爆炸響聲最大的是（）

A.1：1B.1：2C.1：3

D.3：1

解析：爆炸響聲最大的必要條件之一：氣體恰好完全反應(yīng)，使單位體

積的氣體反應(yīng)放出的熱量最多。甲烷與氧氣在點燃條件發(fā)生完全反應(yīng)的化

學(xué)方程式為：

4+20?點燃>2+2乩0

由上可知，答案應(yīng)為B。

答案：B

2.將14和一定物質(zhì)的量的2混合均勻，以漫散光照射使4與2發(fā)

生取代反應(yīng)。反應(yīng)后4與2均無剩余，且生成了等物質(zhì)的量的四種鹵代煌。

參加反應(yīng)的2物質(zhì)的量為（）

A.1.5B.2C.2.5D.4

解析：根據(jù)生成的四種鹵代燃物質(zhì)的量相等和化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒定律判

斷,4與2反應(yīng)的化學(xué)力程式為：44+10232234+10

由化學(xué)方程式可知應(yīng)為2.5,應(yīng)選C。

答案：C

3.解釋：（1）4能從碘的水溶液中萃取出碘:。

（2）衣服上沾上了油漬可以用汽油洗去。

4.｛重點）已知某實驗實驗

種氣態(tài)礦物燃料含-刖XX-后

有碳和氫兩種元素。

為了測定這種燃料