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桑建強：2011年高考化學(xué)復(fù)習(xí)教案（13）
天然氣的利用 甲烷 教學(xué)目標(biāo)：1、常識性介紹有機化合物的初步概念及性質(zhì)上的一些共同特點。 2、了解甲烷在自然界的存在和用途 3、初步認(rèn)識甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)。使學(xué)生掌握甲烷電子式、結(jié)構(gòu)式的正確寫法； 4、掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì)，并理解取代反應(yīng)的涵義。 教學(xué)重點和難點：甲烷的取代反應(yīng) 教學(xué)程序： 【引入】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)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中都起著重要作用。 【設(shè)疑】那么什么是有機物？他們有什么共同的特點? 【結(jié)論】因二氧化碳、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽等具有無機化合物的性質(zhì)，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸鹽及碳酸氫鹽外，絕大多數(shù)含碳的化合物都是有機化合物。有機化合物有兩個基本特點：數(shù)量眾多，分布極廣。其中僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為烴。人們熟悉的甲烷就是最簡單的烴，也是最簡單的有機物。 一、甲烷的物理性質(zhì)及其在自然界中的存在 【實驗】展示裝有甲烷氣體的儲氣瓶(瓶中留有少量水)，簡單介紹儀器名稱。 【提問】通過觀察，甲烷的物理性質(zhì)都有哪些？ 根據(jù)學(xué)生的回答，歸納、板書。 【板書】1.物理性質(zhì)：無顏色、無氣味、密度比空氣小，極難溶于水。 【講述】植物在隔絕空氣情況下分解能夠產(chǎn)生甲烷，我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用天然氣的國家，比西方要早一千三百年�，F(xiàn)在我國天然氣利用發(fā)展很快，常與石油和煤炭伴生，在油田和煤礦附近往往有天然氣，它們都是“清潔”的燃料，無毒并且熱能高。很多城市由燒煤改燒天然氣后，酸雨的危害明顯減弱。 【板書】2.存在：天然氣田、煤礦坑道、池沼等 介紹俗名來源，說明事物的聯(lián)系性。 二、甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu) 【課堂練習(xí)1】 已知甲烷僅由碳、氫兩種元素組成，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)C%=75%，H%=25%。請同學(xué)們推出甲烷的 化學(xué)式。（提示：可以根據(jù)共價鍵理論和C、H原子比例判斷甲烷分子式。） 教師根據(jù)學(xué)生的回答，總結(jié)、歸納，進行板書。 【板書】甲烷的化學(xué)式：CH4 【講述】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)式為：CH4 【課堂練習(xí)2】 已知甲烷的分子式為CH4，①寫出甲烷的電子式；②寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式。 【板書】電子式： 結(jié)構(gòu)式： 【過渡】我們知道了甲烷的分子式和結(jié)構(gòu)式，那么甲烷分子的結(jié)構(gòu)式什么樣的呢？閱讀課本53頁。 【講述】甲烷的電子式和結(jié)構(gòu)式只能表示甲烷分子中碳、氫原子的結(jié)合方式，但不能表示甲烷分子中原子在空間的排布情況。經(jīng)過科學(xué)實驗證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是對稱的正四面體結(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，四個C—H鍵強度相同。 【展示】甲烷的比例模型 請兩位學(xué)生上臺演示制作甲烷球棍模型 【板書】分子結(jié)構(gòu)：對稱的正四面體結(jié)構(gòu) 【過渡】我們知道了甲烷的分子結(jié)構(gòu)，那么由這種結(jié)構(gòu)決定的甲烷的化學(xué)性質(zhì)是什么樣的呢？ 【板書】三、甲烷的化學(xué)性質(zhì) 【講述】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)。但任何物質(zhì)的穩(wěn)定性都是相對的，而它的變化是絕對的，內(nèi)因是變化的根據(jù)，外因是變化的條件，一旦外部條件發(fā)生變化，甲烷也能發(fā)生反應(yīng)比如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、 【板書】1、甲烷的氧化反應(yīng) a、燃燒反應(yīng) 【講述】甲烷是一種優(yōu)良的氣體燃料，通常情況下 1mol甲烷在空氣中完全燃燒，放出890kJ的熱量, 火焰呈淡藍色。 請同學(xué)們設(shè)計一套檢驗甲烷燃燒產(chǎn)物的裝置同時思考以下問題： （1）點燃甲烷前應(yīng)有什么操作？ （2）有幾種產(chǎn)物？怎么檢驗？ 教師對學(xué)生設(shè)計的裝飾進行評價并根據(jù)學(xué)生板演的方程式和裝置圖歸納總結(jié) 【板書】 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(l) 【總結(jié)歸納】點燃甲烷前應(yīng)該驗純，燃燒產(chǎn)物是二氧化碳和水，可以通過將干燥燒杯罩在甲烷的火焰上，之后倒轉(zhuǎn)燒杯迅速倒入澄清石灰水來檢驗。 【板書】 現(xiàn)象：火焰呈淡藍色、燒杯內(nèi)壁有水珠、澄清石灰水變混濁 b、取代反應(yīng) 【演示實驗】 向2支盛有甲烷的試管中（其中一支用黑紙包好），分別快速加入0.5g高錳酸鉀和1mL濃鹽酸，然后迅速的輕輕塞上膠塞，放在試管架上；沒有包黑紙的試管在室內(nèi)光線（日光燈）照射下，或用高壓汞燈的紫外線照射；等待片刻觀察現(xiàn)象。 【提問】發(fā)生了什么反應(yīng)，有什么物質(zhì)生成呢？閱讀課本53、54頁，尋找答案。 根據(jù)學(xué)生的回答，歸納、板書。 【板書】 【講述】在這些反應(yīng)里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了四種取代物，像這種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(yīng)叫取代反應(yīng)。 【板書】取代反應(yīng)：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(yīng)叫取代反應(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。 【提問】 1、如何驗證HCl的生成呢？ 2、取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有何區(qū)別？ 3、有什么物質(zhì)可以證明甲烷結(jié)構(gòu)是正四面體而不是正方形？ 【小結(jié)】 1、甲烷分子的結(jié)構(gòu)特點；說明“甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)”最基本的實驗事實是什么？ 2、甲烷主要存在于那些物質(zhì)中，有什么樣的物理性質(zhì) 3、甲烷的化學(xué)性質(zhì)有哪些？ 4、什么是取代反應(yīng)？它與置換反應(yīng)有什么? [作業(yè)]作業(yè)本 天然氣的利用 甲烷 ［反思］本課是學(xué)生第一次接觸有機物，其中有的不同于無機物的概念需要講清楚，所以本課內(nèi)容一節(jié)課時間緊張，最好分成二課時上完。【桑建強：高考化學(xué)復(fù)習(xí)教案13】相關(guān)文章：
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