高中化学必修2第一节最简单的有机物——甲烷（1）教学设计

 高中化学必修2第一节最简单的有机物——甲烷（1）教学设计  三维目标：     ①使学生了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体构型； 知识与技能： ②掌握甲烷的化学性质；理解取代反应。   ③了解甲烷的存在和甲烷的用途等。 过程与方法： ①通过实践活动、探究实验等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。   ②培养学生用新概念理解知识的能力，并根据实验现象得出可能的规律的能力。 情感、态度 通过甲烷的分子结构的探究，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。 与价值观 教学重点： 甲烷的化学性质和取代反应 教学难点： 甲烷的分子结构和甲烷的取代反应 教学方法： 实验探究和分析讨论法相结合 教学准备： 多媒体课件、实验用品 教学过程：   第一课时【引言】有机化合物和人类的关系非常密切，在人们的衣、食、住、行以及工农业生产中都起着极为重要的作用。有机物种类有很多，其中有一类仅由碳和氢两种元素组成的有机物叫做烃。烃：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，简称烃。    【过渡】在烃类物质中最简单的，也是有机物中最简单的物质就是我们非常熟悉的甲烷。第一节   最简单的有机物——甲烷一、甲烷分子的结构1、电子式： 请学生利用所学知识写出甲烷的电子式。2、结构式：【定义】用短线来表示电子式中的一对共用电子对的图式叫做结构式。3、空间结构：    [讲解] 科学实验证明，CH4分子中1个C与4个H，并不在同一个平面内，而是形成一个四面体机构，C原子在正四面体中心，4个H原子在正四面体的4个顶点。     [展示]甲烷的球辊模型和比例模型 ：         二、甲烷的性质1、物理性质：【学法指导】察颜观色，闻气味；查阅资料，得数据；通过归纳，得性质。  [展示]展示一瓶纯净甲烷的气体，让学生观察气体的色、态。  [指导阅读]请学生阅读课本第61页第二自然段。要求学生从色、态、气味、溶解性、密度等方面去认识。    【归纳】① 无色、无味气体；② 密度比空气小（在标准状况下，ρ=0.717g·L-1）；③ 极难溶于水。    【思考题】如果实验室制取甲烷，应如何收集？    2、化学性质：     【学法指导】分析结构，推性质；实验验证，得结论。    （1）甲烷的氧化反应：     [分析]初中化学中我们学习过甲烷的燃烧，其反应的化学方程式为：   【思考题】①甲烷的燃烧热为890KJ/mol,甲烷燃烧的热化学方程式如何书写？②目前天然气被广泛使用，在家庭使用时应注意什么问题？[演示实验] 甲烷气体与酸性高锰酸钾溶液作用.【结论】甲烷比较稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂反应，也不与强酸和强碱反应。    （2）甲烷的取代反应    [演示实验] 甲烷取代反应的改进实验    [现象] 氯气的黄绿色变浅，产生了油状物质，试管中有少量白雾，容器内气体减小。    [设问]甲烷和氯气是如何来反应的呢？下面我们来共同分析。                           说明：甲烷的四种氯代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其它都是液体。【多媒体展示】通过动画展示氯气与甲烷的反应过程。取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。（3）甲烷的受热分解在隔绝空气条件下，加热到1000℃以上，甲烷会分解生成炭黑和氢气。     3、甲烷用途：①燃料；②分解生成的炭黑是橡胶工业的重要原料，也可用于制造颜料、油墨、油漆等。       【研究性课题】    1、阅读课本第58页，了解有机物种类繁多的原因？2、通过分析比较发现取代反应分别与置换反应和复分解反应有何异同？   比较对象 取代反应 置换反应 复分解反应 反应特征 反应物可能有单质，生成物无单质。 反应物和生成物中必有一种为单质。 反应物和生成物均为化合物。 条  件 反应受催化剂、光等影响较大。 遵循金属和非金属活动性顺序。 复分解反应发生的条件。 反应特点 逐步取代，很多反应是可逆的。 反应一般不可逆。 反应有可逆性，逆反应一般不明显。 【知识总结】  回顾本节课所学知识〖板书设计〗       第一节   最简单的有机物——甲烷一、甲烷分子的结构用短线来表示电子式中的一对共用电子对的图式叫做结构式。二、甲烷的性质    1、物理性质：   2、化学性质：（1）甲烷的氧化反应；（2）甲烷的取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。〖教后记〗                      【随堂练习】1. 近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是 (    )　　A.加大发动机动力                  B.降低成本　　C.减少对空气的污染               D.减少二氧化碳的排放量2. 实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是(     )A.  　  B.HCl　　  C.  　　          D.  3．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(    )                                            4. 在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是（    ）    A.      B.      C.      D.  5. 下列叙述错误的是（    ）A. 点燃甲烷前不一定要事先验纯B. 甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料C. 煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故D. 甲烷可用来制炭黑和氢气6. 由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是    （    ）A. 将气体通入 溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B. 在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C. 点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D. 若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷7．煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%～80%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为（空气中约含有1/5体积的O2）（　　）A．2.5%          B．7.5%           C．9.1%                  D．10%8. 用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下：它属于（    ）    A. 无机物    B. 烃    C. 离子化合物    D. 有机物9．如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是____________。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是__________。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是________   ___。10．甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成 CO2和 H2O外，还有 CO生成。现有0.1mol  ，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下的气体2.464L。求反应中生成 CO和CO2的物质的量之比。[随堂练习参考答案]1.C   2.D   3.C   4.D    5.A   6.D   7.C   8.D9．提示：H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O（g）、CO2、CO2和H2O（g）．H2O（g）可被浓H2SO4吸收，CO2可被澄清石灰水吸收．根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物．答案：（1）H2　（2）CO　（3）CH4（或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物）10．设反应生成x mol CO2，则生成（0.1－x）mol CO           xmol   mol        0.2mol  0.1mol在该条件下  全部被吸收，无气体放出。∴有： 0.5xmol＋0.1mol = 2.464L/22.4L/mol     x = 0.02moln（CO）= 0.1mol－0.02mol = 0.08mol