化學(xué)教案－甲烷

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（www.gymyzhishaji.com）

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�合物及其衍生物）稱為有機(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°28 ˊ      正四面體

② 鍵長：C-H鍵鍵長：1.09×10^-10m

③ 鍵能：413 KJ·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+S              g）

[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 

  H                  H

（一氯甲烷）      

   H             光     H

 H-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

          H                    H

（二氯甲烷）

   H             光     Cl                    

Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

         H                     H

（三氯甲烷）     

   Cl            光     Cl

Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl

          H                    Cl

（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]                                                                                     

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