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1、第三章 有机化合物第一节 最简单的有机物甲烷（第1课时）一、教学背景（一）教材分析甲烷内容选择于人教版高一化学（必修2）第三章第一节， 这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容，有机化学是化学学科的重要分支，烃是一切有机物的主体，而甲烷作为烷烃的第一个最简单的分子，学生对他的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解，因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。 （二）学情分析初中化学就介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途，高中化学必修2第二章也介绍了部分物质结构的知识，为学好本节内容提供了前提条件。本节课将主要介绍以甲烷分子结构、性质，以及它们的性质让学生
2、掌握好甲烷这一节的知识，能为学生学习烃及烃的衍生物等有机内容奠定良好的基础。二、教学目标：知识目标1.使学生了解甲烷分子的结构式和及其正四面体结构2.掌握甲烷的物理性质、化学性质，引入两个新概念：结构式、取代反应技能目标在甲烷分子结构的探究过程中，学习准确观察模型、利用模型帮助思维的方法情感态度在揭示甲烷性质与结构、性质与用途的关系的过程中感受化学知识在生产生活中的作用和价值。三、教学重点难点：（一）教学重点：甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质（燃烧反应和取代反应）；（二）教学难点：取代反应的概念和实质。四、教学用具：甲烷的分子结构模型（球棍模型和比例模型）；多媒体教学设备五、教学方法：实
3、验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习六、教学过程：【引入】随着“西气东输”工程的顺利实施，越来越多的家庭使用上了天然气，请问天然气的成分是什么？主要分布在哪些地方？它作为能源有什么优点？请同学们快速阅读教材60页第一段并思考以上问题。【学生活动】学生阅读教材并回答问题。【投影】“西气东输”工程全线分布图，“西气东输”工程给人们生活带来了便利；开采和使用天然气造成的事故图片。【过渡】天然气好比一把双刃剑，一方面是一种很好的能源，另一方面在开采和使用的同时上演了一幕幕人间悲剧，为了防止悲剧再次上演，为了更好地利用天然气，我们有必要进一步了解天然气的主要成分甲烷的相关知识，这节课我们就共同探讨和学习
4、最简单的有机物-甲烷。【教师提问】首先我们来讨论甲烷的分子组成与结构。初中我们就已经学习过甲烷的分子式是CH4，你能根据前面学过的价键知识写出甲烷的电子式吗？【学生活动】一学生演板，其余学生草稿纸上完成。【讲授并板书】一、甲烷的分子组成与结构：分子式：CH4 电子式： 结构式： 【探究问题】从结构式中我们可以看到，C与4个H形成4个C-H共价键，且已知4个C-H键的长度及夹角完全相等，你能推测甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？【学生活动】学生讨论结果是可能有两种结构平面正方形结构和正四面体结 构。【实物展示】甲烷分子的球棍模型和比例模型：【教师讲解】经过科学研究证明，CH4是正四面体型
5、，其中C位于正四面体的中心，4个H分别位于正四面体的四个顶点，C-H键的夹角是10928【过渡】结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的性质呢？我们首先学习甲烷的物理性质。二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质【展示图片】池沼中的沼气图片【板书】甲烷是无色、无味的气体，密度比空气轻，极难溶于水。【过渡】甲烷又有哪些化学性质呢？它和强氧化剂高锰酸钾反应不反应呢？2.甲烷的化学性质：（较稳定性）【教师讲解】在通常情况下，甲烷性质比较稳定，不与强酸强碱强氧化剂反应， 但在特定条件下甲烷也能发生某些反应，比如可以燃烧。 氧化反应 CH4 2O2 CO2 2H2O 现象：淡蓝色火焰。【点评】在甲烷的燃烧
6、方程式中，不用等号而用箭头，主要是因为有机反应较复杂，多有副反应，故不用等号。【过渡】如果点燃甲烷与空气的混合物，它立即就会发生爆炸，为什么呢？阅读课本P61资料卡片。【学生活动】自主阅读。【教师讲解】空气中的甲烷含量在5%-15.4% 时，遇火花立即发生爆炸，煤矿中的瓦斯爆炸多数都是甲烷气体爆炸引发的，假如你是一名煤矿工人，为了防止矿井爆炸，你会采取哪些措施？【学生回答】通风，严禁烟火。【教师讲解】所以在进行甲烷的燃烧反应时，一定要检验其纯度。 【过渡】甲烷还有哪些化学性质呢?【实验视频】（2）甲烷的取代反应【观察现象】没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜
7、色略微变浅。（色变浅、出油滴、水上升、有白雾）光【教师讲解】说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。【讲解板书】CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 一氯甲烷【教师讲解】上述反应中甲烷中的H原子被Cl原子所取代，生成了取代产物一氯甲烷，像这种有机物里有些原子或者原子团被其他原子或者原子团所代替的反应叫做取代反应。 这个反应并没有停止，生成的一氯甲烷继续和氯气反应依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。光 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光
8、二氯甲烷CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光 三氯甲烷（氯仿）CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 四氯化碳 取代反应与置换反应的比较表取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物生成物中一定有单质反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行（3）甲烷的受热分解：在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。 CH4 C + 2H2【课堂小结】本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质：氧化反应、取
9、代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和Cl2的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。【板书设计】一、甲烷的分子结构分子式 电子式 结构式CH4 二、1.甲烷的物理性质：无色、无味的气体、难溶于水、密度比空气小2.甲烷的化学性质：（1）氧化反应燃烧CH4+2O2 CO2+2H2O光 （2）取代反应的概念：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取代的反应叫取代反应。光 与氯气发生取代反应 CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl光 一氯甲烷 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl光 二氯甲烷CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl光 三氯甲烷（氯仿）CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 四氯化碳（3） 受热分解 CH4 C + 2H2 【教学评价和反思】略
