高中人教版 (新課標(biāo))第一節(jié) 最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物--甲烷教學(xué)設(shè)計(jì)

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第一節(jié)  最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物——甲烷第1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1、了解自然界中甲烷的存在及儲(chǔ)量情況2、通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)掌握甲烷的結(jié)構(gòu)式和甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解并掌握甲烷的取代反應(yīng)原理4、了解甲烷及其取代反應(yīng)產(chǎn)物的主要用途5、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力重點(diǎn)、難點(diǎn)：甲烷的結(jié)構(gòu)和甲烷的取代反應(yīng)教學(xué)過(guò)程：通過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定甲烷的分子式畫(huà)出碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖，推測(cè)甲烷分子的結(jié)構(gòu)。一、甲烷的分子結(jié)構(gòu)化學(xué)式：CH4      電子式：         結(jié)構(gòu)式：            二：甲烷的性質(zhì)  1：物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味的氣體，不溶于水，比空氣輕，是天然氣、沼氣（坑氣）和石油氣的主要成分（天然氣中按體積計(jì)，CH4占80%~97%）。2：化學(xué)性質(zhì)：甲烷性質(zhì)穩(wěn)定，不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，在一定條件下能發(fā)生以下反應(yīng)：（1）可燃性（甲烷的氧化反應(yīng)）       學(xué)生實(shí)驗(yàn)：     ①CH4通入酸性KMnO4溶液中      觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：不褪色   證明甲烷不能使酸性高錳酸溶液褪色。  結(jié)論： 一般情況下，性質(zhì)穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑等不起反應(yīng) （2）取代反應(yīng)： ② 取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象：色變淺、出油滴、水上升、有白霧、石蕊變紅。在室溫下，甲烷和氯氣的混合物可以在黑暗中長(zhǎng)期保存而不起任何反應(yīng)。但把混合氣體放在光亮的地方就會(huì)發(fā)生反應(yīng)，黃綠色的氯氣就會(huì)逐漸變淡，有水上升、有白霧、石蕊試液變紅，證明有HCl氣體生成，出油滴，證明有不溶于水的有機(jī)物生成。定義——有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。 CH4   CH3Cl    CH2Cl2   CHCl3    CCl4   均不溶于水 化學(xué)式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4名稱（俗名）    溶解性    常溫狀態(tài)    用途     取代反應(yīng)與置換反應(yīng)的比較：取代反應(yīng)置換反應(yīng)可與化合物發(fā)生取代，生成物中不一定有單質(zhì)反應(yīng)物生成物中一定有單質(zhì)反應(yīng)能否進(jìn)行受催化劑、溫度、光照等外界條件的影響較大在水溶液中進(jìn)行的置換反應(yīng)遵循金屬或非金屬活動(dòng)順序。分步取代，很多反應(yīng)是可逆的反應(yīng)一般單向進(jìn)行 3、用途：甲烷是一種很好的氣體燃料，可用于生產(chǎn)種類繁多的化工產(chǎn)品。4．補(bǔ)充練習(xí)1．下列有關(guān)甲烷的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是                                          (    ) A．采煤礦井中的甲烷氣體是植物殘?bào)w經(jīng)微生物發(fā)酵而來(lái)的 B．天然氣的主要成分是甲烷 C．甲烷是沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味的氣體，極易溶于水 D．甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)所生成的產(chǎn)物四氯甲烷是一種效率較高的滅火劑2．下列關(guān)于甲烷性質(zhì)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是                                   （    ） A．甲烷是一種非極性分子         B．甲烷分子具有正四面體結(jié)構(gòu) C．甲烷分子具有極性鍵           D．甲烷分子中H－C—H的鍵角為90℃3．下列物質(zhì)在一定條件下可與CH4發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是                         （    ） A．氯氣       B．溴水      C．氧氣       D．酸性KMnO4溶液4．將等物質(zhì)的量的甲烷和氯氣混合后，在漫射光的照射下充分反應(yīng)，所得產(chǎn)物中物質(zhì)的量最大的是                                                       （    ） A．CH3Cl     B．CH2Cl2     C．CCl4       D．HCl5．下列氣體在氧氣中充分燃燒后 ，其產(chǎn)物既可使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，又可使澄清石灰水變渾濁的是                                                            （    ） A．H2S       B．CH4        C．H2        D．CO6．甲烷的電子式為________，結(jié)構(gòu)式為________。1 g甲烷含_______個(gè)甲烷分子，4 g 甲烷與____________ g水分子數(shù)相等，與___________g一氧化碳原子數(shù)相等。7．甲烷和氯氣發(fā)生的一系列反應(yīng)都是________反應(yīng)，生成的有機(jī)物中常用作溶劑的____________，可用作滅火劑的是_____________，氯仿的化學(xué)式是___________。參照此類反應(yīng)，試寫(xiě)出三溴甲烷在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________________。8．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12 L某氣態(tài)烴（密度為0.717g/L）充分燃燒后，將生成的氣體先通過(guò)無(wú)水氯化鈣，再通過(guò)氫氧化鈉溶液，經(jīng)測(cè)定前者增重1.8 g，后者增重2.2 g，求該烴的分子式。［第2課時(shí)］教學(xué)目標(biāo)：1、掌握烷烴、同系物、同分異構(gòu)體、同分異構(gòu)現(xiàn)象等概念2、了解常溫下常見(jiàn)烷烴的狀態(tài)3、通過(guò)探究了解烷烴與甲烷結(jié)構(gòu)上的相似性和差異性4、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神及探究能力重點(diǎn)、難點(diǎn)：同分異構(gòu)體的寫(xiě)法教學(xué)過(guò)程：一：烷烴：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和通式：烴的分子里碳原子間都以單鍵互相連接成鏈狀，碳原子的其余的價(jià)鍵全部跟氫原子結(jié)合，達(dá)到飽和狀態(tài)。所以這類型的烴又叫飽和烴。由于C-C連成鏈狀，所以又叫飽和鏈烴，或叫烷烴。（若C-C連成環(huán)狀，稱為環(huán)烷烴。）分別書(shū)寫(xiě)甲烷、乙烷、丙烷等烷烴的結(jié)構(gòu)式。 同系物：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互相稱為同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烴的同系物。關(guān)于烷烴的知識(shí)，可以概括如下：①  烷烴的分子中原子全部以單鍵相結(jié)合，它們的組成可以用通式CnH2n+2表示。②  這一類物質(zhì)成為一個(gè)系統(tǒng)，同系物之間彼此相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)。③  同系物之間具有相似的分子結(jié)構(gòu)，因此化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)則隨分子量的增大而逐漸變化。（烴基：烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子所剩余的部分叫烴基，用“R-”表示；烷烴失去氫原子后的原子團(tuán)叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一價(jià)烷基通式為 CnH2n+1- ）二：同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體定義：化合物具有相同的化學(xué)式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。如正丁烷與異丁烷就是丁烷的兩種同分異構(gòu)體，屬于兩種化合物。                         正丁烷            異丁烷             熔點(diǎn)（℃）  -138.4            -159.6             沸點(diǎn)（℃）  -0.5              -11.7我們以戊烷（C5H12）為例，看看烷烴的同分異構(gòu)體的寫(xiě)法：先寫(xiě)出最長(zhǎng)的碳鏈：C-C-C-C-C  正戊烷      （氫原子及其個(gè)數(shù)省略了）   然后寫(xiě)少一個(gè)碳原子的直鏈：（）然后再寫(xiě)少兩個(gè)碳原子的直鏈：把剩下的兩個(gè)碳原子當(dāng)作一個(gè)支鏈加在主鏈上：          （即）探究C6H14的同分異構(gòu)體有幾種？補(bǔ)充練習(xí)1．下列有機(jī)物常溫下呈液態(tài)的是                                           （    ） A．CH3(CH2)2CH3                  B．CH3(CH2)15CH3 C．CHCl3                         D．CH3Cl2．正己烷的碳鏈?zhǔn)?/span>                                                       （    ） A．直線形     B．正四面體形      C．鋸齒形      D．有支鏈的直線形3．下列數(shù)據(jù)是有機(jī)物的式量，其中可能互為同系物的一組是                   （    ） A．16、30、58、72                B．16、28、40、52 C．16、32、48、54                D．16、30、42、564．在同系物中所有同系物都是                                             （    ） A．有相同的分子量                B．有相同的通式 C．有相同的物理性質(zhì)              D．有相似的化學(xué)性質(zhì)5．在常溫常壓下，取下列4種氣態(tài)烴各1mol，分別在足量的氧氣中燃燒，其中消耗氧氣最多的是                                                            （    ） A．CH4      B．C2H6      C．C3H8       D．C4H106．請(qǐng)用系統(tǒng)命名法命名以下烷烴⑴ C2H5－CH－CH－(CH2)3－CH3    ⑵CH3－CH－CH－C－H ⑶                               ⑷ CH3－CH－C－CH3                       CH3－C－CH2－C－CH3    7．根據(jù)有機(jī)化學(xué)命名原則，判斷下列命名是否有錯(cuò)誤，若有錯(cuò)誤請(qǐng)根據(jù)所要反映的化合物的結(jié)構(gòu)給予重新命名。（1）2－乙基丙烷：（2）2，4－二乙基戊烷（3）3，3－二甲基－4－乙基己烷（4）2，4－二甲基－6，8－二乙基壬烷 8．室溫時(shí)20 mL某氣態(tài)烴與過(guò)量的氧氣混合，完全燃燒后的產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸，再恢復(fù)至室溫，氣體體積減少了50 mL ，剩余氣體再通過(guò)氫氧化鈉溶液，體積又減少了40 mL 。求氣態(tài)烴的分子式  參考答案：6．（1）4－甲基－3－乙基辛烷       （2）2，3，4－三甲基己烷（3）3，4－二甲基－4－乙基庚烷   (4) 2，2，4，4－四甲基己烷7．（1）錯(cuò)  2－甲基丁烷      （2）錯(cuò)  3，5－二甲基庚烷（3）對(duì)                   （4）錯(cuò) 2，4，6－三甲基－6－乙基癸烷8．C2H6