第一节 最简单的有机化合物-甲烷

（第三课时）

【教学目标】

知识与技能

1．知道甲烷分子的空间结构特征。

2．掌握甲烷的化学性质，了解取代反应的特征。

3．了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

过程与方法

1．通过甲烷分子模型分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。

2．通过对甲烷的正四面体结构的认识，掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷结构的方法。

情感态度与价值观

以甲烷的存在和用途等为素材，增强化学在人类重要作用的认识。

【教学重点】 甲烷的化学性质

【教学难点】 甲烷的结构特点和取代反应的原理

【课型】 新授课

【教学模式】 问题探究、实验探究

【教学手段】 多媒体、演示实验、学生分组探究

【教学用品】 饱和食盐水、高锰酸钾溶液、球棍模型、水槽、试管、火柴等。

【教学过程】

教师活动 学生活动 设计意图 【引入】展示生活中常见的有机物。阅读课文第58页的彩图学生讨论并回答下列问题：

1. 什么是有机物？

2. 其组成元素有哪些？

【典型例题】下列物质属于有机化合物的是

A．H2S B．C2H2

C．CCl 4 D．酒精

E．CH4 F．H2

G．金刚石 H．醋酸

I．CO2 J．C2H4

【导入新课】展示图片，引入学习最简单的有机化合物也是最简单的烃-甲烷

【板 书】 第一节

　　　　　　　最简单的有机化合物-甲烷

【板 书】一、甲烷的物理性质

【过 渡】学习一种有机物应该知道这种物质的三种式子，即分子式、电子式和结构式。还要有一定的空间结构思维。下面我们就来研究甲烷的结构.

【板 书】甲烷的分子式：CH4

【提 问】碳原子最外层有几个电子，通常与别的原子形成几个共价键?

【学生回答】4个价电子，四个共价键。

【板 书】二、甲烷的结构

1．甲烷的电子式

2．结构式（用"-"代表一对共用电子）：

【教师精讲】结构式仅用来表示分子中原子的连结顺序,不能表示分子中原子在空间的分布。

【实践活动】按课本要求动手实验并引导观察图3－1所示的C与H的相对位置关系。

【结 论】3.甲烷的分子结构和分子模型：

【展 示】球棍模型及比例模型：借助球棍模型讲解是如何确定甲烷是正四面体空间结构，而不是平面正方形结构。

【强 调】结构式实际是分子球棍模型在平面上的投影

【过 渡】从元素的价态上预测它有什么样的化学性质?

【板 书】三、化学性质：一般情况下性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不反应。

【教师精讲】甲烷的稳定性是相对的，在特定的条件下，也会发生某些反应，咱们都知道甲烷是一种重要的燃料，请同学们写出甲烷燃烧的化学方程式。

【板 书】１.甲烷的氧化反应

【设 问】这个化学方程式和我们以前学过的方程式比较有何不同？

【教师精讲】这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生等。因此，这类反应的化学方程式通常不用等号，而是用箭号（→）表示，且常常用结构式代替分子式。

【问题探究】①点燃甲烷前要进行什么操作?

②火焰的颜色是什么?

③燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些?

④燃烧后的产物如何检验?

【讲 述】甲烷是一种很好的气体燃料。但是必须注意，如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物，会立即发生爆炸。在煤矿的矿井里，如果空气中甲烷的含量达到一定比例时，遇到火花就会发生爆炸，所以必须采取安全措施，如严禁烟火、注意通风等，以防止爆炸事故发生。

【提 问】甲烷在点燃的条件下能被氧气氧化，在通常情况下，KMnO4(H+)溶液等强氧化剂能不能将甲烷氧化？

【过 渡】甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？

【板 书】2.甲烷的取代反应

【科学探究】 61页实验

【设 问】结合课本P61从两个对比实验得到什么信息？获得哪些启示？

【结 论】甲烷与氯气在光照条件下可以反应。

【设 问】实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质，这一反应发生的过程是怎样的呢？这个反应是什么类型的反应呢？

【教师精讲】从反应过程可以看出，在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢，但是反应并没有终止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷，

【设 问】同学们能否将生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的化学方程式表示出来？

【讲解分析】在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物，有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。

【归纳小结】取代反应：

化学式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 名称（俗名） 溶解性 常温状态 【练 习】

1．将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,加盖

后置于光亮处.下列有关此实验所观察到的现象结

论中, 不正确的是( )

A.瓶中气体的黄绿色逐渐变浅

B.瓶内壁有油状液滴形成

C.此反应的生成物只有一氯甲烷

D.此反应的液态生成物为二氯甲烷、三氯甲烷、四

氯化碳的混合物

2．将1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后，试猜测产物有几种 （ ）

A．2种 B．3种

C．4种 D．5种

分别写出其结构式：

3.下列反应不属于取代反应的是（ ）

A. C2H4+Cl2→C2H4Cl2

B.2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O

C.C2H5Cl+H2O→C2H5OH+HCl

D.CH4+4Cl2→CCl4+4HCl

【课堂小结】

1. 写出本节课的化学方程式。

2. 说出学过的所有的定义。

【课后作业】比较取代反应和置换反应。

【聆听、思考】

【总结】观察，总结分子组成上的特点，得出烃的定义。

【归纳小结】甲烷的物理性质

【回顾、小结】甲烷的结构

【动手操作】60页

得出结论：正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，顶点都是氢原子，键角都是109028′

【聆听、思考】

【方程式表达】

　　CH4(g)＋2Ｏ２(g) CO2(g)+2H2O(l)

【讨论、回答】用箭号（→）代替等号（=）

【小组讨论、代表回答】

①[验纯]

②[淡蓝色]

③[CO、H2、H2S、(CH4)]

④[用冷烧杯罩住火焰,再向烧杯中加入澄清石灰水]

【实验探究】

实验-记录现象并获得结论

【观察、讨论、回答】

通过学生讨论对反应原理探究：

①光是反应发生的主要原因。

②黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。

③瓶口有白雾，使试纸变红。

【方程式表达】

【回答】定义：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应

【填写表格】......

【反思与自我评价】

【小组交流】

情境来源于生活，引起学生的好奇，激发学生对甲烷的学习产生浓厚的兴趣。

培养学生语言概括能力。

培养学生的动手能力和语言表达能力。

复习从化合价的角度去分析物质的性质。

培养学生知识类比能力。

培养学生合作学习的能力。

做好每一个实验，充分发挥实验的功能

充分利用实验的直观性使学生学会观察、描述、记录实验现象，并进行现象与本质，感性与理性的综合分析。

通过书写加深对反应本质的理解。

培养学生的自主学习能力。

适当的练习有利于学生整合知识结构，并能促进学生进行必要的反思。

在设问中引导学生进行反思与自我评价，有利于学生整合知识、增强记忆。