《有机化合物的性质——甲烷》 王秀娟
高中化学
教学设计
第三章 第一节认识有机化合物 第一课时 有机化合物的性质 甲烷
【教学目标】
知识与技能目标：
1.会写甲烷的结构式、电子式和正四面体结构，能说出甲烷的存在和用途； 2.能说出甲烷的化学性质，了解取代反应；能说出甲烷的存在和用途。 过程与方法目标：
通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图片、多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探究科学的精神；通过讲授、实验、讨论、抽象、模型、小组合作等教学方法，将科学的方法传授给学生；培养学生设计实验、观察现象，并根据实验现象得出规律的能力。
情感态度与价值观目标：
通过甲烷分子结构的探究，解析其可能的性质，并设计实验来证明，培养学生从现象到本质的认识观，激发他们探索、学习化学的兴趣；通过对能源危机及甲烷燃料的了解，感受化学和社会的联系，增强学生的社会责任感。
【教学重点】
1、甲烷的化学性质。 2、取代反应。
【教学难点】 取代反应的历程。 【教学方法】
学案导学、实验探究、小组讨论、归纳整理、回答法
【教学用具】多媒体、有机分子结构模型、化学实验仪器
【教学过程】
师：在日常生活中，我们随时随地都可以接触到种类不同的有机化合物，你能说出那些是有机化合物吗？
生：塑料、玻璃等等。
【视频播放】生活中常见的有机化合物。
师：同学们思考一下，到底什么是有机化合物？ 生：绝大多数含碳的化合物叫做有机化合物
师：绝大多数含碳的化合物叫做有机化合物，那CO、CO2、Na2CO3属于有机化合物吗？ 生：不是
师：为什么？
生：它们的结构和性质与无机化合物相似。 师：那有机化合物有哪些共同的性质呢？
生：大多数有机化合物不溶于水，容易燃烧。
师：本章我们主要学习和讨论几种具有代表性质的有机化合物的基本性质。首先我们从最简单的有机化合物——甲烷开始。通过预习，大家知道甲烷有哪些物理性质呢？ 生：甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。
师：甲烷在自然界有哪些存在形式呢？
生：天然气的主要成分是CH4含量为（80﹪～90﹪），石油炼制获得的石油气也含有甲烷，甲烷还是池沼底部产生的沼气和煤矿坑道产生的气体（坑道气或瓦斯）的主要成分。 师：甲烷的分子式为CH4，请大家写出CH4的电子式。 生：书写。
师：如果将甲烷电子式中每一对共用电子对都用一条短线替代会变成什么样子？大家试着写出来。
生：这种用短线表示一对公共电子的图式叫做结构式。那么上述结构式是不是就表明甲烷分子的真实构型就是这样以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形呢？ 生：不是。
师：下面我们通过模型来观察一下甲烷的空间结构。请各小组的组长领取甲烷分子的各种模型。 学生动手
师：通过观察模型，你知道甲烷分子是什么样的结构了吗？ 学生回答 师：【投影】强调
看来甲烷的结构式并不能代表其真实的构型，其真实构型为正四面体型，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。物质的结构决定看其性质，前面我们已经学习了甲烷的分子结构。下面我们来看看甲烷具有哪些重要的化学性质。 大家已经知道甲烷是天然气的主要成分，那甲烷具有什么样的化学性质啊？ 生：可以燃烧
师：大家看一下课本59页的图片，观察甲烷在空气中的燃烧有什么现象？在点燃时应该注意什么问题？
生：火焰呈淡蓝色，检验纯度。
师：如果在火焰的上方罩一个干燥洁净的小烧杯会如何？向反应后的烧杯中注入少量澄清石灰水又会有什么现象？
生：小烧杯上有水珠产生，石灰水变浑浊。 师：从这些现象你能得出什么结论？ 生：产物中有CO2和H2O。
师：现在你能在练习本上写出甲烷燃烧的化学方程式了吗？ 学生练习（让一个学生上黑板板书）
师：【实物投影】\
问：为什么方程式中的连接号不是等号？ 学生讨论并解答。
师：可燃性的气体与空气混合后遇到明火能够引起爆炸，我国的许多煤矿都是瓦斯含量较
高的煤矿。大家讨论一下，在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸？对此可以采取哪些安全措施。
学生讨论回答。 师：总结并投影。
甲烷可以燃烧，说明甲烷能够被O2氧化，我们知道KMnO4是常见的强氧化剂，那甲烷能被它氧化吗？ 生：不能。
师：甲烷能够与强酸强碱发生反应吗？ 生：不能。
师：耳听为虚，眼见为实，下面我们通过实验验证一下甲烷的化学性质。
【演示实验】制取甲烷并将制得的甲烷气体通入KMnO4/H+溶液、含酚酞的NaOH溶液以及含石蕊的H
溶液中。
生：常温下甲烷的化学性质比较稳定。
师：但稳定是相对的，在一定条件下，甲烷可以与一些物质例如Cl2发生某些化学反应。 【视频播放】CH4与Cl2的化学反应。
分析上述实验所观察到得现象，从中可以得到哪些信息？完成学案实验三。
生：讨论观察到的实验现象，完成学案。
师：下面我们通过一段动画看一下CH4与Cl2的反应过程。 【动画播放】
同学们以小组为单位用手中的模型演练一下CH4与Cl2的反应过程。 生：小组演练
师：在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取代，这就是甲烷的另一重要的化学性质——取代反应。关于CH4与Cl2的反应有以下几点说明。（投影） A、反应条件： B、反应物质： C、反应产物： 生：讨论并回答
师：补充、整理。有机产物均难溶于水，一氯甲烷是气体，其余是油状液体。三氯甲烷俗名氯仿，曾被用作麻醉剂，有机溶剂。四氯甲烷又称四氯化碳，是重要的工业溶剂
强调取代反应的概念。
其实不只是甲烷可以发生取代反应，许多有机化合物也能发生取代反应，这些在以后的课程中我们将继续学习。大家整理学案，总结一下我们这节课学的主要内容。 学生小结，投影。
1.有机化合物的概念及特点 2.甲烷的性质
物理性质:甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水 。 化学性质：氧化反应 、取代反应。
师：经过学习，你能写出甲烷和氯气反应有关的化学方程式了吗？ 生：能
师：在你的学案上写出相关的化学方程式。 学生书写
师：本节课我们开始了对有机化合物的系统学习，介绍了有机化合物的的概念和基本性质，认识到甲烷的正四面体结构和它的两个重要化学性质——氧化反应和取代反应。在学习中重点应对甲烷的取代反应加以理解，当然也要树立物质的结构和性质紧密相连的观点。今天的课就上到这里，下面看今天的作业。 【投影】
基础稍弱的同学书写本节课所学的化学方程
基础稍好的同学完成课本65页第3题和丛书相关的习题
板书设计： 有机化合物的性质——甲烷 一、 有机化合物的的定义、性质 二、 甲烷
1. 甲烷的物理性质：甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。 2. 分子式 电子式 结构式
3．化学性质：①氧化反应 CH4+2O
2
②取代反应 CH4 + Cl2
CH3Cl + Cl
2CH2Cl2 + Cl2
CHCl3 + Cl2
CH3Cl + HCl CH2Cl2 + HCl CHCl3 + HCl CCl4 + HCl CO2+2H2O
《有机化合物的性质——甲烷》 王秀娟
高中化学
教学设计
第三章 第一节认识有机化合物 第一课时 有机化合物的性质 甲烷
【教学目标】
知识与技能目标：
1.会写甲烷的结构式、电子式和正四面体结构，能说出甲烷的存在和用途； 2.能说出甲烷的化学性质，了解取代反应；能说出甲烷的存在和用途。 过程与方法目标：
通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图片、多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探究科学的精神；通过讲授、实验、讨论、抽象、模型、小组合作等教学方法，将科学的方法传授给学生；培养学生设计实验、观察现象，并根据实验现象得出规律的能力。
情感态度与价值观目标：
通过甲烷分子结构的探究，解析其可能的性质，并设计实验来证明，培养学生从现象到本质的认识观，激发他们探索、学习化学的兴趣；通过对能源危机及甲烷燃料的了解，感受化学和社会的联系，增强学生的社会责任感。
【教学重点】
1、甲烷的化学性质。 2、取代反应。
【教学难点】 取代反应的历程。 【教学方法】
学案导学、实验探究、小组讨论、归纳整理、回答法
【教学用具】多媒体、有机分子结构模型、化学实验仪器
【教学过程】
师：在日常生活中，我们随时随地都可以接触到种类不同的有机化合物，你能说出那些是有机化合物吗？
生：塑料、玻璃等等。
【视频播放】生活中常见的有机化合物。
师：同学们思考一下，到底什么是有机化合物？ 生：绝大多数含碳的化合物叫做有机化合物
师：绝大多数含碳的化合物叫做有机化合物，那CO、CO2、Na2CO3属于有机化合物吗？ 生：不是
师：为什么？
生：它们的结构和性质与无机化合物相似。 师：那有机化合物有哪些共同的性质呢？
生：大多数有机化合物不溶于水，容易燃烧。
师：本章我们主要学习和讨论几种具有代表性质的有机化合物的基本性质。首先我们从最简单的有机化合物——甲烷开始。通过预习，大家知道甲烷有哪些物理性质呢？ 生：甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。
师：甲烷在自然界有哪些存在形式呢？
生：天然气的主要成分是CH4含量为（80﹪～90﹪），石油炼制获得的石油气也含有甲烷，甲烷还是池沼底部产生的沼气和煤矿坑道产生的气体（坑道气或瓦斯）的主要成分。 师：甲烷的分子式为CH4，请大家写出CH4的电子式。 生：书写。
师：如果将甲烷电子式中每一对共用电子对都用一条短线替代会变成什么样子？大家试着写出来。
生：这种用短线表示一对公共电子的图式叫做结构式。那么上述结构式是不是就表明甲烷分子的真实构型就是这样以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面正方形呢？ 生：不是。
师：下面我们通过模型来观察一下甲烷的空间结构。请各小组的组长领取甲烷分子的各种模型。 学生动手
师：通过观察模型，你知道甲烷分子是什么样的结构了吗？ 学生回答 师：【投影】强调
看来甲烷的结构式并不能代表其真实的构型，其真实构型为正四面体型，碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点。物质的结构决定看其性质，前面我们已经学习了甲烷的分子结构。下面我们来看看甲烷具有哪些重要的化学性质。 大家已经知道甲烷是天然气的主要成分，那甲烷具有什么样的化学性质啊？ 生：可以燃烧
师：大家看一下课本59页的图片，观察甲烷在空气中的燃烧有什么现象？在点燃时应该注意什么问题？
生：火焰呈淡蓝色，检验纯度。
师：如果在火焰的上方罩一个干燥洁净的小烧杯会如何？向反应后的烧杯中注入少量澄清石灰水又会有什么现象？
生：小烧杯上有水珠产生，石灰水变浑浊。 师：从这些现象你能得出什么结论？ 生：产物中有CO2和H2O。
师：现在你能在练习本上写出甲烷燃烧的化学方程式了吗？ 学生练习（让一个学生上黑板板书）
师：【实物投影】\
问：为什么方程式中的连接号不是等号？ 学生讨论并解答。
师：可燃性的气体与空气混合后遇到明火能够引起爆炸，我国的许多煤矿都是瓦斯含量较
高的煤矿。大家讨论一下，在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸？对此可以采取哪些安全措施。
学生讨论回答。 师：总结并投影。
甲烷可以燃烧，说明甲烷能够被O2氧化，我们知道KMnO4是常见的强氧化剂，那甲烷能被它氧化吗？ 生：不能。
师：甲烷能够与强酸强碱发生反应吗？ 生：不能。
师：耳听为虚，眼见为实，下面我们通过实验验证一下甲烷的化学性质。
【演示实验】制取甲烷并将制得的甲烷气体通入KMnO4/H+溶液、含酚酞的NaOH溶液以及含石蕊的H
溶液中。
生：常温下甲烷的化学性质比较稳定。
师：但稳定是相对的，在一定条件下，甲烷可以与一些物质例如Cl2发生某些化学反应。 【视频播放】CH4与Cl2的化学反应。
分析上述实验所观察到得现象，从中可以得到哪些信息？完成学案实验三。
生：讨论观察到的实验现象，完成学案。
师：下面我们通过一段动画看一下CH4与Cl2的反应过程。 【动画播放】
同学们以小组为单位用手中的模型演练一下CH4与Cl2的反应过程。 生：小组演练
师：在这些反应里，甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所取代，这就是甲烷的另一重要的化学性质——取代反应。关于CH4与Cl2的反应有以下几点说明。（投影） A、反应条件： B、反应物质： C、反应产物： 生：讨论并回答
师：补充、整理。有机产物均难溶于水，一氯甲烷是气体，其余是油状液体。三氯甲烷俗名氯仿，曾被用作麻醉剂，有机溶剂。四氯甲烷又称四氯化碳，是重要的工业溶剂
强调取代反应的概念。
其实不只是甲烷可以发生取代反应，许多有机化合物也能发生取代反应，这些在以后的课程中我们将继续学习。大家整理学案，总结一下我们这节课学的主要内容。 学生小结，投影。
1.有机化合物的概念及特点 2.甲烷的性质
物理性质:甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水 。 化学性质：氧化反应 、取代反应。
师：经过学习，你能写出甲烷和氯气反应有关的化学方程式了吗？ 生：能
师：在你的学案上写出相关的化学方程式。 学生书写
师：本节课我们开始了对有机化合物的系统学习，介绍了有机化合物的的概念和基本性质，认识到甲烷的正四面体结构和它的两个重要化学性质——氧化反应和取代反应。在学习中重点应对甲烷的取代反应加以理解，当然也要树立物质的结构和性质紧密相连的观点。今天的课就上到这里，下面看今天的作业。 【投影】
基础稍弱的同学书写本节课所学的化学方程
基础稍好的同学完成课本65页第3题和丛书相关的习题
板书设计： 有机化合物的性质——甲烷 一、 有机化合物的的定义、性质 二、 甲烷
1. 甲烷的物理性质：甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，难溶于水。 2. 分子式 电子式 结构式
3．化学性质：①氧化反应 CH4+2O
2
②取代反应 CH4 + Cl2
CH3Cl + Cl
2CH2Cl2 + Cl2
CHCl3 + Cl2
CH3Cl + HCl CH2Cl2 + HCl CHCl3 + HCl CCl4 + HCl CO2+2H2O