第1课时天然气的利用甲烷
目标与素养:1.会写甲烷的分子式、结构式、电子式,知道甲烷的结构特点。(宏观辨识与微观探析)2.知道甲烷能发生氧化反应和取代反应,会写化学方程式。(宏观辨识)3.理解取代反应的概念并能进行判断。(证据推理)4.了解同系物的概念。(宏观辨识)
一、化石燃料
化
石
燃
料
?
?
?
?
?
?
?天然气:主要成分为甲烷,最简单的有机化合物。
石油
??
?
??组成元素:主要是碳和氢,同时含少量的
硫、氧、氮等
化学成分:液态的碳氢化合物及其溶有
气态和固态的碳氢化合物
煤
??
?
??
组成物质:有机物和无机物组成的复杂混合物
组成元素:含量最高的元素为碳、其次是氢、氧及
少量的硫、磷、氮等
二、甲烷的组成、结构与性质
1.甲烷的组成和结构
分子式:CH4,电子式:,结构式:。
甲烷分子的空间结构是正四面体构型。碳原子位于四面体的中心,四个氢原子分别位于四面体的4个顶点。
2.物理性质
颜色状态气味密度水溶性
无色气态无味ρ(CH4)<ρ(空气) 难溶
(1)稳定性
在通常情况下,甲烷是比较稳定的,跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应。甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
(2)氧化反应
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热,反应的化学方程式为CH 4+2O 2――→点燃
CO 2+2H 2O 。
微点拨:点燃甲烷前必须检验纯度。空气中的甲烷含量在5%~15.4%(体积)范围内时,遇火花将发生爆炸;煤矿中的瓦斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。
(3)取代反应
①甲烷与Cl 2在光照下的反应实验探究
实验操作
实验现象
(ⅰ)瓶内黄绿色逐渐消失,最后变为无色;
(ⅱ)集气瓶内壁有油状液滴出现; (ⅲ)集气瓶内液面上升,水槽中有晶体。 反应原理
CH 4+Cl 2――→光照
CH 3Cl +HCl CH 3Cl +Cl 2――→光照CH 2Cl 2+HCl CH 2Cl 2+Cl 2――→光照CHCl 3+HCl CHCl 3+Cl 2――→光照CCl 4+HCl
②取代反应:有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应。
4.甲烷的利用
(1)利用甲烷与氯气发生取代反应的生成物三氯甲烷制备制冷剂—氟利昂,其过程反应方程式为CHCl 3+HF ―→CHFCl 2+HCl 。
(2)合成甲醇,其过程为CH 4――――→被氧化
一定条件(CO +H 2)一定条件,CH 3OH 。
(3)高温分解生成炭黑,其反应方程式为CH 4――→高温
C +2H 2。 三、烷烃 同系物 1.烷烃
(1)烃:只由碳、氢两种元素组成的化合物叫碳氢化合物,也叫烃。
(2)烷烃:烃的分子里碳原子间都以碳碳单键互相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。其通式为C n H 2n +2。
(3)命名
n ≤10:依次称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷……
n ≥11:直接根据碳原子数称某烷,如C 16H 34称为十六烷。
2.同系物
分子结构相似,组成上相差1个或若干个“CH 2”原子团的有机化合物互称为同系物。如甲烷(CH 4)、乙烷(CH 3CH 3)、丙烷CH 3CH 2CH 3互为同系物。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)煤主要含有碳元素,煤是纯净物。 ( ) (2)点燃甲烷气体之前必须检验其纯度。 ( ) (3)甲烷与氯水在光照条件下发生取代反应。
( )
(4)烷烃的通式是C n H 2n +2(n ≥1),但符合通式C n H 2n +2(n ≥1)的不一定是烷烃。 ( ) [提示] (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.下列叙述不正确的是( )
A .甲烷与氯气发生取代反应后的产物中,常温下只有一种有机气体
B .甲烷化学性质比较稳定,一定不会发生氧化反应
C .甲烷跟氯气反应无论生成CH 3Cl 、CH 2Cl 2、CHCl 3还是CCl 4,都属于取代反应
D .甲烷与氯气反应后得到的所有有机物都难溶于水
B [甲烷与氯气发生取代反应后的五种产物中,常温下CH 3Cl 和HCl 为气体,其余为液体,只有HCl 能溶于水,其余的产物都难溶于水,A 、D 正确;CH 4的性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,但可以在氧气中燃烧,B 错误;甲烷与氯气反应生成四种有机物的反应都属于取代反应,
C 正确。]
3.已知某烷烃的相对分子质量为30。 (1)该烷烃的分子式为________。
(2)该烷烃在光照时与Cl 2反应生成一氯代物的化学方程式为________________________,属于________反应。
[解析] 烷烃的通式为C n H 2n +2,则14n +2=30,则n =2,即C 2H 6。 [答案] (1)C 2H 6
(2)CH 3CH 3+Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl +HCl 取代
烷烃的结构与性质
2.取代反应与置换反应的比较
取代反应置换反应
举例CH
4+Cl2――→
光照
CH3Cl+HCl Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
定义有机物分子里的原子或原子团被其他
原子或原子团所代替的反应
一种单质跟一种化合物反应,生成
另一种单质和另一种化合物的反
应
反应物一种化合物和另一种化合物或单质一种单质和一种化合物
生成物一般生成两种新化合物另一种化合物和另一种单质
反应中电子得失不一定发生电子转移,因此不一定是氧
化还原反应
一定发生电子转移,一定是氧化还
原反应
反应是
否可逆
有不少是可逆反应一般是不可逆反应
【典例1】实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是( )
A B C D
D[甲烷和氯气在光照条件下反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,试管内压强减小,外压大于内压,试管内液面升高,且试管内出现白雾和油状液滴,综合上述分析,D项正确。]
1.把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入试管中,将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中,放在光亮处,片刻后发现试管壁上有油状液滴出现,该油状液滴可能是______________,水槽中还观察到____________,原因是____________(用离子方程式解释)。若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到_____________。
[解析]CH4和Cl2反应的产物中,HCl极易溶于水,能电离出H+和Cl-,其他产物均为有机物,部分呈气态,部分为油状液体。CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,随着反应进行,Cl2不断消耗,试管中黄绿色逐渐消失,又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体,使试管壁上有油状液滴出现;因生成的HCl易溶于水,反应后,试管内气体压强减小,试管内水位上升,HCl溶于水后,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,同时溶液显酸性,故加入紫色石蕊试液后溶液变红。
[答案]CH2Cl2、CHCl3、CCl4有白色沉淀产生Ag++Cl-===AgCl↓溶液变红
认识同系物
1.同系物、同分异构体、同素异形体、同位素概念的比较
概念内涵研究
对象
比较
实例
相同不同
同系物结构相似,在分子组成上
相差一个或若干个
“CH2”原子团的有机化
合物互称为同系物
有机化
合物
结构相似
组成上相
差一个或
若
干个
“CH2”原
子团
同分异构体具有相同的分子式,不同
结构式的化合物互称为同
分异构体
化合物
分子式相
同
结构式不
同
同素异形体同一种元素形成的几种性
质不同的单质
单质
元素种类
相同
性质不同
O2与O3、白磷与红
磷
同位素质子数相同而中子数不同
的同一元素的不同原子互
称为同位素
原子
质子数相
同
中子数不
同
12
6
C、13 6C与14 6C
(1)同系物判断的两个标准
①分子结构相似即属于同一类物质。
②分子组成上仅相差一个或若干个“CH2”原子团。
(2)同系物判断的三个关键点
①“同”——互为同系物的物质必须属于同一类物质。
②“似”——结构相似,是指化学键类型相似,分子中各原子的结合方式相似。
③“差”——组成上相差n个“CH2”原子团(n≥1)。
a.同系物一定具有不同的碳原子数(或分子式)。
b.同系物一定具有不同的相对分子质量(相差14n)。
(3)判断同系物时应注意的两个问题
①互为同系物的分子中各元素的质量分数可能相同,也可能不同。
②同系物和同分异构体的区别:同系物结构相似,组成不同,分子式不同;同分异构体分子式相同,结构可能相似也可能不相似。
【典例2】下列各组内的物质不属于同系物的是( )
D[虽然A项中的3种物质有的是直链结构,有的是带支链的结构,但它们通式相同,都属于烷烃,在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团,故互为同系物;B项中的3种物质分子结构相似,在分子组成上依次相差一个“CH2”原子团,互为同系物;C项中3种物质结构相似,在组成上依次相差一个“CH2”原子团,互为同系物;D项中3种物质分子式相同,结构不同,互为同分异构体。]
(1)CH2===CH2与相差1个“CH2”,二者互为同系物吗?为什么?
(2)CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物?为什么?
(3)同系物具有同一通式,具有同一通式的有机物一定是同系物吗?为什么?
[答案](1)不互为同系物。因为二者结构不相似,一种含有碳碳双键属于烯烃,一种是环烷烃。
(2)不是。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若
干个“CH2”原子团,一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3与分子式相同,属于同分异构体。
(3)不一定。如CH2===CH2和通式相同,均为C n H2n,但它们不为同系物,所以具有同一通式的有机物不一定是同系物。
2.有下列各组物质:
(1)________(填字母代号,下同)组两物质互为同位素。
(2)________组两物质互为同素异形体。
(3)________组两物质互为同分异构体。
(4)________组两物质是同一种物质。
(5)E中的几种结构简式代表了________种不同的烃。
[解析]A组O2和O3都是单质,属于同素异形体;B组12 6C和13 6C为质子数相同,中子数不同的原子,属于同位素;C组前者是正丁烷,后者为异丁烷,二者互为同分异构体;D组是甲烷的二溴代物,属于同一种物质;E组中共有三种烃,分别属于正戊烷(第1个和最后一个)、异戊烷(第2个和第5个)、第3个和第4个属于同一种物质,是正己烷的一种同分异构体。
[答案](1)B (2)A (3)C (4)D (5)3
1.下列关于甲烷的说法不正确的是( ) A .甲烷分子具有正四面体结构 B .甲烷分子中的四个C —H 键相同 C .甲烷分子是平面正方形结构
D .甲烷分子的结构式是
C [甲烷分子的空间结构是正四面体,不是平面正方形。]
2.将甲烷与氯气按体积比1∶1混合后反应,下列有关描述错误的是( ) A .反应条件为光照 B .共有5种生成物 C .该反应属于取代反应
D .生成物中只有一氯甲烷难溶于水
D [甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应是逐步进行的,CH 4+Cl 2――→光照
CH 3Cl +HCl ,CH 3Cl +Cl 2――→光照CH 2Cl 2+HCl ,CH 2Cl 2+Cl 2――→光照CHCl 3+HCl ,CHCl 3+Cl 2――→光照CCl 4+HCl ,共得到5种生成物,生成的氯代烃均难溶于水。]
3.下列关于烷烃的叙述不正确的是( ) A .分子式符合C n H 2n +2(n ≥1)的烃一定是烷烃 B .烷烃均能与氯水发生取代反应 C .正戊烷的熔、沸点比丙烷的高 D .烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化
B [A 项,
C n H 2n +2(n ≥1)是烷烃分子式的通式,正确;B 项,烷烃和氯气在光照条件下发生取代反应,与氯水不反应,错误;C 项,烷烃的熔、沸点随着碳原子数的增多而升高,正确;
D 项,烷烃不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,正确。]
4.运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是( ) A .丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应 B .丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C .1 mol 丙烷在光照条件下,最多可以与8 mol Cl 2发生取代反应
D .丙烷(C 3H 8)发生取代反应生成C 3H 7Cl 的结构有3种
C [丙烷只含有C 、H 元素,充分燃烧生成CO 2和H 2O ,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO 4氧化,但是在点燃时能被氧气氧化,A 不正确;丙烷分子中每个碳原子均在四面体
的中心,分子中所有的碳原子不在同一条直线上,B不正确;丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需要1个Cl2分子,8个H原子全部被取代需消耗8个Cl2分子;丙烷分子中有3个碳原子,位于两端的两个碳原子相同,所以分子中共有两种碳原子,因此
C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和。]
5.某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷与氯气的反应。根据题意,回答下列问题:
(1)CH4与Cl2发生反应的条件是______________________。
(2)实验中可观察到的实验现象有:试管内壁出现油状液滴,饱和食盐水中有少量固体析出,________________,________________等。
(3)实验中生成的油状液滴的化学式为__________________。
(4)用饱和食盐水而不用水的原因是_____________________。
[解析]CH4和Cl2在光照条件下反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,随着反应进行,Cl2不断被消耗,黄绿色逐渐变浅;又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下是无色油状液体,故试管内壁上有油滴,同时生成的HCl易溶于水,使得试管内的压强减小,故试管内液面上升;HCl溶于水后,溶液中Cl-浓度增大,使NaCl固体析出。
[答案](1)光照(2)试管内黄绿色气体颜色变浅试管内液面上升(3)CH2Cl2、CHCl3、CCl4(4)降低Cl2在水中的溶解度,抑制Cl2和水的反应
新人教版选修(4)全册教案 绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程? 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么 有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是 学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能 够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,
则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程? 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须达到着 火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率? 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?
第三章有机化合物 第一节甲烷 第1课时 一、教学设计思路 本节课重点是学习甲烷的结构和取代反应,教师在引入新课之前先创设问题情境,通过学生已有知识,利用西气东输引入课题。然后通过在教师的引导下,对甲烷结构的探究,物理性质,化学性质的探讨,使学生层层递进,用学过的知识从宏观到微观、从现象到本质来认识未知世界,解决问题。最后,指导学生总结,提升学生总结归纳能力。 教学设计:生活入题→结构的学习→物理性质→化学性质→总结归纳→知识运用 二、教案 三、教学过程设计
三、学案 【课前预习】 1.组成有机物的元素除外,常有、_____,还含有、、、_ 等。其中仅含和两种元素的有机物称为,也可称为,该类物质中组成最简单的是。有机物种类繁多,迄今已发现种。 2.甲烷是、、和的主要成分。 【课堂笔记】 甲烷的结构(实践活动)1.据课本P60制作一个正四面体。 2.利用球棍模型组装一个甲烷分子。 小结:甲烷分子的空间构型为,位于正四面体的中心,位于四面体的顶点,四个C-H键。 一、甲烷的性质 1.物理性质 甲烷是色、味、溶于水的气体,密度比空气密度(大或小)。 用或收集甲烷 2.化学性质 (1)甲烷的氧化反应(可燃性) 有机方程式与无机方程式写法的区别: (2)甲烷的取代反应 科学探究:甲烷与氯气的反应 现象: 请用结构式书写出相应的化学方程式,并解释反应过程。 取代反应: 练习:1.请书写生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的化学反应。 2、历史上,科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后,对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想:正四面体型与平面正方形,科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的? 小结:甲烷取代反应 条件: 特点: 【课堂练习】 1、下列说法正确的是() A、含碳的化合物都是有机化合物 B、有机化合物都是由 C、H、O三种元素组成 C、有机化合物不但存在于动植物体内,而且还可以通过人工的方法合成
天然气的利用甲烷评课公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
“天然气的利用甲烷”评课 杨超老师的这一节课在教学设计时突破了传统的有机物学习的结构-性质-用途线性教学模式,而是以甲烷的利用、风险和决策为线索组织教学内容,但在教学过程中并没有削弱知识,关于甲烷的性质、结构等学科知识在解决问题的过程中自然而然地引出。整节课构建了两条线索:一条明线即STS线和一条暗线即知识线。 以上设计体现了如下特点: 1、突出体现STS教育理念 杨老师利用与我们生产、生活密切相关的“甲烷”这一物质为载体,通过解决“我们为什么选择甲烷做燃料”、“甲烷还能为我们做什么?”、“甲烷在利用的过程中存在什么风险”以及“我们该如何做决策”等问题,让学生学会从不同
的角度分析和判断与化学相关的社会问题,理性地看待和处理科学、技术和社会之间的关系。从问题的提出到问题的解决始终把与科学技术相关的问题放在与学生相关的日常生活和社会背景下来处理,从学科中心回归学生的生活经验,重视从社会问题出发组织学习,尽可能为学生提供所研究问题的全貌,鼓励学生多方位、多角度地对问题进行探究和分析,学会综合、全面、整体地思考问题的方法,为学生参与未来社会问题的解决提供真实的经历和体验。 2、将风险认知与决策贯穿于整节课。 在甲烷用做燃料这一环节主要通过数据比较了甲烷用做燃料的优势,体现了国家层面的决策:从可持续发展角度需要开发和利用天然气资源,学生则从化学的角度分析西气东输工程存在的风险并作出决策如何防范风险;在甲烷与氯气的取代反应这一环节主要从甲烷的氯代产物用来生产氟利昂的角度分析风险并做出决策;在播放“俄罗斯冻土层甲烷的排放对环境的影响”视频让学生认识到甲烷也是一种温室气体后,又让学生讨论甲烷的利用风险和利润共存,我们该如何决策?整节课通过提供丰富的学习情境素材,引导学生从身边的化学物质、现象以及与化学有关的社会问题入手,学习有关物质结构、性质的知识,再运用化学知识分析问题,作出科学的判断和决策,有效地培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。 3、重视学生理性思维的培养(科学即讲理) 理性思维是建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。有明确的思维方向,有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。在科学认知活动中,无论是科学结论的获得,还是科学风险的认知,还是科学的决策都是理性思维的过程,即用证据讲话和用逻辑讲话的过程。
化本一邢玉林 1107015140 教学设计 《最简单的有机物-甲烷》 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为代表的烃的分子结构、性质和主要用途,以及它们的性质与分子结构的关系,让学生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。 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);甲烷氯代反应的试剂和仪器一套、高锰酸钾溶液;多媒体教学设备 五、教学方法: 实验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习 六、教学过程: [投影]可燃冰、我国西气东输工程等图片,并进行如下讲解。 [小结]天然气是一种高效、低耗、洁净的新能源。我国已探明储量居世界第19位。天然气水合物,也就是可燃冰,是一种很有前途的能源物质。据科学家估计,全球天然气水合物的碳储量是全球石油与天然气储量的两倍。如果能开发利用,那将是人类莫大的福音。甲烷是天然气,沼气和煤矿坑道气的主要成分。
课题:第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 教学目的 知识 技能 1、了解有机化合物常见的分类方法 2、了解有机物的主要类别及官能团 过程 方法 根据生活中常见的分类方法,认识有机化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段,演示有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的相似性。价值观体会物质之间的普遍联系与特殊性,体会分类思想在科学研究中的重要意义 重点了解有机物常见的分类方法;难点了解有机物的主要类别及官能团 板书设计第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 一、按碳的骨架分类 二、按官能团分类 教学过程 [引入]我们知道有机物就是有机化合物的简称,最初有机物是指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直到1828年,德国科学家维勒发现由无机化合物通过加热可以变为尿素的实验事实。我们先来了解有机物的分类。 [板书]第一章认识有机化合物 第一节有机化合物的分类 [讲]高一时我们学习过两种基本的分类方法—交叉分类法和树状分类法,那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类,从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类;二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。[板书]一、按碳的骨架分类 链状化合物(如CH 3-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ) (碳原子相互连接成链) 有机化合物 脂环化合物(如)不含苯环 环状化合物 芳香化合物(如)含苯环 [讲]在这里我们需要注意的是,链状化合物和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物,其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃,其中的一个特例是苯及苯的同系物,苯的同系物是指有一个苯环,环上侧链全为烷烃基的芳香烃。除此之外,我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。 [过]烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代生成新的化合物,这种决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团,下面让我们先来认识一下主要的官能团。
第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 (第一课时) 教学目标: 1.知识与技能 ①了解反应热和焓变的含义 ②理解吸热反应和放热反应的实质 2.过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因3.情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点 理解吸热反应和放热反应的实质 教学难点 能量变化中的热效应 教学用具: 投影仪 学习过程 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应
反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1:当能量变化以热能的形式表现时: 我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢? 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化 2:反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答) 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ?mol-1 ?H为“-”为放热反应,?H为“+”为吸热反应 思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规 定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角 度?体系还是环境? 放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0
天然气的利用甲烷] 知识目标:通过甲烷分子式的教学,使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法;复习碳原子结构和共价键的知识,掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型;掌握甲烷的重要化学性质。 德育目标:认识物质结构本质,能透过现象看本质;关心社会、能源等问题;合作学习的精神养成。 能力目标:观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练;动手能力、空间想象能力的培养。 重点、难点:甲烷分子式的确定;甲烷分子的空间构型;甲烷的取代反应。 教学用具:实验、多媒体、实物投影 教学过程设计 [录像]: 西气东输 [引入] : 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家 从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的 贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源, 我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质. 【板书】: 天然气的利用甲烷 【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物—甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。 【板书】一、甲烷的分子组成和结构 【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的? 【讨论】甲烷的分子式。 【讨论】(1)哪些实验事实说明,甲烷中含有氢元素?碳元素?你能设计一个实验吗? (2)甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素? 【实验设计】点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水 【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是H2O和CO2 .所以甲烷中一定含有C元素和H元素. 【提示】要测定分子式不仅要做定性实验,更要做定量实验。 【交流与讨论】根据课本55页数据计算甲烷的分子式 【投影】学生计算甲烷分子式的方法。 【设问】甲烷的结构又如何? 【提问】1.画出碳原子的结构示意图,碳原子有几个价电子,通常与别的原子形成几个共价键? 2.写出甲烷的电子式。 3.若用“—”代表一对共用电子,写出甲烷的结构式。 【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。 【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分
…………………………………………………………最新精品资料推荐…………………………………………………… 选修5《有机化学基础》教案 第一章认识有机化合物 【课时安排】共13课时 第一节:1课时 第二节:3课时 第三节:2课时 第四节:4课时 复习:1课时 测验:1课时 讲评:1课时 第一节有机化合物的分类 【教学重点】 了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。 【教学难点】 分类思想在科学研究中的重要意义。 【教学过程设计】 【思考与交流】 1.什么叫有机化合物? 2.怎样区分的机物和无机物? 有机物的定义:含碳化合物。CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)、氰酸(HCNO)及其盐、金属碳化物等除外。 有机物的特性:容易燃烧;容易碳化;受热易分解;化学反应慢、复杂;一般难溶于水。 从化学的角度来看又怎样区分的机物和无机物呢? 组成元素:C 、H、O N、P、S、卤素等 有机物种类繁多。(2000多万种) 一、按碳的骨架分类: 有机化合物链状化合物脂肪 环状化合物脂环化合物化合物 芳香化合物 1.链状化合物这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状。(因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。)如: CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2OH 正丁烷正丁醇 2.环状化合物这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构。它又可分为两类: (1)脂环化合物:是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。如: OH
环戊烷环己醇 (2)芳香化合物:是分子中含有苯环的化合物。如: 苯萘 二、按官能团分类: 什么叫官能团?什么叫烃的衍生物? 官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 常见的官能团有:P.5表1-1 烃的衍生物:是指烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代所生成的一系列新的有机化合物。 可以分为以下12种类型: 练习: 1.下列有机物中属于芳香化合物的是() 2.〖归纳〗芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物三者之间的关系: 〖变形练习〗下列有机物中(1)属于芳香化合物的是_______________,(2)属于芳香烃的是________, ?芳香化合物是分子中含有苯环的有机化合物,芳香烃是分子中含有苯环的烃,苯的同系物是分子中含有苯环并与苯相差若干个CH2的有机物。苯及苯的同系物属于芳香烃,芳香烃属于芳香族化合物。烃是化学家发明的字,就是用“碳”的声母加上“氢”的韵母合成一个字,用“碳”和“氢”两个字的内部结构组成字型,烃类是所有有机化合物的母体,可以说所有有机化合物都不过是用其他原子取代烃中某些原子的结果。 (3)属于苯的同系物的是______________。 NO2CH3CH 2 —CH3 OH CH = CH2 CH3 CH3 CH3
第三章有机化合物 第一节最简单的有机化合物——甲烷 第1课时最简单的有机化合物——甲烷 【一、教材分析】 1.教材内容 关于甲烷,在初中化学中已经介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要用途。在此基础上,本节将进一步介绍甲烷的分子结构、主要的化学性质等内容。 按照教学大纲要求,只要求学生了解甲烷的结构式。但考虑到结构式只表示出了甲烷分子中各原子之间的结合方式,而不能真实地反映出甲烷分子的空间结构一一正四面体结构,而对分子的空间结构的认识又直接影响着学生对有机物分子结构的了解,因此,有必要向学生介绍甲烷分子的空间结构。 教材中首先从甲烷分子的组成引入。逐步给出分子的结构式,然后利用球棍模型和比例模型,介绍空间结构,使学生对甲烷的四面体结构有一个比较清楚的认识。教材在介绍甲烷的性质时,是以甲烷分子中的碳原子与氢原子之间能形成牢固的共价键为依据展开的。 2.本节教材的地位和作用 甲烷的取代反应是本节的重点内容。教材在处理这部分内容时,是在实验的基础上,使学生了解甲烷分子中的氢原子能被其他原子取代,然后给出反应的几步化学方程式,说明甲烷中的氢原子不仅一个能够被取代,而且全部都可被取代。 【二、学情分析】 1.学生起点能力分析 学生通过初中学习,初步认识有机化合物的组成和性质的有关知识,了解了甲烷的燃烧反应和一些主要用途,但这只是偏感性的基础认识,需要进一步从甲烷的分子结构角度来认识甲烷的化学性质(氧化反应、取代反应)等。 2.学生“生活概念”分析 学生在学习中需要初步应用已有的原子结构、化学键等基础知识,从宏观、微观的角度来全面认识甲烷。 3.学生“认知方式”分析 由于学生对有机化合物知识比较陌生,没有形成科学合理的学习方法,对比较抽象的化学键知识理解不够透彻,空间想象能力较弱,所以在学习中应用辩证的观点从结构理解性难。因
《有机合成》教学设计 基本说明: 本节是人民教育出版社出版的选修5教材的第三章第四节,适合具有理科倾向高二学生。 三维目标: 1、知识与技能: 掌握烃及其衍生物的性质及其官能团相互转化的一些方法; 了解有机合成的基本过程与思路。 2、过程与方法: 通过小组讨论,归纳整理知识,培养学生对物质性质及官能团转化的方法的归纳能力; 通过合作交流如群学、对学、对辩等多种形式,让学生在自我感知中掌握知识。 3、情感态度与价值观: 通过小组合作探究感受有机合成研究的一般过程,培养与他人合作的良好品质,学会相互欣赏及学习能力的提高; 通过新闻背景资料感受化学与生活的密切联系,培养综合素养及社会责任感。 教学重、难点: 官能团衍变的方法的归纳,有机合成基本思路的培养。 课时分配
第一课时:有机合成的过程第二课时:逆向合成法 内容分析: 本节是新增部分的内容,在本章的最后一节。教材在必修2教材第三章,选修5教材第二、三章介绍了烃及其衍生物的典型代表物的结构特点、性质等方面知识。有机合成是有机物性质的应用,要求学生熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质及相互的转化关系,以及官能团的引入和消去等知识。通过本节学习,学生将会认识到有机合成与生活和社会发展的密切联系,并通过逆向合成法进一步培养学生的思维与信息迁移能力,使学生学习能力得到进一步完善。 学生分析: 本节是理科倾向的学生选修的内容之一。通过高一、高二的螺旋式学习过程,学生对有机物的性质有了较熟悉的了解,逻辑思维与信息迁移能力有了提高。但对教材中隐性知识学习能力较弱,对知识的整合与应用能力有待提高。 设计思路: 1、独立预习:课前独立完成学案预习内容 2、交流展示:通过对学或群学方式交流预习成果并展示(约10分钟) 3、合作探究:通过课内问题的探究,巩固所学内容,提高对教材 中隐性知识的学习能力,形成有机合成的基本思 路。(约20分钟)
第三节化石燃料的利用 一、本节分析 本节由三部分内容组成:一是化石燃料的介绍;二是化石燃料与环境污染;三是化石燃料的综合利用。 在介绍化石燃料时,教材中首先通过化石燃料开采的图片引出了化石燃料的美誉,并介绍了我国化石燃料的分布及西气东输工程,然后通过学生讨论来比较各种燃料的优劣;事物都是一分为二的,化石燃料在给人类带来益处的时候,也造成了环境污染,教材从气候变化、热污染、大气污染三方面介绍了化石燃料燃烧引起的污染。为了趋利避害,人们对化石燃料进行了综合利用,这部分知识属于本章的第三部分内容。教材重点对煤和石油进行了介绍,指出了它们的两大应用——燃料和化工原料。 二、教学目标 l. 知识与技能 (1)知道化石燃料是重要的自然资源; (2)了解化石燃料燃烧对环境的影响,懂得选择对环境污染较小的燃料; (3)了解化石燃料的综合利用情况。 2.过程与方法 (1)通过对相关资料的分析培养学生搜集、整理和归纳信息的能力; (2)能根据已有信息进行简单的分析、推理。 3.情感态度与价值观 (1)意识到当今社会的能源危机; (2)认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义; (3)培养学生的社会责任感和使命感。 三、教学重点 1.化石燃料的燃烧及其对环境的污染; 2.增强节能意识。 四、教学难点 1.增强学生对社会的关注意识; 2.利用调查与研究的方法获取信息。 五、课型:新授课 六、教学方法:讨论法 七、课前准备 学生收集以下资料: 1.石油、煤、天然气的形成及用途; 2.调查当地天然气、液化气、管道煤气及煤的价格; 3.化石燃料的燃烧对环境污染。 八、教学过程 导入新课 导入:人类的生活和社会发展离不开能源。能源的种类有多种。其中煤、石油、天然气等化石燃料是当今世界人类生产、生活中应用最多的能源。如焦炭、煤气都来自煤,汽油、柴油、液化气等都是由石油分离而得,本节课我们就来介绍化石燃料及其利用。 推进新课 一、化石燃料 [设问]为什么将煤、石油、天然气称为化石燃料呢? [分析]因为它们都是由古代动植物埋在地层下,经过漫长的、一系列非常复杂的变化而
天然气的利用甲烷教学设计(一) 一、教学目标 1.知识与技能目标: 初步认识甲烷分子的空间结构,使学生掌握甲烷电子式、结构式的正确写法;掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反应的涵义。 2.过程与方法目标: 通过甲烷的取代反应的教学,掌握从具体到一般的抽象概括方法。 3.情感态度与价值观目标: 培养学生辩证唯物主义世界观,培养学生求真务实的科学态度 二、教学重点难点: 1.教学重点:甲烷的结构特征和主要化学性质(燃烧反应和取代反应) 2.教学难点:甲烷的取代反应 三、教学过程 【引入】我国新疆、四川等西部地区有丰富的天然气资源,目前已输送到我国东部地区。这项具有划时代意义的“西气东输”工程已于2003年10月完工,随着我国“西气东 输”管线的全面贯通,越来越多的地区将使用天然气。同时在我国南海和东海海底 也发现天然气的水合物,外形似冰,易燃烧,被称为“可燃冰”。它的开采,将有 助于解决人类所面临的能源危机。而天然气的主要成分是甲烷, 为了合理开发并利 用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质. 【板书】天然气的利用甲烷 【讲述】甲烷是天然气的主要成分,同时也是最简单的有机物,要研究甲烷的性质必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。 【板书】一、甲烷的分子组成和结构 分子式:CH4电子式:结构式: 【分析】甲烷是一种空间正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。其所形成的C—H与C—H的夹角为109°28′。 【过渡】物质的结构决定性质,甲烷具有哪些性质呢? 【板书】二、甲烷的性质 1.物理性质 无色无味气体,难溶于水(可用排水法),密度比空气小(可用向下排空气法)。 2.化学性质
甲烷教学方案(设计)
教学过程
最外层有几个电子呢? [板书]C的原子结构示意图 [讲述]C原子有4个价电子,而H原子有1个电子,C原子的1个价电子与H原子的1个电子形成1对共用电子对。所以,C原子欲形成八电子的稳定结构,则需形成四对共用电子对,所以1个C原子要结合4个H原子。由此,同学们便可以写出甲烷的电子式。在我们以后的学习中,常用一根短线来表示一对共用电子对,从电子式便得到结构式,同学们写出甲烷的结构式。 [板书] 电子式:结构式: [过渡]结构式只能初步表明分子中各个原子的结合方式,并不能真实的体现各原子在空间的排布事实,下面,我们来探究一下甲烷的空间结构。 [探究活动]甲烷的空间构型 实验测得甲烷分子中4个C—H键完全相同,每相邻的两个C—H键之间的键角、键长、键能均相等。 [活动]同学们利用手中的笔和橡皮,同桌之间模拟制作出你们认为甲烷可能的空间构形。 [提问]请××同学来总结你们小组讨论的结果,并展示你们的作品。 [过渡]同学们的想象力都非常丰富啊,以上只是我们对甲烷结构提出的设想,如何进行验证?结构决定性质,性质映证结构,因此唯一方法是从性质实验出发寻找证实结构的依据。根据教师的提 示,引发思路 同学上来写甲 烷的电子式和 结构式。 思考:分子的 结构式不一定 代表分子的真 实构型 以小组为单位 讨论、并搭出 甲烷的球棍模 型、比例模型 等。 对比、意见交 流 讨论结果:可 能有两种结构 ——平面正方 形结构和正四 面体结构 培养学生的思 维能力,引导 其通过思考解 决问题。 培养学生的观 察能力、分析 推理能力 引导学生应用 几何知识分析 物质空间结 构,培养学生 推理能力、空 间想象能力。 在交流中进一 步认识 使学生认识物 质结构决定性 质,性质映证 结构的辨证关 系 1min 1min 2min 2min 1min 2min
第二节糖类 【教学目标】 知识与技能:1、认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 2、掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质, 他们之间的相互转变以及烃的衍生物的关系。 3、糖类的概念、葡萄糖的结构、纤维素的酯化。 过程与方法:1、通过单糖、双糖、多糖的探究实验,使学生进一步体验对化学物质探究的过程,理解科学探究的意义,学习科学探究的基本方法,提高科学探究的能 力。 情感态度与价值观:1、初步形成将化学知识应用于生产、生活实践的意识。 2、提高科学素养,丰富生活常识,正确地认识和处理有关饮食营养、 卫生健康等日常生活问题,让学生体验到这就是“身边的化学”“生命 的化学”。 【教学重点】掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,他们之间的相互转变以及烃的衍生物的关系。 【教学难点】糖类的概念、葡萄糖的结构、纤维素的酯化。 【教学过程】 【引入】糖类是六大营养素之一,它在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生物体维持生命活动所需要的能量的主要来源。从低等微生物到高等生物的机体中,时刻都在进行着一系列复杂的糖代谢反应。糖类对于我们并不陌生,让我们一起回顾一下有关糖类的相关知识。 一、糖类 1、定义:从结构上看,多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。P79 2、组成元素:C、H、O。大多数符合通式:C m(H2O)n(糖类又称为碳水化合物) 【提问】①糖类遇浓硫酸往往变黑,何故? ②糖类都符合通式C m(H2O)n吗?符合该通式的都属于糖吗? 【PPT】脱氧核糖: C5H10O4鼠李糖:C6H12O5。 甲醛:CH2O 乙酸:C2H4O2乳酸:C3H6O3 【说明】称糖类为“碳水化合物”虽然不准确。但由于沿用已久,依然在某些学科中使用。 3、分类——根据能否水解以及水解后的产物 单糖:不能水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。 糖类低聚糖:1mol糖水解后能产生2~10mol单糖。如麦芽糖、蔗糖等二糖多糖:1mol糖水解后能产生很多摩尔单糖。如淀粉、纤维素等天然高分子化 合物。
《甲烷》第一课时教案 体验探究过程领悟学科思想 一、设计思想 本节教材内容较少,学生对CH4又有一定的了解,若按教材内容简单设计和施教,只让 学生了解CH4的分子结构和主要的性质,就难以激发学生的学习兴趣。为了更好的激发学 生的求知欲望,体现新课程的三维目标,体验探究过程和领悟学科思想。本课以CH4为例,让学生去体验有机物从发现、定性和定量研究其组成,确定其分子结构,猜测和实证研究 其性质这样一个探究过程。同时,在学生己有的认知发展区内,根据遗忘规律和同化原理,既复习旧知识又同化新知识。该案例具有人本性、情景性、基础性、合作性和探究性等特 色。 二、教材和学情分析 《课程标准》和《学科教学指导意见》对本节课教学的要求是认识化石燃料综合利用的 意义,了解CH4的空间结构和主要性质。 本节教材开篇简单介绍了三种不能再生的化石燃料的存在、加工和利用。在初中,学 生已经了解了CH4的燃烧反应和一些主要用途。在此基础上,本节教学内容将进一步介绍 CH4的分子结构、主要的化学性质(燃烧氧化、取代反应、受热分解)及其应用。 按照课程标准和学科指导意见的发展要求,学生要了解CH4的正四面体空间结构。可教材只给出了CH4的结构式,而结构式只能表示CH4分子中各原子之间的排列方式,不能真实地反映CH4的正四面体结构。由于高一学生对分子空间结构的知识了解很少,本案例以学 生熟悉的碳、氢原子结构为依据,让学生书写CH4的电子式、结构式。然后,施教者通过 展示外加正四面体金属框的CH4分子的球棍模型让学生观察,学生通过观察,既培养了表 象能力,又认识了CH4的正四面体空间结构。 教材在介绍CH4的性质时,只在学生了解了CH4物理性质的基础上,重点叙述了CH4与氯气发生取代反应的性质,简单介绍了CH4燃烧和CH4受热分解的性质。而我以为这三个性质其实质都是CH4分子中的碳氢键在一定条件下断键并重新成键的过程。我就结合专题1和专题2刚学过的化学反应为什么有能量变化,CH4属于氢化物,而氢化物的稳定性与元 素在周期表的相对位置有何关系为切口,组织学生讨论。使教学重过程,重理解。达到“之其所以然”的效果。 三、教学目标 1.知识与技能:了解甲烷的正四面体结构,掌握甲烷的物理性质和化学性质,了解取代 反应。 2.过程与方法:以甲烷的结构为例,认识有机物分子具有立体结构,初步培养学生空间 想象能力。运用实验、观察等手段,结合元素周期律,利用分类、比较思想,同化和探究 新知识,提高迁移能力。 3.情感态度与价值观:通过能源危机及可燃冰开发情况的了解,让学生感受到化学科学 与生产和社会发展的密切联系,增强社会责任感,并体验科学探究的喜悦。 四、重点难点 1.教学重点:甲烷的化学性质,取代反应。
甲烷教学设计 1.教材分析 人教版化学必修2第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。甲烷是最简单的有机化合物,本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。 2.教学目标 知识与技能: (1)了解甲烷的物理性质,了解甲烷的结构特点 (2)认识取代反应、氧化反应 (3)能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式 过程与方法 (1)通过动手制作甲烷可能的空间构型(球棍模型),推导甲烷的空间结构;通过数据计算甲烷分子组成,结构特点,分析讨论等学习过程,体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用 (2)通过学习甲烷的取代反应,了解取代反应的条件和实质 情感态度与价值观 通过对甲烷性质的学习,对分子结构的探究,丰富科学体验,提高学习兴趣,增强学号有机化学的信念。 3.教学过程 【引入?教师】同学们好,很高兴来到六中和大家一起学习,我们武汉的经济是比较发 达的,在2013年全国地级市的GDP排名中,武汉排名第九,其总收入仅次于上海、 广州、北京等地。但武汉却是一个能源匮乏的城市,在发展经济的同时,能源的短缺 是一个巨大的瓶颈,请大家想一想,怎么来解决这个问题呢? 【学生】西气东输 【投影】西气东输 【教师·设问】为了改善东部的能源结构,我国启动了“西气东输”工程,国家的这个战略确实让武汉这个城市受益很大。 【投影?教师】我把这种受益概况为这样几句话: 引得西气入江城能源变革天地新 多元格局兴低碳清洁福气惠民生 【过渡?教师】(教师指着“引得西气入江城”),同学们,你们知道这“气”是指什么吗? 【解释?学生】天然气 【追问?教师】那么它的主要成分是什么呢? 【解释?学生】是甲烷 【追问?教师】其实,煤矿中的瓦斯、池塘中的沼气,它们的主要成分也是甲烷 【展示·教师】(展示甲烷)这就是一瓶甲烷,你们对甲烷有多少了解呢?
高中化学选修一第一章教案 化学的选修1主要内容是关于化学与生活的,与我们的日常生活联系密切。下面是由我为您带来的,希望对大家有所帮助。 :第一节 教学目标: 1. 使学生掌握葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系. 2. 了解合理摄入营养物质的重要性,认识营养均衡与人体健康的关系。 3. 使学生掌握葡萄糖蔗糖淀粉的鉴别方法. 教学重点:认识糖类的组成和性质特点。 教学难点:掌握葡萄糖蔗糖淀粉的鉴别方法 教学方法:讨论、实验探究、调查或实验、查阅收集资料。 教学过程: [问题]根据P2~P3图回答人体中的各种成分。 我们已经知道化学与生活关系多么密切。在这一章里,我们将学习与生命有关的一些重要基础物质,以及它们在人体内发生的化学反应知识。如糖类、油脂、蛋白质、微生素和微量元素等。希望学了本章后,有利于你们全面认识饮食与健康的关系,养成良好的饮食习惯。 [导入]讨论两个生活常识:①"饭要一口一口吃"的科学依据是什么?若饭慢慢地咀嚼会感觉到什么味道?②儿童因营养过剩的肥胖可能引发糖尿
病来进行假设:这里盛放的是三个肥儿的尿样,如何诊断他们三个是否患有糖尿病?今天我们将通过学习相关知识来解决这两个问题.下面我们先来学习糖类的有关知识。 糖类: 从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质. 大部分通式Cn(H2O)m。糖的分类: 单糖低聚糖多糖 一、葡萄糖是怎样供给能量的 葡萄糖的分子式: C6H12O6、白色晶体,有甜味,溶于水。 1、葡萄糖的还原性 结构简式: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO。 2、葡萄糖是人体内的重要能源物质 C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) 3、二糖(1)蔗糖:分子式:C12H22O11 物理性质:无色晶体,溶于水,有甜味 化学性质:无醛基,无还原性,但水解产物有还原性。 C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 (蔗糖) (葡萄糖) (果糖) (2)麦芽糖: 物理性质: 白色晶体, 易溶于水,有甜味(不及蔗糖). 分子式: C12H22O11(与蔗糖同分异构) 化学性质: (1)有还原性: 能发生银镜反应(分子中含有醛基),是还原性糖. (2)水解反应: 产物为葡萄糖一种. C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
必修2第三章第一节第1课时甲烷教学设计 甘肃省武威市天祝县第二中学二中(733299) 王兆英 一、设计思路 通过网络资源了解甲烷的存在及应用,引发学生学习甲烷的兴趣。从结构角度深化认识甲烷的结构,有利于学生掌握结构和性质之间的关系。学生动手制作模型,写结构式、电子式等,促进学生对有机物结构的认识。在以上的基础,进行甲烷的物理性质的简介和化学性质的重点探究。对于烷烃的取代反应,教材以甲烷和氯气为例,以直观的实验现象说明问题,再结合甲烷的结构分析取代反应,使得学生能更好的掌握甲烷的取代反应。 二、教材分析 甲烷是常见的最简单的有机物。教材以有机物的学习“结构—性质—用途”为主线,先介绍甲烷用途及前景引入对甲烷的学习,激发学生的学习兴趣。本节在必修模块的有机化学中有双重功能,一方面使学生了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法。另一方面为进一步学习有机化学的学生,打好基本的知识基础和主要研究方法。 三、学情分析 学生刚接触有机化学,对物质结构与性质的关系比较陌生,对物质的空间结构不了解,对有机反应的产物的判断和书写结构简式比较困难。 四、教学目标: 知识与技能要求: (1)了解甲烷的存在、用途及前景。 (2)探究甲烷分子的组成和结构式;掌握甲烷的化学性质。 (3)掌握取代反应的概念。 过程与方法要求: (1)通过甲烷性质的科学探究学习,提高学生分析问题的能力。 (2)通过对甲烷的结构和性质推导分析,提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。 情感与价值观要求: 了解甲烷在自然界的作用;通过对甲烷分子结构的推理过程使学生从中体会到严谨求实的科学态度。 从而提高学化学、爱化学的自觉性。 教学重点:甲烷的取代反应,让学生初步了解有机物基本反应类型,形成对有机反应特殊性的正确认识,并能从结构上认识其反应特点。 教学难点:甲烷结构与性质的关系,取代反应原理的理解。 五、方法与手段 多媒体课件:实验视频展示 彩色分子结构模型以及球棍模型的组件
高中化学选修4详细教案 【篇一:高中化学选修4化学反应原理总教案(共91页)】第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 (第一课时) 教学目标: 1.知识与技能 ①了解反应热和焓变的含义 ②理解吸热反应和放热反应的实质 2.过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的 原因 3.情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点 理解吸热反应和放热反应的实质 教学难点 能量变化中的热效应 教学用具: 投影仪 学习过程 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总 结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反 应 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总 结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生 成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量生成物具有的总能量
1:当能量变化以热能的形式表现时: 我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么 一个反应中的质量与能量有没有关系呢? 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分, 但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量 到底怎样变化 2:反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答)化 学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从 新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成 需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与 新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量 的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 ?h为“-” 为放热反应,?h为“+” 为吸热反应 思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变 化?升高还是降低?规定放热反应的 是环境? ?h=e(生成物的总能量)- e(反应物的总能量) ?h=e(反应物的键能)- e(生成物的键能) 3:练习 1)1molc与1molh2o(g)反应失成lmol co(g)和1mol h2(g),需要 吸收131.5kj的热量, 该反应的反应热为△h= kj/mol。 2)拆开 lmol h—h键、lmol n-h键、lmoln≡n键分别需要的能量 是436kj、391kj、946kj,则1mol n2生成nh3的反应热为 h2生成nh3的反应热为。,1mol 3)h2 + f2 = 2hf h2 + cl2 = 2hcl 预测当生成2 mol hf和2 mol hcl时,哪个反应放出的热量多?若干化学键的键能( kj/mol,25 ℃) 1、下列说法正确的是 a、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 b、放热的反应在常温下一定很易发生
专题三有机化合物的获得与应用 第一单元化石燃料与有机化合物 学习目标 1.认识化石燃料与有机物的关系。 2.认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义。 3.了解甲烷、乙烯、乙炔、苯等物质的主要性质和用途,认识取代反应和加成反应。 4.引导学生关注人类面临的与化学相关的能源短缺、环境保护等社会问题,培养学生的社会责任感。 [第一课时天然气的利用甲烷] 知识目标:通过甲烷分子式的教学,使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法;复习碳原子结构和共价键的知识,掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型;掌握甲烷的重要化学性质。 德育目标:认识物质结构本质,能透过现象看本质;关心社会、能源等问题;合作学习的精神养成。 能力目标:观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练;动手能力、空间想象能力的培养。 重点、难点:甲烷分子式的确定;甲烷分子的空间构型;甲烷的取代反应。 教学用具:实验、多媒体、实物投影 教学过程设计 [录像]: 西气东输 [引入] : 西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质. 【板书】: 天然气的利用甲烷 【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物—甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始,然后是结构式及性质。 【板书】一、甲烷的分子组成和结构 【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的? 【讨论】甲烷的分子式。 【讨论】(1)哪些实验事实说明,甲烷中含有氢元素?碳元素?你能设计一个实验吗? (2)甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素? 【实验设计】点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水 【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是H2O和CO2 .所以甲烷中一定含有C元素和H元素. 【提示】要测定分子式不仅要做定性实验,更要做定量实验。 【交流与讨论】根据课本55页数据计算甲烷的分子式 【投影】学生计算甲烷分子式的方法。 【设问】甲烷的结构又如何?