使学生了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构.
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《最简单的有机物-----甲烷》教案第1课时一、教学目标知识与技能:1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构。
2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验的结论,了解取代反应。
3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
过程与方法:1.通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
2.培养学生用新概念理解知识的能力;培养学生设计实验、动手实验、观察现象,并根据实验现象得出可能的规律的能力。
情感态度与价值观:1.通过甲烷的分子结构的探究,解析其可能有的性质,并设计实验来证明,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望,且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。
2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论,再辩证地解析结论的适用范围。
二、教学重难点教学重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质教学难点:甲烷的结构、研究某物质的程序和方法三、教学方法演示法、启发法、实验探究法四、教学过程【动画】由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。
[新闻导课]1.2005年,我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件。
2.“西气东输”一、甲烷的结构:通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。
甲烷的分子式:CH4[探究问题1]:甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢?(学生讨论)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。
师:究竟甲烷的空间结构是怎样的呢?请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。
[实物展示]:甲烷分子的球棍模型和比例模型:【过渡】:结构决定性质,甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢?二、甲烷的性质1. 甲烷的物理性质【动画模拟】池沼中有沼气师:由动画请思考:沼气(主要充分是甲烷)有什么物理性质呢?生:甲烷是无色、无臭的气体,比空气轻,极难溶于水。
[探究问题2]由甲烷的化学式和相对分子质量,你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢(学生练习计算)生:密度是0.717g/L(标准状况)师:由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析,你能否预测甲烷的化学性质如何呢?[探究实验3]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?【动画模拟】甲烷通过酸性的高锰酸钾溶液动画。
课堂教学设计表4掌握 视频、模拟动画甲烷的取代反应C 、FH甲烷在光照条件下可以与氯气发生取代反应,得到的取代产物有四种。
10分钟自制①媒体在教学中的作用分为:A.提供事实,建立经验;B.创设情境,引发动机;C.举例验证,建立概念;D.提供示范,正确操作;E.呈现过程,形成表象;F.演绎原理,启发思维;G .设难置疑,引起思辨;H.展示事例,开阔视野;I.欣赏审美,陶冶情操;J.归纳总结,复习巩固;K.自定义。
②媒体的使用方式包括:A.设疑—播放—讲解;B.设疑—播放—讨论;C.讲解—播放—概括;D.讲解—播放—举例;E.播放—提问—讲解;F.播放—讨论—总结;G .边播放、边讲解;H. 边播放、边议论;I.学习者自己操作媒体进行学习;J.自定义。
板书设计有机化合物—绝大多数含碳元素的化合物。
烃—仅含碳、氢两种元素的有机物。
一、 甲烷 1. 存在和用途(1) 存在:甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2) 用途:高效、低耗、污染小的清洁能源;重要的化工原料。
2. 物理性质:无色无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
3. 分子组成和结构分子式:CH 4 电子式:H ∶C ····HH ∶H 结构式:空间构型:正四面体结构4.化学性质:(1)氧化反应: CH 4+2O 2CO 2+2H 2O(2)取代反应—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替代的反应。
CH 4+Cl 2CH 3Cl+HCl CH 3Cl+Cl 2CH 2Cl 2+HCl CH 2Cl 2+Cl 2CHCl 3+HCl CHCl 3+Cl 2CCl 4+HCl 关于教学策略选择的阐述和教学环境设计通过“情境导入→提出问题→探究问题→得出结论→指导实践”的主要教学过程,落实新课程倡导的教育理念,通过生活中的事例 ,引导学生思考、提出问题,进而学习新知识,找到解决问题的办法,采用现象分析、实验探究、讲授法等相结合的教学方法。
甲烷教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN称为有机物注意:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、KSCN、SiC等虽含有碳元素,其性质跟无机物很相似,把它们归为无机物。
有机物除了含碳外,一般还含H、O、N、S、P、卤素等元素烃:我们把只含碳、氢元素的有机物叫烃【提问】同学们初中已接触过甲烷,那你们觉得它是一种怎样的气体呢?二、甲烷的物理性质无色、无味的气体=0.717g/L极难溶于水俗名:沼气、坑气,是天然气的主要成分(80-97%)回忆,思考,一人回答让学生回忆、认识甲烷【提问】那么甲烷一般存在哪些地方呢?三、甲烷的存在形式沼气、油田气、煤矿坑道气和天然气等思考,回答使学生知道甲烷的存在形式,与生活实际相结合【讲述】我们知道物质的结构决定物质性质,我们先来看一下甲烷的结构四、甲烷的结构【板书】分子式:CH4电子式:结构式:【展示模型】请学生展示自制的甲烷分子的球棍模型,接着对比展示实验室甲烷分子的球棍模型和比例模型。
【提问】仔细观察甲烷的模型,大家可以发现它有怎样的特点呢?请一学生来写甲烷分子式、电子式和结构式仔细观察模型,讨论甲烷结构特点引入新概念“结构式”鼓励学生大胆猜测,同时,培养学生细心观察和独立思考的能力,提高学生学习兴趣【讲述】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(键角是109°28/)【过渡】通过甲烷的结构可知甲烷的化学性质比较稳定【播放】甲烷的稳定性试验:与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应【讲述】但任何物质的稳定性都是相对的,在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等五、甲烷的化学性质【板书】1.氧化反应——燃烧CH4(g)+2O2(g)−−→−点燃 CO2(g)+2H2O(l)【强调】(1)方程式的正确书写:无机化学方程式与有机化学方程式的区别(2)燃烧产物的检验、点燃前要验纯【讲述】沼气的主要成分就是甲烷,甲烷燃烧放出大量的热,用于煮饭烧水等。
甲烷一、活动导入师:初中化学曾对甲烷作过简单的介绍,现在请同学们回忆一下已学过的甲烷的性质有哪些?[板书]一、甲烷的物理性质生:回忆,讨论并集体回答:甲烷是一种无色、无味,难溶于水,比空气轻,能燃烧的气体,天然气、坑气、沼气等的主要成分均为甲烷。
二、新课讲授师:除了可燃烧之外,其余就是甲烷主要的物理性质。
那么甲烷的分子式和电子式怎么样写呢?(向甲烷的分子结构过渡)生:一位同学在黑板上板演,其余同学在下边练习。
电子式:甲烷的分子式:CH4师:如果将甲烷电子式中每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子?生:在练习本上比画,并得出结果师:这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。
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?[模型展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型(若干)生:相互传看两种模型,观察、体会、理解碳原子与氢原子的相对位置关系,并明确甲烷分子的真实构型为:以碳原子为中心,四个氢原子为顶点的正四面体结构。
师:由此可见甲烷是极性分子还是非极性分子?生:非极性分子。
师:所以甲烷极难溶于水就是非常自然的事情了,这体现了什么样的规律?生:相似相溶原理。
师:看来甲烷的结构式并不能代表其真实构型,我们称其为平面结构式,其立体结构式如图3-1所示,但为了简便其见,一般只写有机物的平面结构式。
[板书]二、甲烷的分子结构师:[过渡]物质的结构决定物质的性质,以上我们了解了甲烷的分子结构,下面我们再来看看甲烷有哪些重要的化学性质。
[板书]三、甲烷的化学性质师:作为一种可燃性的气体,请大家回忆甲烷在空气中燃烧有何现象?在点燃时应注意什么问题?生:(回忆)火焰明亮并呈蓝色,并有水滴和能使澄清石灰水变浑浊的CO 2生成。
点燃甲烷时一定要检验纯度,否则会发生爆炸。
师:从燃烧生成二氧化碳和水的结果可以得到什么启示?生:可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素。
[板书]1.甲烷的氧化反应CH 4+2O 2===CO 2+2H 2O师:请大家留意我所写的化学方程式与以前大家所知道的在形式上有何不同?为什么会有这样的区别?生:观察、思考,并自学教材中的相关注解后回答:方程式的中间用的是“”(箭头)而不是“”(等号),这主要是因为有机物参加的反应往往比较复杂,常有副反应发生。
最简单的有机物——甲烷考纲点击1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构;2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验的结论,了解取代反应;3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质有机物:组成里含碳元素的化合物。
(CO、CO2、H2CO3及其盐除外)烃:仅由碳和氢两种元素组成的化合物。
一、甲烷1. 甲烷的分子组成和结构①分子式②电子式③结构式④结构简式CH4 CH4⑤结构特点:整个分子呈正四面体型结构,4个C—H键的键长、键角、键能(强度)完全相同,键的空间排列对称,键角为109°28 ,分子为非极性分子。
注意:CH2Cl2(二氯甲烷)只有1种结构,说明甲烷是正四面体结构2.物理性质:甲烷是一种无色、没有气味的气体,极难溶于水,密度比空气小。
3.化学性质:比较稳定,通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应。
甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色(即跟二者不反)在特定条件下,也会发生某些反应。
(1)氧化反应:点燃CH4(g)+2O2 (g)CO2(g)+2H2O(2)取代反应:有机物分子中某些原子或原子团被其他的原子或原子团所代替的反应。
现象:①试管内黄绿色气体颜色变浅②试管壁出现油状液滴③试管中有少量白雾④试管内液面上升结论:甲烷与氯气的混合气体无光照时,不发生反应,在光照条件下,甲烷与氯气发生了化学反应。
化学方程式:①生成的卤代物:均不溶于水②甲烷中每取代1molH,需1molCl2来反应高温(3)甲烷受热分解:CH4 C + 2H2(炭黑)二、烷烃1.定义:烃分子中的碳原子之间只以单键结合,碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用,都达到“饱和”。
这样的烃叫做饱和烃,又叫烷烃。
2.组成通式:C n H2n+2。
3.结构特点①碳碳单键(C—C)②呈链状(直链或带支链)③“饱和”:碳原子剩余的价键全部氢原子结合,每个碳原子都形成 4 个单键。
最简单的有机化合物——甲烷教案一、教学目标:1. 让学生了解甲烷的化学式、结构特点和物理性质。
2. 让学生掌握甲烷的制备方法、燃烧反应及其在实际应用中的重要性。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容:1. 甲烷的化学式和结构特点2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的物理性质4. 甲烷的燃烧反应5. 甲烷在实际应用中的重要性三、教学重点与难点:1. 教学重点:甲烷的化学式、结构特点、制备方法、物理性质、燃烧反应及实际应用。
2. 教学难点:甲烷的结构特点、制备方法和燃烧反应的原理。
四、教学方法:1. 采用问题驱动法,引导学生思考甲烷的发现和应用。
2. 利用多媒体课件,展示甲烷的结构特点、制备方法和实际应用。
3. 进行实验操作,让学生亲身体验甲烷的性质。
4. 分组讨论,培养学生的团队合作精神。
五、教学步骤:1. 引入:通过讲解meth-(甲-)这个词根的含义,引导学生关注甲烷。
2. 讲解甲烷的化学式和结构特点:CH4,呈正四面体结构。
3. 讲解甲烷的制备方法:无机物制备(例如碳和氢气反应)和有机物制备(例如石油化工)。
4. 讲解甲烷的物理性质:无色、无味、无臭的气体,不溶于水,密度比空气小。
5. 讲解甲烷的燃烧反应:CH4 + 2O2 →CO2 + 2H2O,放热多,二氧化碳和水。
6. 讲解甲烷在实际应用中的重要性:燃料(天然气、沼气)、化工原料(合成氨、合成橡胶)、环保(生物质能转化)。
7. 进行实验操作:甲烷的制备和燃烧实验。
8. 分组讨论:甲烷在生活和工业中的应用及环保意义。
六、教学评估:1. 课堂问答:通过提问甲烷的基本性质和应用,评估学生对甲烷的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在甲烷制备和燃烧实验中的操作技能和观察能力。
3. 作业论文:评估学生对甲烷应用和环保意义的理解深度。
七、教学拓展:1. 有机化合物:介绍甲烷的同系物,如乙烷、丙烷等,并比较它们的结构和性质。
2. 生物化学:探讨甲烷菌在自然界中的作用,以及它们在环境监测和能源回收中的应用。
最简单的有机物—甲烷教学内容最简单的有机物——甲烷。
人教版高一教材第三章第一节。
教学目标1.知识与技能(1)了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构(2)掌握甲烷的化学性质和取代反应(3)了解分解反应2.过程与方法(1)通过学生实际操作,培养实验能力;(2)通过实验过程的演示,培养观察能力;(3)通过对实验现象和结果的分析讨论,培养思维能力和探究能力。
3.情感、态度与价值观(1)通过了解甲烷在空气中发生爆炸的性质和条件,增强安全意识,了解一些预防危险事故的方法措施。
(2)通过生产、生活中的有机化合物的学习,认识有机化合物的重要性,体会学习有机化学的重大意义。
教学重,难点重点:甲烷的化学性质,取代反应。
难点:1.甲烷的分子结构2.甲烷的取代反应教具学具课件,简单的化学仪器教学过程一、导入新课我们学习和了解了很多种的物质,如碱金属元素、卤素、氧族元素、氮族元素的单质及其化合物;也曾了解和接触过另外一类物质,如甲烷、乙烯、乙炔、蔗糖、葡萄糖、酒精等等.前者我们称之为无机物,后者就是在今后的一段时间即将学习和讨论的一类重要的物质——有机物.它与人类的关系非常密切,在人们的衣、食、住、行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术领域中都起着重要的作用.什么是有机物?(世界上绝大多数的含碳化合物叫做有机化合物,简称有机物。
)化学上把只含有碳氢两种元素的有机物,叫做烃。
烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃。
为什么烷、烯、炔、烃等都有“火”字旁呢?(有机物的一大特点,都可以燃烧。
)我们初中学习过甲烷的燃烧反应大家还记得吗?其实甲烷对我们来说并不陌生,我们日常生活中的沼气大家知道吧?它就是甲烷。
甲烷是一种有机物。
有机物的学习主要从以下几方面来入手。
二、探索新知(一)甲烷的结构甲烷的分子式,电子式,结构式结构式只表示分子中各个原子的结合顺序和原子间的成键情况,不能表示分子的立体构型。
空间构型:正四面体结构。
键角109°28′如图(二)甲烷的性质1 物理性质:无色无味气体,密度比空气小,极难溶于水。
高中化学《甲烷》教学设计及说课稿模板《甲烷》教学设计一、教学目标【知识与技能】会写甲烷的结构式和电子式,能识别甲烷的正四面体结构;了解甲烷的化学性质,理解取代反应的含义。
【过程与方法】通过甲烷的分子结构的探究,解析其可能具有的性质,并设计实验来证明,进而掌握研究物质的方法。
【情感态度与价值观】深入认识“结构决定性质”“内因、外因辨证关系”等哲学思想。
二、教学重难点【重点】甲烷分子结构,化学性质及取代反应的含义。
【难点】理解甲烷分子结构决定了性质,理解取代反应的含义。
三、教学过程环节一:新课导入【教师引导】在我们前面的学习中,已经了解了很多种物质,比如碱金属元素、卤素、氧族元素、氮族元素及其化合物;也曾了解和接触过另外一类物质,如甲烷、乙烯、乙炔、蔗糖、葡萄糖、酒精等等。
前一类物质我们称之为无机物,后者就是在今后的一段时间即将学习和讨论的一类重要的物质——有机物。
今天我们就学习其中一种有机物-《甲烷》。
《甲烷》说课稿各位评委好,我是XXX号考生,今天我说课的题目是《最简单的有机物-甲烷》,下面开始我的说课,根据新课标的理论我将以教什么,怎样教,为什么这样教为设计思路,从教材分析,学情分析,教学目标,教学重难点等几个方面进行说明,首先说一下我对教材的认识。
一、说教材《最简单的有机化合物——甲烷》是高中化学课程标准实验课程教科书必修2第三章《有机化合物》第一节的内容。
教材主要内容为甲烷的结构(包括结构式、电子式),甲烷的物理性质和化学性质。
甲烷的化学性质包括甲烷的氧化反应和甲烷的取代反应以及甲烷的受热分解。
掌握本节课的内容可以为学习烃、烃的衍生物及接下来学习的有机内容奠定良好的基础。
二、说学情在初三化学的学习中,学生对有机化学以及有机物有了初步的了解与认识,且在高一化学中已经学过物质结构的知识,如共价键、极性分子和非极性分子等基础知识,具备了学习本章的理论基础。
甲烷的另一名称“瓦斯”是学生在生活中可以接触到的名词,因此,学生对此物质会有些经验基础。
甲烷的结构与性质一.教学目标:【知识与技能】1.了解甲烷的存在及物理性质。
2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型、化学性质(氧化反应、热分解反应、取代反应)。
3.理解取代反应的概念。
【过程与方法】1.通过甲烷分子结构的模型搭建,理解甲烷的分子构型,加深学生对“结构决定性质”的认识。
2.通过观察甲烷化学性质的实验,锻炼学生的观察能力、语言组织能力。
【情感态度与价值观】1.通过甲烷化学性质的学习,提高学生学习有机化学的兴趣。
2.通过甲烷空间构型学习,锻炼学生空间想像能力和运用事物规律分析解决问题的逻辑思维能力。
二.重点难点:甲烷的结构、甲烷的取代反应。
三.学情分析:有机化学是化学中的重要分支,对学生而言,一切都是新的,学生没有任何框架,而甲烷是最简单的有机物,本课以甲烷为基础,带领学生进入有机化学的领域。
高二(5)班学生善于思考,动手能力强,课堂氛围活跃。
四.教学内容以典型有机物甲烷为切入点,从学生熟悉的天然气应用出发,介绍甲烷的结构和主要性质。
从结构的角度适当加以深化,建立有机物“结构决定性质”的认识关系。
五.教学方法1. 采用直观道具和多媒体,激发兴趣,层层推进;2. 通过动手搭制模型组织学生进行探究、分析、归纳、对比。
步骤教师活动学生活动引入【视频】天然气创意广告,引出天然气,沼气,坑气,瓦斯等主要成分都是甲烷。
【聆听观看】甲烷物理性质【展示】一瓶用排水集气法收集的甲烷气体,请学生描述甲烷物理性质。
【回答】无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水甲烷化学式【提问/视频】推测甲烷燃烧产物,并观赏视频。
【例题】已知甲烷的密度在标准状况下是0.717g/l 。
16g甲烷气体充分燃烧生成了44g二氧化碳和36g水,试确定甲烷中是否存在氧元素,并确定化学式【讲解】甲烷热分解反应进一步证实甲烷中只含有碳氢两种元素。
【推测观察】确定甲烷化学式中有碳氢两种元素,但无法确定是否含有氧元素。
【解题】确定甲烷中无氧元素,并且化学式为CH4七.板书设计甲烷的结构与性质一、物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水二、甲烷的分子结构化学式:CH4 (分子式)电子式:结构式:空间构型:正四面体三、甲烷的化学性质1.氧化反应:①.CH4 + 2O2→ CO2 + 2H2O②.甲烷与高锰酸钾,溴水等不反应。
第一节最简单的有机化合物——甲烷第1课时尊敬的各位评委,各位老师:大家好!我是来自旧州中学的冯秋艳,我今天说课的内容是<<最简单的有机化合物--甲烷>>的第一课时。
我的设计理念来源于新课标的要求,力求实现:“课程的设计以学生的发展为本,关注学生科学探究的学习过程和方法,以及伴随这一过程产生的积极情感体验和正确的价值观。
下面我将从以下几个方面谈谈我对这节课的设计思路。
一.教材分析1.教材的地位及其作用:本节是新课标人教版必修2第三章第一节,是本章的一个重点,也是高中化学的重点之一。
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。
2.功能与价值通过本课的学习,提高学生的基本素养,帮助学生树立正确的有机化学的学习方法,为后面学习有机化学奠定基础。
学会用生活的眼光看化学,用化学知识服务于生活。
二.教学目标基于对教材的理解,我确定这节课的教学目标是1.知识与技能:(1).使学生掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷分子的正四面体结构;(2).掌握甲烷的化学性质,了解取代反应;(3).了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
2.过程与方法:(1).通过实践活动(模型制作)、探究实验、模型、图表、图片、多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。
(2).使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论3.情感态度与价值观:(1)通过甲烷的结构和性质的探究,初步形成对有机化学领域的学习兴趣。
(2)通过对能源危机及可燃冰开发的了解及矿山安全的重要性,感受化学与社会、生活的联系,增强社会责任感,培养学生的安全意识。
三、教学重点难点1.重点:甲烷的结构特点及甲烷的取代反应2.难点:本节课的难点主要是学生甲烷立体结构模型的建立,具体体现在如何将甲烷的结构特点、成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型,同时由于甲烷的取代反应是学生第一次接触的有机反应类型,这也是一个难点,为了更好突出重点,突破难点,我首先对学生进行分析。
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甲烷的立体结构甲烷,化学式CH4,是一种无色、无臭的气体,也是天然气的主要成分之一。
甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子组成,其立体结构对于理解甲烷的性质和反应至关重要。
甲烷的立体结构可以用VSEPR理论(分子的价电子对排斥理论)来解释。
根据这个理论,甲烷的碳原子周围有四个价电子对,它们排列成一个正四面体的形状。
碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子均位于四个顶点上。
这种立体结构使得甲烷分子呈现出非极性的特性。
由于四个氢原子均相同,且位于甲烷分子的四个角上,甲烷分子的电负性分布均匀,没有电荷偏移,因此甲烷是一个非极性分子。
甲烷的非极性使其具有一些特殊的性质。
首先,它是一种很稳定的化合物,不容易与其他物质发生反应。
这是因为甲烷分子中的碳-氢键非常强大,需要大量能量才能打破这些键。
此外,由于甲烷是非极性的,它在溶解性和挥发性方面与极性分子有所不同。
甲烷在自然界中广泛存在,特别是在沉积岩层中。
它是一种主要的温室气体,对地球的气候变化有重要影响。
然而,甲烷也是一种重要的能源资源,被广泛用于燃料和化工工业。
甲烷的立体结构对于理解其反应机理也至关重要。
由于甲烷的碳-氢键强度很高,它在常温下不容易发生反应。
但在高温和高压条件下,甲烷可以与氧气反应生成二氧化碳和水,释放出大量的能量。
这是燃烧过程中常见的反应,也是甲烷作为能源的重要特性之一。
甲烷还可以通过一系列的化学反应转化为其他化合物。
例如,它可以与氯气反应生成氯代甲烷,也可以与溴反应生成溴代甲烷。
这些反应都涉及到碳-氢键的断裂和新键的形成,进而改变甲烷分子的立体结构。
甲烷的立体结构对于理解其性质和反应机理至关重要。
通过VSEPR 理论,我们可以知道甲烷分子呈现出正四面体的形状,使其成为一个非极性分子。
这种立体结构决定了甲烷的稳定性、溶解性、挥发性以及与其他物质的反应性。
深入理解甲烷的立体结构,有助于我们更好地应用和探索这一重要的化合物。
化学甲烷教案人教版初中教学目标:1. 了解甲烷的化学式、结构特点和物理性质。
2. 掌握甲烷的制备方法、燃烧反应及其应用。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
教学重点:1. 甲烷的化学式和结构特点。
2. 甲烷的制备方法和燃烧反应。
教学难点:1. 甲烷的结构特点。
2. 甲烷的燃烧反应。
教学准备:1. 实验室用具:试管、酒精灯、镊子、滴管等。
2. 实验试剂:甲烷、氧气、澄清石灰水等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引导学生回顾已学的烷类化合物,如乙烷、丙烷等。
2. 提问:烷类化合物的通式是什么?二、新课讲解(15分钟)1. 讲解甲烷的化学式为CH4,由一个碳原子和四个氢原子组成。
2. 介绍甲烷的结构特点:甲烷分子呈正四面体结构,碳原子位于中心,四个氢原子分别位于四个顶点。
3. 讲解甲烷的物理性质:甲烷是一种无色、无味、无臭的气体,难溶于水,密度比空气小。
三、实验演示(15分钟)1. 演示甲烷的制备方法:将碳化钙与水反应,生成乙炔气体,再通过盛有碱性溶液的洗气瓶,将乙炔气体转化为甲烷气体。
2. 演示甲烷的燃烧反应:用酒精灯点燃甲烷气体,观察火焰颜色和形状。
3. 实验现象观察:将燃烧后的甲烷气体通入澄清石灰水中,观察澄清石灰水的变化。
四、学生实验操作(15分钟)1. 学生分组进行实验,按照实验步骤进行操作。
2. 观察并记录实验现象。
五、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,总结甲烷的化学式、结构特点、物理性质、制备方法和燃烧反应。
2. 强调甲烷作为一种清洁燃料的应用价值。
六、作业布置(5分钟)1. 完成甲烷的化学式和结构特点的绘制。
2. 书写甲烷的燃烧反应方程式。
教学反思:本节课通过讲解和实验操作,使学生掌握了甲烷的基本知识,培养了学生的实验操作能力和观察能力。
在教学过程中,要注意引导学生主动参与课堂讨论,提高学生的学习兴趣和积极性。
同时,通过举例说明甲烷在实际生活中的应用,让学生认识到甲烷作为一种清洁燃料的重要性。
教案2:《高中化学》必修2第一节最简单的有机化合物-甲烷知识与能力1、使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构;2、掌握甲烷的化学性质,了解有关实验的结论,了解取代反应;3、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
4、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
教学重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质;烷烃的性质,同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
教学难点:甲烷的结构、研究某物质的程序和方法;同分异构体概念的学习及同分异构体的写法。
引入:据了解,作为西气东输主供气源,塔里木气田拥有天然气资源量五千二百六十七亿立方米,截至去年底,累计探明天然气地质储量六千二百二十四亿立方米,在年输气二百亿立方米的前提下,有能够稳定供气三十年的资源保证。
塔里木油气田的油气当量全国排名第4位,天然气的主要成分就是甲烷。
主要讲解内容一、有机物1、什么叫有机物?它有哪些组成元素?含有碳元素的化合物为有机物。
(但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。
)2、组成元素:碳(主要元素)、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等(其他元素)3、有机物和无机物的比较有机物无机物种类很多(3000万种以上) 比有机物少(10万种左右) 溶解性多数难溶于水,易溶于有机溶剂多数难溶于有机溶剂,易溶于水耐热性不耐热,熔点较低多数耐热,难熔化,熔点较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数为非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂,副反应多,反应速率慢一般比较简单,副反应少,反应速率较快4、有机物分类:根据有机物的组成和结构特点烃:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等烃的衍生物:卤代烃、醇、酚、羧酸等。
高分子化合物(包括人工合成)有机化学的学习方法:三抓:抓结构抓部位抓条件三学会:模仿推断接受新信息能力4、烃(通式:CxHy)仅含碳和氢两种元素的有机物,称为碳氢化合物,也称为烃。
第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物—甲烷第一课时教学目标:1.要求学生掌握甲烷的电子式、结构式的写法,初步认识甲烷分子的空间结构。
2.掌握甲烷的重要化学性质3.使学生了解烷烃的组成、结构和通式。
使学生了解烷烃性质的递变规律。
4.使学生了解同系物、同分异构现象和同分异构体〔碳原子数在5以内〕。
教学重点:甲烷的结构特点和甲烷的取代反响;同分异构体和同系物。
教学难点:主要是学生有机物立体结构模型的建立,具体表达在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型,帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。
课时:甲烷的性质1课时、烷烃1课时教学方法:讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法。
教学过程:[投影]西气东输工程简介;煤矿瓦斯爆炸事故原因。
[讲述]世界20%能源由天然气提供,天然气还是重要的化工原料。
这节课我们就来研究甲烷的结构及物理、化学性质。
[板书] 第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物—甲烷1、分子组成CH42、结构[提问]1、碳原子有几个价电子,通常与别的原子形成几个共价键[4个价电子,四个共价键。
2、写出甲烷的电子式。
[板书]电子式:用“—〞代表一对共用电子,结构式:[讲解]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:[展示]优秀作品。
引导观察图3-1所示的C与H的相对位置关系。
[结论]甲烷是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,顶点都是氢原子。
[展示]球棍模型及比例模型:借助球棍子模型讲解人们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。
1、键角都是109028′2、键长1.09×10-10m3、键能是413kJ/mol[强调]结构式实际是分子球棍模型在平面上的投影。
[练习]甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是:A、CH3Cl不存在同分异构体B、CH2Cl2不存在同分异构体C、CHCl3不存在同分异构体D、CH4中四个价键的键长和键角都相等[讲解]甲烷不管是正四面体结构,还是平面正方形结构,CH3Cl、CHCl3都无同分异构体,应选项A、C的理由不充分。
甲烷正四面体结构
甲烷是一种简单的有机化合物,由一个碳原子和四个氢原子组成,化学式为CH4。
虽然甲烷的结构看似简单,但其分子结构却是具有重要意义的。
甲烷分子的结构为正四面体结构,这种结构不仅在化学、物理学领域有着广泛的应用,也成为了自然界中一些分子的结构基础。
甲烷分子的正四面体结构是指四个氢原子均匀地分布在一个碳
原子周围,并且四个氢原子相互之间的距离相等,形成一个四面体。
这种结构的稳定性非常高,是因为每个氢原子都与碳原子形成了共价键,使得甲烷分子的能量最低,因此也是最稳定的构型。
甲烷分子的正四面体结构是由美国化学家Linus Pauling在1930年提出的。
正四面体结构在自然界中也有广泛的应用。
例如,水分子的结构也是正四面体结构,这是因为水分子中氧原子与两个氢原子的键角度为104.5°,正好符合正四面体结构。
此外,一些分子如硫酸和氯仿等也具有正四面体结构。
正四面体结构的应用不仅局限于化学领域,在物理学、工程学等领域也有着重要的应用。
例如,在光学领域,正四面体结构被用于制造光学棱镜,因为它能够将光线分解成不同的波长。
在工程学领域,正四面体结构被用于设计分子筛,这是一种具有高度选择性的材料,可以用于分离化学物质。
总之,正四面体结构是一种具有重要意义的分子结构,不仅在化学领域有着广泛的应用,也在物理学、工程学等领域中发挥着重要作用。
甲烷分子的正四面体结构是一种能量最低、最稳定的结构,是自
然界中一些分子结构的基础。
证明甲烷是正四面体结构的事实甲烷,即化学式为CH4的分子,是一种简单的有机化合物。
它由一个碳原子和四个氢原子组成,四个氢原子均连接在碳原子上,形成一个四面体结构。
下面将从分子结构、键角和化学性质等方面来证明甲烷是正四面体结构的事实。
我们来看甲烷的分子结构。
甲烷的分子中有一个碳原子和四个氢原子。
碳原子与每个氢原子之间通过共价键相连。
共价键的形成是由于碳原子的四个价电子和氢原子的一个价电子之间的共享。
由于碳原子形成四个共价键,每个氢原子都与碳原子相连,甲烷分子的结构呈正四面体。
我们来分析甲烷分子中的键角。
键角是指两个相邻原子和其中一个氢原子之间的夹角。
在甲烷分子中,碳原子与四个氢原子之间的键角均相等。
根据实验测定,甲烷分子中的C-H键角约为109.5度。
正四面体的内角为109.47度,非常接近甲烷分子中的键角。
这进一步证明了甲烷是正四面体结构的事实。
甲烷的化学性质也支持它是正四面体结构。
由于甲烷分子中的四个氢原子位置相对等,因此它具有旋转对称性。
这种旋转对称性使甲烷分子在化学反应中具有特殊的稳定性。
甲烷与氧气反应时,氧气会优先与甲烷分子中的碳原子发生反应,而不是与氢原子发生反应。
这是因为甲烷分子中的四个氢原子位置相对等,氧气无法选择性地与其中的一个氢原子发生反应。
这种化学性质与正四面体的对称性一致,进一步证明了甲烷是正四面体结构的事实。
甲烷是正四面体结构的事实可以通过分子结构、键角和化学性质等方面来证明。
甲烷分子中的四个氢原子均连接在碳原子上,形成一个四面体结构。
碳原子与氢原子之间的键角约为109.5度,非常接近正四面体的内角。
甲烷分子具有旋转对称性,使其在化学反应中具有特殊的稳定性。
这些事实明确地表明甲烷是正四面体结构的。
第 一 节 甲烷
1、 使学生了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构。
2、 使学生掌握甲烷的化学性质,实验室制法和收集方法。
3、 使学生了解取代反应。
4、 培养学生观察、分析实验现象,形成规律性认识,并应用概念认识新事物的思维能力。
甲烷的实验室制法,甲烷的化学性质,取代反应。
甲烷的分子结构、甲烷的取代反应。
实验5——1、实验5——2用品
二课时 自学——辅导法
[引 言]1、什么是有机物?定义:含碳元素的化合物(碳氢化合物及其衍生
物)称为有机化合物。
简称有机物(注意:CO 、CO 2、H 2CO 3及碳
盐例外,它们称为无机物)。
2、有机物与人类的关系。
3、人类早期、和现在取得有机物的手段。
[阅 读]P115页上
[提 问]1、有机物和无机物的种类比较(多少)
2、为什么有机物的种类繁多?
3、组成有机物的元素。
4、那类有机物叫烃?最简单的烃是什么?
[简 述]有机物的特点:
①有机物种类繁多,结构复杂。
②大多数有机物难溶于水而易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
③绝大多数有机物受热易分解,而且容易燃烧。
④绝大多数有机物是非电解质,不易导电,熔点低。
⑤有机物所起的化学反应比较复杂,一般比较慢,并且还常伴随有副反应发
生。
[板 书] 第一节 甲 烷
一、甲烷的分子结构
[阅 读]P115页——116页上
要求掌握:⑴甲烷的分子式
⑵甲烷的电子式
⑶甲烷的结构式
⑷甲烷的分子结构示意图
[展示甲烷的球辊模型和比例模型]加深对甲烷的正四面体结构的认识。
CH4分子中1个C与4个H形成一个四面体,C在正四面体中心,4个H在正四面体的4个顶点。
①键角:109°28 ˊ正四面体
②键长:C-H键键长:1.09×10-10m
③键能:413 KJ·mol-1
但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事,为方便起见,一般采用平面的结构式。
[板书]甲烷的物理性质
⑴无色、无味气体
⑵在标准状况下,ρ=0.717g·L-1
⑶极难溶于水
[板书]二、甲烷的实验室制法
1、原料:无水CH
3
COONa和干燥的碱石灰(NaOH和CaO)。
2、反应原理:
CH
3-C0ONa + NaOH
△
→ Na
2
CO
3
+ CH
4
↑
CaO的作用
①干燥剂(吸收反应中的水分产生)
②疏松剂(使生产的CH
4
易于外逸)
③防止试管破裂(防止NaOH在高温下与玻璃反应)
[提问]讨论制取甲烷的装置与制取什么气体相同?为什么?[学生回答]与制氧气、氨气的装置相同(S+S g)
[板书]三、甲烷的化学性质
1、甲烷的氧化反应
CxHy + (x+y/4) O
2点燃
→ xCO
2
+ y/2H
2
O
*若在甲烷燃烧导管上方罩一个烧杯,烧杯内沾有石灰水能观察到什么现象?
火焰呈淡蓝色,烧杯内部有水蒸气凝结,石灰水变浑浊,同时放出大量的热。
证明:甲烷燃烧时有二氧化碳和水生成
用途:甲烷燃烧时要放出大量的热,故甲烷可用作燃料。
注意:如果点燃甲烷和氧气(或空气)的混和物,它立即发生爆炸,爆炸极限为:空气中含甲烷:5—15% 氧气中含甲烷:5.4—59.2%。
所以点燃甲烷前必须检验纯度。
在煤矿矿井里要采取通风,严禁烟火等安全措施。
[实验5——4]演示
[讲述]高锰酸钾的酸性溶液是强的氧化剂。
甲烷与之不反应说明甲烷很稳定,甲烷与强酸、强碱也不反应。
[板书]2、甲烷的取代反应
[实验5——2]演示
[学生讨论]由你观察到的现象,可以分析得到那些实验信息?
[回答] 1、混合气体在光照下发生了化学反应。
2、生成了新的油状物质。
3、量筒内气体压强减小。
[阅读]P117页,要求用结构式和化学方程式表示上述反应过程。
H 光 H
H-C-H + Cl-Cl —→ H-C-H + H-Cl
H H
(一氯甲烷)
H 光 H
H-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl
H H
(二氯甲烷)
H 光 Cl
Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl
H H
(三氯甲烷)
Cl 光 Cl
Cl-C-Cl + Cl-Cl —→ Cl-C-Cl + H-Cl
H Cl
(四氯甲烷)
取代反应: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代替的反应。
甲烷分子里H原子在一定条件下可被其他某些原子逐步取代而发生取代反应。
[板书]3、甲烷的受热分解
在隔绝空气的条件下,加热到1000℃以上,甲烷就会分解生成炭黑和氢气。
CH
4高温
→ C + 2H
2
用途:分解生成的炭黑是橡胶工业的重要原料,也可用于制造颜料、油墨、油漆等。
[小结]
[课堂练习]第一课时:发单页题、第二课时课本习题[布置作业]创新作业第一、第二课时题
[教学后记]。