高一化学必修2第三章第1节甲烷第1课时学案

第一节最简单的有机化合物——甲烷课时1甲烷学习目标：1.了解有机化合物的概念。

2.掌握甲烷的分子结构，了解甲烷的物理性质及存在、用途。

3.掌握甲烷的化学性质，认识取代反应的特点。

(重点)[自主预习·探新知]1．有机化合物和烃及其包含关系【提醒】含碳化合物不一定都是有机物。

如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。

2．甲烷的存在组成与结构(1)甲烷的存在和用途(2)组成和结构(3)空间结构甲烷分子以碳原子为中心，四个氢原子为顶点形成正四面体形，4个C —H 键的长度和强度相同，夹角相等。

【提醒】 可利用CH 4分子中共价键的夹角为109°28′且相同，说明CH 4为正四面体形而不是正方形。

3．甲烷的性质(1)物理性质颜色 状态 气味 密度(与空气相比)水溶性 无色 气体 无味比空气小 极难溶于水(2)化学性质①稳定性通常状况下，CH 4性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂均不反应。

②氧化反应(燃烧)点燃条件下，CH 4能在空气中燃烧，化学方程式为CH 4＋2O 2――→点燃CO 2＋2H 2O ，燃烧火焰呈淡蓝色。

③与Cl 2的取代反应a ．CH 4与Cl 2在光照条件下，反应生成一氯甲烷的化学方程式(用结构式表示物质) 。

b ．甲烷的4种氯代产物都不溶于水，常温下CH 3Cl 为气体，其他三种为液体。

(3)有机物取代反应概念：有机物分子中的某些原子或原子团被其他的原子或原子团所替代的反应。

[基础自测]1．判断对错(对的打“√”，错的打“×”)。

(1)含碳化合物一定为有机物，含碳、氢的化合物一定是烃( )(2)沼气、坑道气、天然气的主要成分均为甲烷( )(3)甲烷的结构式为，空间构型为正方形()(4)CH4易燃易爆，是一种还原性气体，能使酸性KMnO4溶液褪色()(5)CH4、H2、CO的燃烧火焰相似，均为淡蓝色火焰()2．写出下列反应的化学方程式(1)甲烷与氧气的反应：_______________________________________。

（表格形式）化学高一人教版(必修2)第三章第一节最简单的有机物——甲烷教学设计一、教材分析甲烷是新课程人教版高中化学必修2第三章《有机化合物》第一节内容，是较为系统学习有机物的开始，本章是从最简单的有机物——甲烷入手，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式，充分体现有机化学对国民经济发展和人们生活水平提高的重要作用，以及对自然资源的合理开发、综合应用及可持续发展的观点。

初中化学已经初步介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途，在学生已有的知识基础之上再次螺旋上升式学习甲烷更能调动和激发学生的学习兴趣，再者高中化学必修二第一章也介绍了部分物质结构的知识，这些都为学好本章做好了铺垫。

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，烃是一切有机物的母体，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，因此对帮助学生树立正确学习有机物的学习方法有着重要的作用，在有机化合物的学习中占据着不可替代的重要地位，同时也为进一步学习有机选修模块的学生打下最基本的基础。

二、学情分析在无机物的学习中，学生已经深切地认识到“结构决定性质，性质又能反映物质的结构”，这种思想自然而然地会迁移到有机物的学习上来，从无机到有机知识的学习，从知识的学习模块上来讲好象是一种跳跃，但通过初中化学的学习，学生已经知道了甲烷的分子组成、部分物理性质、燃烧反应和一些主要用途，只是对甲烷的空间结构和部分化学性质不清楚。

通过模型演示，自主搭建验证，实验探究等能够引起学生强烈学习兴趣的学习方式，帮助学生加强对知识的深入理解和探究。

三、教学目标(一)、知识与技能目标：1、了解自然界中甲烷的存在及分子式。

2、通过实践活动掌握甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构。

3、了解甲烷的主要性质。

(二)、过程与方法目标：1、通过实践活动探究实验模型等，逐步养成关心科学、研究科学的态度。

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）【学习目标】1．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．了解烷烃的组成、结构和通式，了解烷烃性质的递变规律。

4.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）。

预习案1．甲烷的分子组成分子式：，电子式：，结构式：。

甲烷分子的结构特点为：甲烷分子中有_____个_______键，均为___ _____键（填极性键或非极性键）。

2．甲烷的结构：课本第60页，“实践活动”3．常用的分子模型有、两种；甲烷的空间结构为。

4．甲烷的物理性质：___________________________________________________________。

[自我检测]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探究案课题一：甲烷的氧化反应，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。

思考：1、点燃甲烷前要进行什么操作?__________ ________2、火焰的颜色是什么?_____________________________3、燃烧后的产物如何检验?_________________________________________课题二：甲烷的取代反应甲烷与氯气反应的现象：；写出有关方程式：取代反应定义:________________________________________________ _______叫取代反应。

思考：甲烷的性质与氢气的性质有何区别？课题三：取代反应和置换反应的区别小结：甲烷的化学性质：。

【当堂检测】1．若甲烷与氯气以物质的量之比1:3混合，在光照下得到的产物：⑴CH3Cl，⑵CH2Cl2，⑶CHCl3，⑷CCl4，(5)HCl，其中正确的是（）A．只有⑴B．只有⑷C．⑴⑵⑶⑷的混合物D．⑴⑵⑶⑷(5)的混合物2．二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。

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）教学设计教学设计思路人教版化学必修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。

本节的主要教学思路是：在设计本节教学时，要在学生初中化学知识的基础上体现认识的渐进性发展的原则，在学生已有的一些有关物质结构概念的基础上，紧紧抓住结构和性质的关系，让学生在头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。

采用学生探究、教师引导、师生共同总结归纳的教学方式，尽可能地让学生动起来。

同时充分利用动手拼插模型、视频、图片等多种教学手段，利用多种方法、采用多种角度，加深学生对知识的理解和应用能力。

教学过程中，尽可能地将甲烷的结构、性质做到层层递进、由浅入深，最后形成知识体系。

课前准备：1、学生准备：课前预习学案2、教师准备：（1）三案导学（课前预习案、课堂探究案、课后提升案）（2）准备用品（球棍模型、比例模型、纸、剪刀、米尺、气球等）教具 球棍模型、比例模型、纸、剪刀、米尺、气球等。

教学 环节 教师活动学生活动设计意图导入 新课【展示】甲烷的发展史及“西气东输”工程图片，引入：人们认识和研究甲烷经历了大约5000年的历史，现在，为了改变我国东部能源结构，又不远万里把甲烷从新疆等地东输到上海。

观看图片及史料从甲烷的发展史及“西气东输”工程图片入手，激发学生学习兴趣。

（甲烷的结构）合作探究一【学生板演】甲烷的分子式、电子式、结构式【探究活动】甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构？ 先预测，然后进行探究。

通过探究、实践活动、拼插模型和图片等教学手段，培养学生分析问题的能力和勇于探索的科学态度。

【实践活动】学生动手制作甲烷的模型通过观察和分析，了解甲烷的空间构型。

【实物展示】甲烷的球棍模型及比例模型 观看 【讨论】1．碳的共价键几条？氢、氯、氮、氧呢？ 2．尝试写出乙烷、HCN 的结构式。

第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物－甲烷第一课时甲烷【教学过程】[导课]投影图片：沼气池、西气东输、瓦斯爆炸。

这里气体的主要成分均为甲烷，甲烷作为一种高效、清洁的能源，你对它了解多少呢？[投影]复习回顾：你对甲烷知多少？引导学生结合初中学过的知识和图片信息总结。

学生回答教师加以评价并投影结论[过渡]在已有知识的基础上我们继续探究甲烷的性质。

甲烷是一种最简单的有机物，也是一种常见的非金属气态氢化物，请同学们思考：HCl、H2S、NH3等均为非金属气态氢化物，它们都能被强氧化剂KMnO4氧化，且能与强酸或强碱反应。

CH4是否具有这些化学性质呢？[讲解]实验是检验真理的唯一标准，下面我们通过实验来探究。

[演示] 分别将甲烷通入加了酸碱指示剂的氢氧化钠、盐酸，酸性KMnO4溶液中，观察现象，颜色是否褪去？学生观察实验现象，总结实验结论：通常状况，甲烷非常稳定。

与强氧化剂、强酸、强碱都不反应。

[过渡]物质的性质是由结构决定的，甲烷分子具有怎样的结构特点呢？下面我们来探究甲烷的结构。

[板书] 一、甲烷的结构引导学生书写甲烷的分子式、电子式、结构式。

师生共同分析C---H键的特点及氢原子之间的作用力。

[提问] 甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？[展示] 请同学们展示课前制作的正四面体及甲烷分子模型。

教师给予评价，择优保存。

并出示球棍模型和比例模型[投影]甲烷的结构特点结合图片师生共同分析：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。

4个C－H键完全相同，夹角相等。

[过渡]这种稳定的结构决定甲烷在常温下化学性质非常稳定，不与强氧化剂、强酸、强碱反应。

但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应，如甲烷有可燃性。

[板书] 二、甲烷的化学性质1. 氧化反应[实验]点燃纯净的甲烷。

学生观察现象，写化学方程式[讲解]甲烷燃烧时放出大量的热，生成物无污染，因此甲烷是一种很好的燃料。

[过渡] 投影问题：根据学到周期表的有关的知识，提出大胆而合理的猜想： CH4能和氧气发生反应，在一定的条件将甲烷和氯气混和在一起，你认为能发生反应吗？你猜想的依据是什么？学生思考交流[投影]元素周期表[实验探究]参照课本61页实验，思考下面问题：1.你从实验中得到哪些信息。

必修二第三章第一节最简单的有机物一一甲烷第一课时-、预习目标(1 )甲烷的分子结构(2 )认识甲烷的性质、重要用途二、预习内容1 •甲烷的分子结构电子式为, 结构式为，其空间结构为。

甲烷分子中有个键，有机化合物中碳原子成键的特征。

2 •甲烷的物理性质甲烷是一种色、味的，密度比空气, 溶于水。

，与强氧化剂如、强酸、强碱等均发生化学反3 •甲烷的化学性质通常状况下，甲烷的性质应.(1)燃烧(氧化反应) :甲烷燃烧时，火焰呈,反应的化学方程式为⑵取代反应教材科学探究的实验现象：①。

②③。

在光照的条件下，甲烷和氯气发生反应的化学方程式为：① ________________________________________________ ；②________________________________ __________ ；③ __________________________________________________________________________________ ；④ ___________________ _______________________________________________ 。

四种氯代产物中， _______ 为气体，_________ 、________ 、_______ 为液体，且它们均_____ 溶于水.取代反应的定义： _____________________________________________________________ 。

4•甲烷的用途：________________________________________________________________ 。

课内探究学案一、学习目标1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。

高中化学必修2第三章有机化合物学案第一节最简单的有机化合物一一甲烷第一课时学习目标：1. 掌握甲烷的结构式、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 关实验结论，了解取代反应。

3. 了解甲烷的存在和甲烷的用途 等。

学前准备：有机化合物与人们的生活有密切联 系，如煤油、汽油等燃料，糖类、油脂、蛋白 质营养素等。

有机物的组成元素除 —，常有 ___ 、 ___ ，还有 , , , 等。

仅含 碳和氢两种元素的有机物称烃，最简单的烃是 甲烷。

有机物与无机物的主要区别学习过程：一、甲烷的分子结构化学式： ____________ 电子式： ____________结构式： ____________ ■吉构简式： ___________二、甲烷的性质1. ____________________ 物理性质：甲烷是 色_______________________________ ■味的气体， ____ 于水，比空气 ________ 的气体，是 天然气、沼气（坑气）和石油气的主要 成分。

2. 化学性质：甲烷性质稳定，不与强酸、强 碱反应，在一定条件下能发生以下反应： （1）氧化反应可燃性 _________________________ 化学方程式） 注意：a .甲烷点燃前需验纯，检验的方法是： 收集一试管甲烷气体，靠近酒精灯火焰， 若听到 噗”的一声说明气体纯净。

b .方程式的中间用的是 一 ”（箭头） 而不是“===="（等号），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。

c .火焰呈淡蓝色学生实验：CH 4通入酸性KMnO 4溶液中： 观察实验现象： ____________ 褪色，证明甲烷 _________ 酸性高锰酸溶液褪色。

结论：一般情况下，甲烷性质稳定，与强酸、 强碱及强氧化剂等 _____________________ 应练习：1.将CH 4 （隔绝空气）加热到1000C 以上，可发生反应CH 4同C+2H 2,然后 通入水蒸气，则混合气体中不可能存在的气体 是（ ）A 、 COB 、 H 2C 、 CO 2D 、 O 2 2.下列叙述中错误的是（）A. 点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先验纯B •甲烷燃烧能放出大量的热，所以是一种很好 的气体燃料 C.煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以防爆戸-Ct在室温下，甲烷和氯气的混合物可以在黑暗中长期保存而不起任何反应。

最简单的有机化合物-甲烷第一课时课题甲烷第一课时教学目标知识与技能：掌握甲烷的结构、物理性质和化学性质。

过程与方法：通过自行设计实验，掌握根据问题提出假设、设计实验验证假设、最终得出结论的科学探究方法。

情感态度与价值观：通过学习甲烷的相关性质，体会化学学科与日常生活的紧密联系，体会学习化学的喜悦。

教学重难点甲烷的取代反应教学过程下面请同学们一个新闻报道。

【讲解】该新闻报道中提到，2008年11月，我国在青海省祁连山南缘冻土带成功钻获天然气水合物实物样品。

那么，到底什么是可燃冰？可燃冰主要成分是甲烷分子和水分子。

可燃冰有什么性质？今天我们就来解决这个问题。

【板书】一、甲烷【过渡】通过之前元素周期表和元素周期律的学习我们知道，结构决定性质。

因而我们先来看一下甲烷的结构。

请同学们自行阅读课本，写出甲烷的化学式和电子式。

【板书】1、甲烷的结构：CH4我们可用“-”来表示一个共用电子对；这样短线来表示一对共用电子的图式叫结构式。

因而甲烷的结构式为【过渡】甲烷的空间构型是什么样的？请同学们阅读课本。

【讲解】甲烷分子具有正四面体结构，请看ppt。

其中的四个C-H键长度和强度都相同，夹角也相同为109o28’。

【过渡】这就是甲烷的结构。

接下来我们看一下甲烷的物理性质。

【板书】2、甲烷的物理性质【教师】请同学们观察这一瓶甲烷气体，并阅读课本，自行从以下几个方面总结其物理性质。

状态颜色气味溶解性密度比空气小CH4气体无色无味极难溶于水【讲解】通过甲烷物理性质的学习，我们可以看出，由于甲烷极难溶于水，我们可采取排水法进行收集；由于甲烷的密度比空气小，我们可采取向下排空气法进行收集。

【过渡】甲烷通常情况下，比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。

但是在特定情况下，甲烷也会发生某些反应。

【ppt展示】用天然气烧水的图片。

学习甲烷的化学性质。

【板书】3、甲烷的化学性质（1）甲烷的氧化反应【教师】从刚刚上面的学习中我们已经知道，甲烷的化学式为CH4，及甲烷中含有C、H两种元素，请同学们思考一下，如果甲烷与氧气反应，会生成什么物质？我们该如何验证你的假设呢？请同学们设计实验方案。

甲烷学案【学习目标】1.了解有机物和有机化学、有机物的重要用途和特点、有机物的元素组成和类型；2.掌握甲烷的分子结构、化学性质，了解甲烷的重要用途；有机物和无机物（1）历史回顾从没有生命的物体（如矿物、土壤、空气、水）中提取出来的物质是无机物，而从具有生命的物体（如动物、植物）中提取出来的物质是有机物。

（这里“机”字的意义是生命力）1828年德国化学家维勒（F.Wohler）在实验室蒸发氰酸铵（无机物）溶液时意外获得了尿素（有机物）：△NH4OCN——→（NH2）2CO氰酸铵尿素此举打破了有机物和无机物的界限，使二者建立了联系。

后来化学家们利用无机物合成了很多有机物，这就使得无机物和有机物的概念失去了原来的意义。

（2）有机物和有机化学人们将含碳元素的化合物（CO2、CO、H2CO3及碳酸盐除外）称为有机化合物，简称有机物，。

2.有机物的特点结构复杂，种类繁多在有机物中C原子以4个共价键与其它原子结合，有时以单键结合，有时以双键结合，还有时以叁键结合；所含元素较多（除碳外还有氢、氧、氮、硫、磷卤素等）；除天然有机物外，还有人工合成的有机物，因此有机物的种类已达2000万种，并且还在不断增多。

3.组成最简单的有机物——烃仅含C和H两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。

烃又分为饱和烃（烷烃）、不饱和烃（烯烃、炔烃等）和芳香烃（苯及苯的同系物等）。

甲烷甲烷是天然气、沼气、瓦斯气的主要成分，是目前我国居民家用的主要燃料。

甲烷的来源：与石油共生；单独成矿；与煤共生（瓦斯气）；有机物发酵（沼气）。

1.甲烷的分子结构分子式CH4，电子式结构式。

空间立体构型：正四面体型。

2.甲烷的物理性质常温下为气体，无色，无味，难溶于水，密度是0.717g/L。

3.甲烷的化学性质（1）甲烷的氧化反应①可燃，在空气里充分燃烧时淡蓝色火焰，生成水和二氧化碳，并放出大量的热。

CH4+2O2——→CO2+2H2O+Q②不能被强氧化剂氧化【实验】将甲烷气体通入KMnO4酸性溶液中，溶液的紫色无变化，这说明甲烷不与高锰酸钾反应，即不能被强氧化剂氧化（即较稳定）。