高二化学下学期甲烷 人教版
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人教版高中化学必修二说课稿第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷一、指导思想人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书必修教材的教学要求是面向全体高中学生,体现三维学习目标,目标培养学生的探究能力,分析能力,应用能力及实践创新能力、培养学生严肃认真的科学态度和科学方法,培养学生关心社会,关心自然的情感。
二、教材分析地位和作用《最简单的有机化合物——甲烷》位于高中化学课程标准实验课程教科书必修2的第三章《有机化合物》的第一节。
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。
将《甲烷》这一节内容放在教材的必修2,是考虑到学生在高一化学中已学过物质结构的知识,如共价价、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。
烃是一切有机物的母体,学习有机化学的基础。
而甲烷作为结构最简单的有机物又是学习烃的入门,所以让学生掌握好甲烷的知识,就是为学习烃、烃的衍生物及接下来学习的有机内容奠定了良好的基础。
同时,因为在高中化学中,有机化学与无机化学的联系不是非常的紧密,对无机化学部分学的不是很好的同学来说,可以说是学习化学的新的开始,只要鼓励学生努力就可以学好,这无疑会增加学生学习的信心。
三、教学目标1认知目标:掌握甲烷的分子组成和结构;了解甲烷物理性质;掌握甲烷的化学性质;初步掌握取代反应的概念以及它与置换反应的区别。
2能力目标:培养学生观察能力和逻辑思维能力;培养学生对比、分析、归纳能力;培养学生的空间想象能力。
3情感目标:深入认识“结构决定性质”“内因、外因辨证关系”等哲学思想;认识化学微观世界分子结构的立体美。
四、教学重点、难点1. 教材重点甲烷分子结构;甲烷的化学性质;取代反应的概念;2. 教学难点甲烷分子结构与化学性质的关系;甲烷与氯气反应的机理五、学情、学法分析1、学情分析经过初三化学的学习,学生对有机化学以及有机物有了初步的了解与认识,因此在老师的教导下,结合具体形象的甲烷的结构式的模型、有关甲烷的反应机理的视频,再通过他们本身的努力学习,可以对甲烷有比较好的掌握。
甲烷的性质[知 识 梳 理]一、有机化合物和烃【1.CO 、CO 2、H 2CO 3及碳酸盐属于有机物吗?提示 CO 、CO 2、H 2CO 3及碳酸盐虽然含有碳元素,但其组成和性质大多具有无机物的特点,因此属于无机物。
二、甲烷1.分子结构(1)分子组成:(2)空间结构:【2.若把甲烷分子中的一个氢原子换成氯原子,还是正四面体结构吗?提示 因C —H 键与C —Cl 键的长度不同,故CH 3Cl 是四面体结构,但不是正四面体。
2.物理性质3.通常状况下,甲烷性质比较稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。
但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH 4+2O 2――→点燃CO 2+2H 2O ; 现象为安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。
(2)取代反应①实验探究:甲烷与Cl 2的取代反应。
a.水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均难溶于水。
b.状态:常温下除CH3Cl是气体,其余三种均为液体。
③取代反应概念: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。
4.存在与用途甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分,是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,也是一种重要的化工原料。
[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)有机物都含有碳元素,则含有碳元素的化合物都是有机物()(2)有机物都易燃烧()(3)烃是含有碳元素和氢元素的化合物()(4)烃在氧气中充分燃烧后只生成二氧化碳和水()(5)天然气的主要成分是甲烷,其属于可再生能源()(6)在点燃甲烷气体之前必须检验其纯度()(7)甲烷与Cl2的反应是置换反应()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×2.瓦斯爆炸往往与矿坑中的甲烷有关,下列叙述中错误的是()A.点燃甲烷不必事先进行验纯B.甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料C.煤矿的矿井要注意通风并严禁烟火,以防爆炸事故的发生D.点燃混有空气的甲烷不一定会爆炸答案 A探究一、有机物组成和结构的表示方法【合作交流】1.从碳的原子结构分析,有机物成键有什么特点?提示碳的原子结构示意图,其最外层有4个电子,不易失电子,也不易得电子,一般通过共价键与氢、氧、卤素、硫、氮等元素的原子相结合,也可以与碳原子形成多种形式的共价键。
甲烷教学目标1.了解甲烷的结构式和甲烷的正四面体结构,从而提高思维和空间想象的能力;2.掌握甲烷的化学性质,增强学生的观察能力和思维能力;3.了解取代反应;4.通过学生对结构决定性质这一规律的认识,对学生进行辩证唯物主义的教育.教学重点甲烷的化学性质,取代反应.教学难点1.甲烷的分子结构;2.甲烷的取代反应.教学用具:甲烷的球棒模型及实验用具教学方法:模型展示,实验探究教学过程[引言]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.[设疑]1.什么是有机物?2.有机物种类繁多的主要原因是什么?[生]自学、阅读、思考、讨论后回答:1.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2.有机物种类繁多的原因①碳原子可以连成链状,可以有支链,也可以连成环状;②碳原子可多可少;③碳原子可以以单键、双键相连,也可以叁键相连。
强调:有机物有2000多万种,还在每年以60万种速度在增加。
[师]2000多万种有机物是由哪些元素组成的呢?[生]氢、氧、氮、硫、卤素、磷等[投影]有机物与无机物的主要区别[师]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?[生]有机物的一大特点,都可以燃烧。
[板书]甲烷一、甲烷的结构[师]展示甲烷分子的球棍模型和比例模型[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.[生]:写出结构式、电子式。
高二化学下学期甲烷人教版
[教学重点] 甲烷的化学性质、取代反应[教学难点] 甲烷的化学性质、取代反应[教学类型] 新授课
[教学方法] 实验、分析、归纳
[教学内容] 引入:从这一章起,我们将学习有机化合物知识。
请同学们阅读课本,了解什么是有机物?为什么有机物的种类非常繁多?什么叫烃?烃有几种分类?
一、有机物的概念有机物是有机化合物的简称,是含碳元素的化合物,但不是所有的含碳元素的化合物都是有机物。
是指绝大多数的含碳的化合物。
1、有机物是指“绝大多数的含碳化合物”,并非全部的含碳化合物,碳氧化物(CO、CO2)、碳酸盐等都不是有机物。
2、有机物和无机物的主要区别如下表所示性质和反应有机物无机物溶解性多数不溶于水,易溶于有机溶剂有些溶于水,而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热,熔点较低,一般在400℃以下多数耐热,难熔化,熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂,副反应多,反应速率较慢一般比较简单,副反应少,反应速率较快
3、有机物和无机物的概念是人为划分的,它们之间并没有严格的界限。
4、人类最早合成的有机物是尿素〔CO(NH2)2〕。
二、有机物种类繁多的原因有机物种类繁多的原因,主要是由C原子的结构决定的。
C原子有较小的原子半径,且最外层上有4个电子。
1、C原子可与其他原子形成4个共价键。
2、C原子之间也能相互形成共价键:单键、双键、三键、碳环等。
3、碳链可长可短、可支可直,而支链又可位于主链的不同位置上。
4、自然界中含C化合物种类最多,C是ⅣA族元素,因而含ⅣA族元素的化合物种类最多。
课堂练习:
1、什么是有机物?组成有机物的元素主要是哪几种?H2CO
3、CO
2、CO是有机物吗?强调:有机物是含碳元素的化合物,但不是所有的含碳元素的化合物都是有机物。
设问:有机物中最简单的是什么?回答:有机物中必含碳,则还需另一种元素,最简单的为氢,故烃是有机物中最简单的。
设问:烃中最简单的是什么呢?回答:在
C、H化合物中,含一个碳原子时最简单,则甲烷为最简单的烃。
三、烃的概念烃是指只含碳和氢两种元素的有机物。
1、取碳的声母“t”,氢的韵母“ing”,可拼出“烃”的读音。
2、烃的概念是从所含元素的种类定义的,而不考虑其结合形式和结构特点。
如下列有机物都是烃:
3、烃可用CxHy表示,其完全燃烧产物为CO2和H2O:课堂练习:
2、下列物质属于烃的是:
A、H2S,
B、C2H2,
C、CH3Cl,
D、C2H5OH,
E、CH4,
F、H2,
G、金刚石,
H、CH3COOH,
I、CO2,
J、C2H4今天我们来共同学习一种最简单的有机物甲烷。
板书;
第一节甲烷
一、甲烷的分子结构展示:甲烷的比例模型和球棍模型,然后分析四式。
书写结构示意图和电子式:分子式:CH4 电子式:结构式:
几何构型:正四面体结构提问:甲烷分子的空间结构是什么样的呢?展示:向学生展示甲烷的实物模型,介绍球棍模型和比例模型,提示观察部位。
甲烷的正四面体立体结构讨论:表明甲烷键参数的数据是哪些?键参数:键长:
1、0910-10m(四个相等)键角:10928′(四个相等)键能:413 kJ/mol(四个相等)共同讨论:(1)甲烷的键角是10928′,而不是90,说明其为立体结构;(2)从学过内容可知,SiH键键能为413kJ/mol,键能较大。
稳定。
讲解:①C—不能使KMnO4酸性溶液褪色。
C H4+2O2CO2 +2H2O2甲烷的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叫做取代反应。
1、取代反应是有机反应,反应物中至少要有一种有机物。
2、取代反应是最重要的一类有机反应,判定一个反应是否属于取代反应最直接的方法就是概念判定法,因此记住取代反应的概念非常重要。
取代反应概念的记忆,可采用简约记忆法:“某些”“被其他”“所代替”
3、取代反应与置换反应的主要区别一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物的反应叫做置换反应。
置换反应和取代反应很相似,但其区别也是明显的。
有的置换反应是取代反应,如:2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑但大部分取代反应不是置换反应,如甲烷和氯气的光卤代反应。
现将其主要区别列表对比如下:置换反应取代反应反应物①反应物中一定有单质②反应物都是无机物①反应物中可以有单质,也可以没有单质②反应物中至少有一种有机物生成物生成物中一定有单质生成物中可以有单质,也可以没有单质反应条件多在溶液中进行,一般反应较快受外界条件(如温度、光照、催化剂等)影响较大,
反应进行较慢反应程度反应单向进行、不可逆反应逐步进行、可逆3甲烷的受热分解CH4 C + H2
二、甲烷分子的组成和结构课堂练习
1、已知:甲烷的气体密度在标准状况下为0、717 g/L,其中含碳的质量分数为75%,含氢质量分数为25%,求甲烷的分子式。
1、计算甲烷的摩尔质量因为摩尔质量=气体摩尔体积密度=
22、4L/molO、7179/L=16 g/mol所以甲烷的分子量为16。
2、按分子量和质量分数计算一个甲烷分子中
C、H原子的个数C原子数:1675%12=1H原子数:1625%1=4所以甲烷的分子式为CH4。
【强调】
这是有机化学中的最基本计算之一,也是求气态烃的分子式的计算方法之一。
2、课本第65页习题。