最简单的有机化合物——甲烷第二课时

第一节最简单的有机化合物——甲烷第二课时[复习提问] 1甲烷的结构式2甲烷的化学性质[过渡]与甲烷结构相似的有机物还有很多，请看以下分子模型。

[展示] 乙烷、丙烷、丁烷分子模型（试写出它们的结构式）。

[小组讨论] 乙烷、丙烷、丁烷分子结构的共同点。

【归纳】共同之处：碳原子之间只以单键结合；每个碳原子形成四个共价键，除了与碳原子结合外，剩余价键均与氢原子结合。

[总结]在这些烃的分子里，碳原子跟碳原子都是以单键结合成链状，跟甲烷一样，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合。

这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。

象这样结合的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。

[板书]二、烷烃烃的分子里每个碳原子的化合价都已充分利用达到“饱和”的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。

[练习]写出以上烷烃的结构式：CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3【过渡】有的烷烃的碳原子数很多，如写结构式很不方便，所以人们有时采用结构简式来表示有机物。

[讲解] 结构简式写法。

CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3【提问】结构决定性质，烷烃的结构具有相似性，它们的性质是否也有相似性呢？【阅读、交流】学生观察表3—1的数据，总结烷烃状态、溶沸点、密度随碳原子数增大如何变化？物理性质的变化规律：1、随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；2、分子里碳原子数等于或小于4的烷烃。

在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体；3、烷烃的密度小于水的密度。

[总结]师生共同：烷烃的物理性质：n≤4气体，气态→液态→固态，溶沸点、密度随碳原子数增大而增大。

[思考]烷烃的化学性质有那些？为什么？（与甲烷相似）【讲述】烷烃的化学性质与甲烷相似（1）通常状况下，很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合。

（2）可燃：在空气中燃烧生成水和二氧化碳。

（3）取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应。

[投影]1、烃的命名方法——根据分子里所含碳原子的数目来命名。

A.碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。

如：戊烷、辛烷等。

（石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）B.碳原子数在十以上的，就用数字来表示。

如：十一烷、十七烷等【设疑】烷烃的分子组成有何特点？【引导】学生观察甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷的分子组成的特点，发现分子每多一个碳原子，氢原子数多2，所以烷烃的通式可用C n H2n+2表示，[板书]1、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

如：甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物，它们都属于烷烃。

[思考]4个和5个C的连接情况，是否为直线结构？键是否可以旋转？C原子有没有其他连接方式？【学生实践】用球棍模型组装四个碳原子和五个碳原子的烷烃的各种可能的结构。

（学生可能组装出正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等几种可能的结构。

）[展示]4个碳原子的两种连接方式球棍模型：[讲解] 化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。

如正丁烷和异丁烷。

（甲、乙、丙烷有同分异构现象吗？）[板书]2、同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

[练习] 1、戊烷的同分异构体的写法。

2、1H和2H 、1H2和2H2、白磷和红磷、石墨和金刚石是否同分异构体？【思考与交流】课本58页有机物种类繁多的原因：1、有机物中每个碳原子可与其他四个氢原子形成4个共价键；而且碳碳之间也能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可形成双键或三键。

2、多个碳原子可相互结合形成长长的碳链，还可形成双键或三键。

3、有机物中可含一个碳原子，也可含有成千上万个碳原子，并且在分子组成时，还可以有众多的同分异构体。

[投影]4个碳原子的几种连接方式：[小结]归纳对比“五同”：[课堂练习]1．代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是A、16、32、48、64B、2、16、30、44、58C、16、17、18、19D、46、60、74、88、1022．乙烷在光照的条件下与氯气混和，最多可以生成几种物质A、6种B、7种C、9种D、10种3．一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体质量为49.6g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g。

原混合气体中CO2的质量为A、12.5gB、13.2gC、19.7gD、24.4g4．有四种烷烃：①3,3一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。

它们的沸点由高到低的顺序是A、②>③>①>④B、③>①>②>④C、②>③>④>①D、②>①>③>④5．分子中含有34个氢原子的烷烃是____________，化学式为_________；通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_________、___________、___________，其中沸点最低的物质的结构简式是______________________。

6．选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格①同位素②同素异形体③同分异构体④同系物⑤同种物质参考答案：1、D2、D3、B4、A5．十六烷；C16H34；正戊烷，异戊烷，新戊烷：C(CH3)4。

6．③②④⑤①④③[作业]P57 4、5[板书计划]二、烷烃烃的分子里每个碳原子的化合价都已充分利用达到“饱和”的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。

1、同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

2、同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。

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应；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，具体体现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。

［投影］拓展资料：甲烷分子结构的参数：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]甲烷不论是正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl、CHCl3都无同分异构体，故选项A、C的理由不充分。

若甲烷是平面正方形结构，CH2Cl2存在两种同分异构体：而实际CH2Cl2不存在同分异构体，因此假设不合理。

若甲烷是正四面体结构，此时CH2Cl2不存在同分异构体，故选项B是正确的。

选项D也是错误的，因为甲烷不论是正四面体结构，还是平面正方形结构，CH4中四个价键的键长和键角都相等，故理由不充分。

[过渡］下面我们来研究甲烷的性质[板书]一、甲烷的性质[复习]初中所学甲烷的物理性质。

[归纳、板书]物理性质：无色无味气体，比空气轻，难溶于水。

[演示]将甲烷分别通入加了酸碱指示剂的盐酸、氢氧化钠、高猛酸钾溶液中。

[观察]溶液颜色均无变化（请学生回答）[归纳、板书]一般情况下，性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。

[讲述]甲烷的稳定性是相对的，在特定的条件下，也会发生某些反应。

[练习］咱们都知道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。

[板书]１、甲烷的氧化反应CH4(g)＋2Ｏ２(g) CO2(g)+2H2O(l)[强调]有机方程式书写用→表示。

[小组探讨]1、点燃甲烷前要进行什么操作?[验纯]2、火焰的颜色是什么?[淡蓝色]3、燃烧时火焰是淡蓝色的气体还有哪些?[CO、H2、H2S、(CH4)]4、燃烧后的产物如何检验?[用冷烧杯罩住火焰,再向烧杯中加入澄清石灰水][讲述]甲烷是一种很好的气体燃料。

但是必须注意，如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物，会立即发生爆炸。

在煤矿的矿井里，如果空气中甲烷的含量达到一定比例时，遇到火花就会发生爆炸，所以必须采取安全措施，如严禁烟火、注意通风等，以防止爆炸事故发生。

此例说明，对一个化学反应有充分、全面的认识，才能利用它、控制它，防止其有害的一面。

[过渡]甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？[板书]2．甲烷的取代反应[科学探究］实验条件控制1：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸，用黑纸包好。

2：在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5 g KMnO4和1mL盐酸。

距离15 cm用燃着的镁条（日光、高压汞灯等其他光源）照射。

实验测试：用润湿的蓝色石蕊试纸在瓶口检验。

［实验记录］[（1）光是反应发生的主要原因。

（2）黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。

（3）瓶口有白雾，使试纸变红，推断有氯化氢生成。

[结论］甲烷与氯气在光照条件下可以反应。

[讲述]实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质，这一反应发生的过程是怎样的呢？生成物又是什么呢？这个反应是什么类型的反应呢？为了形象、直观地说明这些问题，我们用电脑动画模拟反应过程表示如下。