人教版高一化学必修二最简单的有机化合物--甲烷
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第一节最简单的有机化合物——甲烷(第1课时)【教学设计思路】甲烷〔《化学·必修2》(人教版普通高中课程标准实验教课书)第三章第一节〕的学习是学生较为系统学习有机物的开始。
本章教学先呈现甲烷内容,首先考虑甲烷是最简单的有机物,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;其次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。
所以甲烷作为系统学习有机物的起始章的第一节内容,就显得其地位的特别突出和重要。
本节教学的设计,要在学生初中知识的基础上,体现认识的渐进发展性原则;同时,考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的概念,在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系,在学生的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。
本节内容是在学生通过初中学习,初步认识甲烷的燃烧反应和一些主要用途的基础上,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。
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。
但由于学生对教材的内容比较陌生,基本没有形成有机物的学习方法,空间想象思维较弱,所以在学习中应用辩证的的观点从结构理解性质有一定的困难。
因而在教学中通过模型制作来培养逻辑思维和空间想象力。
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,又能体现新课程的三维目标。
本课采用信息加工模式,充分体现化学和生活的紧密联系。
通过讲解甲烷的存在、用途、性质、结构,让学生以甲烷作载体去体会有机化学学习的内容和特点。
【教学目标】《知识与技能》知道甲烷的结构式,理解甲烷的空间结构和取代反应,掌握甲烷的化学性质。
最简单的有机化合物—甲烷知识点一.有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有碳元素的化合物一定含有C,常含有H,O,有的还含有N,P,S,Cl等(写元素符号,下同)。
烃仅含有C,H的有机物有机化合物都含有碳元素,但含有碳元素的物质不一定都是有机物,如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。
知识点二.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:天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,还是一种重要的化工原料。
2.组成与结构(1)表示方法化学式电子式结构式分子结构示意图球棍模型比例模型CH4(2)结构特点甲烷分子是以碳原子为中心,氢原子为顶点的正四面体结构,其中C—H键的键长和键角相同。
3.物理性质颜色 状态 气味 密度(与空气相比) 水溶性 无色气态无味小极难溶4.化学性质通常状况下,甲烷比较稳定,与KMnO 4等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
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 。
(2)取代反应①取代反应:有机化合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。
②甲烷与氯气的取代反应实验操作实验现象a.气体颜色变浅,最后消失b.试管内壁有油状液滴出现c.试管内液面逐渐上升d.试管中有少量白雾③取代产物水溶性:甲烷的四种氯代产物均不溶于水。
状态:常温下除一氯甲烷是气体,其余三种均为液体。
④取代反应和置换反应的区别。
知识点三.烷烃1.烷烃定义及通性:烃的分子里所有的碳原子均达到“饱和”的链烃即所有的碳原子间均以单键的形式连接叫做饱和链烃,也叫烷烃。
通式:C n H2n+2(n≥1),如乙烷、丙烷、丁烷等。
通性:①n≤4为气体,溶沸点、密度随碳原子数增大而增大②通常状况下,很稳定,与酸、碱和氧化剂都不发生反应,也难与其它物质化合。
高一化学必修二甲烷知识点甲烷是一种简单的有机化合物,分子式为CH4。
作为天然气的主要成分之一,甲烷在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
下面将详细介绍甲烷的性质、制备方法、化学反应以及在环境保护方面的作用。
一、甲烷的性质甲烷是一种无色、无臭、无味的气体,密度小于空气,在常温常压下不易液化。
它的沸点为-161.5℃,熔点为-182.5℃。
甲烷是不可燃气体,但能与氧气发生剧烈反应燃烧,生成二氧化碳和水。
甲烷是一种非极性分子,由于电子云分布均匀,因此溶解性较差。
二、甲烷的制备方法1. 自然界中,甲烷主要由生物质的分解和地下矿藏中的石油和天然气释放而产生。
这是一种自然形成的方法,无需人工干预。
2. 实验室制备甲烷的方式是通过碳的还原反应。
将甲醇与碱金属的固体还原剂(如钠)反应,生成甲烷气体。
三、甲烷的化学反应1. 燃烧反应:甲烷与氧气发生剧烈的燃烧反应,产生二氧化碳和水。
这是甲烷在我们常见的火焰中燃烧的过程。
2. 卤素取代反应:当甲烷与卤素(如氯气)反应时,可以取代甲烷分子中的氢原子,生成卤代烷。
这是甲烷在有机合成中常见的反应之一。
3. 氧化反应:甲烷可通过催化剂参与氧化反应,生成一氧化碳和水。
该反应是甲烷作为温室气体的重要原因之一。
四、甲烷在环境保护中的作用1. 作为一种清洁燃料,甲烷在代替传统燃煤、燃油的过程中可以减少大量的二氧化碳排放,对缓解温室效应具有积极的作用。
2. 甲烷可以通过合理利用和控制煤矿、油田等地下矿藏中的甲烷释放,减少甲烷对环境的污染和破坏。
3. 在城市污水处理过程中,甲烷可以通过厌氧消化技术被生物转化产生,用于发电或供热,实现能源回收和资源利用。
综上所述,甲烷是一种重要的有机化合物,具有独特的物理性质和化学反应。
在能源利用和环境保护方面,合理利用和控制甲烷的释放,对于减少温室气体排放和实现资源循环利用具有重要意义。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物——甲烷 学习目标知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观1.通过模型课件知道甲烷的分子结构。
2.学会甲烷的主要性质:稳定性,可燃性,取代反应。
3.能说出烷烃的定义和物理性质的变化规律、烷烃的化学性质。
4.初步了解同系物的定义及烷烃的简单命名。
5.举例说明同分异构现象,能写出5个碳原子以下的烷烃同分异构体。
1.从结构入手,预测甲烷的性质,用实验验证的方法,学习化学研究问题的探究过程。
2.根据甲烷的结构和性质,类推烷烃的结构和性质,引出同分异构体和同系物的定义,学会比较、类推等方法。
1.培养学生有机化学的学习趣,感受有机化学的奇妙,了解国情,增强爱国情感。
2.通过比较、类推的方法,学习化学研究问题的方法和奥秘,增强学习化学的兴趣。
学习重点1.甲烷的结构与取代反应。
2.烷烃的结构,同分异构现象和同系物。
课时ⅠⅠ 探究训练一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1.下列关于烃的说法中,正确的是( )A .含碳、氢元素的化合物B .含有碳元素的化合物C .完全燃烧只生成CO 2、H 2O 的有机物D .仅由碳、氢两种元素组成的化合物2.下列物质分子中,属于正四面体结构的是( )A .CCl 4B .CHCl 3C .CH 2Cl 2D .CH 3Cl3.将等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,加盖后置于光亮处。
下列有关此实验所观察到的现象或结论中,不正确的是( )A .瓶中气体的黄绿色逐渐变浅B .瓶内壁有油状液滴形成C .此反应的生成物只有一氯甲烷D .此反应的液态生成物为二氯甲烷、三氯甲烷及四氯化碳的混合物4.如下图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶内气体是( )①CO、O2②Cl2、CH4③NO2、O2④N2、H2A.①②B.②④C.③④D.②③5.将标准状况下的11.2 LCH4与22.4 LO2混合后点燃,恢复到原始状况时,气体的体积为( )A.11.2 L B.22.4 L C.33.6 L D.44.8 L二、填空题6.某元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,该元素是______,它和氢元素组成的最简单的化合物的化学式为______,在这种化合物中氢元素的质量分数为______。