《化石燃料與有機化合物第一課時》教案1.doc

化石燃料與有機化合物第一課時教案天然氣的利用 甲烷(1)【目標(biāo)要求】 1、認識化石燃料綜合利用的意義。2、知道甲烷的分子結(jié)構(gòu)。3、了解甲烷的來源，了解甲烷的可燃性、取代反應(yīng)等性質(zhì)及主要用途。4、以甲烷的存在和用途等為素材，增強化學(xué)在人類重要作用的認識?！窘虒W(xué)重點】甲烷的化學(xué)性質(zhì)?！窘虒W(xué)難點】甲烷跟氯氣的取代反應(yīng)?！窘虒W(xué)過程】創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景1、化石燃料指的是天然氣、石油、煤。2、西氣東輸工程是將中國塔里木和長慶氣田的天然氣通過管道輸往中國上海的輸氣工程。管道全長4000公里左右設(shè)計年輸氣量120億立方米?！拔鳉狻钡闹饕煞质鞘裁?？ 甲烷。新課引入天然氣是大家熟悉的氣體燃料，它的主要成分和沼氣的主要成分相同，都是甲烷。板書一、甲烷1、甲烷在自然界的存在植物殘體 甲烷甲烷交流與討論1、已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0717g/L，含碳75，含氫25，利用這些數(shù)據(jù)怎樣確定甲烷中碳、氫元素的質(zhì)量比、原子個數(shù)比和分子式？2、寫出甲烷分子的電子式，說明它的分子結(jié)構(gòu)特點？3、通過球棍模型推測：甲烷分子中的原子在空間是如何分布的？板書2、分子式：CH4 ；電子式： ；結(jié)構(gòu)式： ；正四面體型結(jié)構(gòu) 。3、甲烷的物理性質(zhì)是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。觀察與思考1、點燃甲烷氣體，觀察燃燒現(xiàn)象，并檢驗燃燒產(chǎn)物。燃燒現(xiàn)象檢驗產(chǎn)物方法現(xiàn)象結(jié)論劇烈燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，放出大量的熱。在火焰上方罩一只干燥的小燒杯有水滴產(chǎn)生有水生成在火焰上方罩一只蘸有澄清石灰水的小燒杯石灰水變渾濁有二氧化碳生成板書4、甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)(可燃性)：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O觀察與思考2、觀察下列實驗：用一只集氣瓶作反應(yīng)容器，用飽和食鹽水法在集氣瓶中先后充入4/5體積的氯氣和1/5體積的甲烷氣體，用燈光照射瓶中的混合氣體。實驗中能觀察到什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象說明了什么？現(xiàn)象：瓶內(nèi)氣體的黃綠色消失；瓶壁上出現(xiàn)油狀液滴；瓶內(nèi)液面上升；用pH試紙檢驗瓶內(nèi)溶液，顯酸性。結(jié)論：甲烷與氯氣在光照條件下直接起反應(yīng)，生成了新物質(zhì)。光光設(shè)問這些新物質(zhì)是什么？這一反應(yīng)的發(fā)生過程又是怎樣的？光光CH4 + Cl2 CH3Cl+HCl CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HClCH2Cl2 +Cl2 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl板書(2)取代反應(yīng)講述以下是甲烷與氯氣反應(yīng)的四種主要生成物的性質(zhì)。設(shè)問甲烷與氯氣的反應(yīng)屬于哪一種的類型呢？板書取代反應(yīng)：有機化合物分子中的某些原子(或原子團)被另一種原子(或原子團)所替代的反應(yīng)。經(jīng)典范例例1、歷史上，科學(xué)家們在測定了甲烷的分子組成為CH4后，對甲烷的分子結(jié)構(gòu)曾提出了兩種猜想：一種為正四面體型，一種為平面正方形。為解決甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)問題，科學(xué)家們提出：通過研究是否存在兩種結(jié)構(gòu)不同的二氯甲烷來確定。請思考，這一提案的依據(jù)是什么？解析：若甲烷分子呈正四面體型，則二氯代物只可能有一種；若甲烷分子呈平面正方形，則二氯代物可有兩種。所以，只要看一下甲烷的二氯代物的種數(shù)，即可判斷甲烷分子空間構(gòu)型。例2、在光照條件下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是()A、一氯甲烷B、二氯甲烷C、氯仿D、HCl(提示：該反應(yīng)一旦發(fā)生，生成的CH3Cl與Cl2發(fā)生“連鎖”反應(yīng)，四種取代物都有。而每1molCl2反應(yīng)，即生成1molHCl，故產(chǎn)物中HCl最多。答案為D)例3、向下列物質(zhì)的水溶液中滴加硝酸銀溶液，能產(chǎn)生白色沉淀的是()A、CH3ClB、NaClC、KClO3D、CCl4作業(yè)布置板書設(shè)計一、甲烷1、甲烷在自然界的存在植物殘體 甲烷甲烷2、分子式：CH4 ；電子式： ；結(jié)構(gòu)式：；正四面體型結(jié)構(gòu)。3、甲烷的物理性質(zhì)是一種無色、無味的氣體，密度比空氣小，難溶于水。4、甲烷的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)(可燃性)：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O光光(2)取代反應(yīng)：有機化合物分子中的某些原子(或原子團)被另一種原子(或原子團)所替代的反應(yīng)。光光CH4 + Cl2 CH3Cl+HCl CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HClCH2Cl2 +Cl2 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl天然氣的利用 甲烷(2)【目標(biāo)要求】 1、認識烷烴的組成和結(jié)構(gòu)特點。2、一般了解烷烴的普通命名法。3、理解同分異構(gòu)體概念?！窘虒W(xué)重點】烷烴的組成和結(jié)構(gòu)特點?！窘虒W(xué)難點】烷烴的組成和結(jié)構(gòu)特點。【教學(xué)過程】觀察與思考觀察下圖中幾種含碳化合物的結(jié)構(gòu)式，分析各化合物分子中每個碳原子能形成幾個共價鍵，碳原子之間是怎樣連接的？ 歸納由上圖可知，一個碳原子可以形成四個共用電子對，碳原子之間可以通過一對、兩對或三對共用電子對相結(jié)合，分別構(gòu)成碳碳單鍵(CC)、碳碳雙鍵(C=C)或碳碳叁鍵(CC)。碳原子之間可以通過共價鍵彼此結(jié)合形成碳鏈，也可以連接形成碳環(huán)。碳原子之間連接方式的多樣性，是含碳化合物種類繁多的原因之一。信息提示幾種烷烴的結(jié)構(gòu)式與結(jié)構(gòu)簡式乙烷、丙烷和正丁烷的結(jié)構(gòu)式分別如下： 在有機化學(xué)中，常用結(jié)構(gòu)簡式表示有機化合物的結(jié)構(gòu)。乙烷、丙烷、正丁烷的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3(CH2)2CH3。思考請同學(xué)們來看一下我手里的幾個模型。它們與甲烷有什么相同的地方？有什么不同的地方？展示乙烷、丙烷和正丁烷的球棍模型。相同點：只含碳、氫兩種元素；每個碳原子以四個單鍵與其它原子結(jié)合。不同點：碳、氫原子數(shù)比甲烷多。講述這些有機化合物都是碳氫化合物，又稱為烴。在上述這些烴分子里，碳原子之間以碳碳單鍵相連，碳原子剩余的價鍵全部與氫原子相結(jié)合，達到“飽和”。這一系列化合物稱為烷烴。板書一、烷烴1、概念：碳原子之間以碳碳單鍵相連，其余的價鍵均用于與氫原子結(jié)合，達到“飽和”。講述烷烴的種類很多，含一個碳原子的我們稱為甲烷，含兩個碳原子的我們稱為乙烷，以此類推，含三個碳原子的稱為丙烷，含四個碳原子的稱為丁烷。2、命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，主鏈碳原子數(shù)在十一以上的，就用數(shù)字來表示。講述烷烴種類很多，這種同歸為一類的物質(zhì)彼此之間是什么關(guān)系呢？投影從組成上看:名稱甲烷乙烷丙烷丁烷化學(xué)式CH4C2H6C3H8C4H10組成相差 CH2 CH2 CH2結(jié)論：相鄰兩種烷烴組成上都相差一個“CH2”原子團，如果把碳原子數(shù)定為n，氫原子數(shù)就是2n+2。板書二、同系物1、概念：結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差一個或若干個“CH2”原子團的有機化合物互稱為同系物。(甲烷、乙烷、丙烷都是烷烴的同系物)2、烷烴的通式：CnH2n+2 (n1)。練習(xí)含有12個碳原子的烷烴的分子式是_；含有38個氫原子的烷烴的分子式是_；分子量為86的烷烴的分子式為_。提問什么叫同分異構(gòu)體？C4H10有幾種同分異構(gòu)體？C5H12有幾種同分異構(gòu)體？三、同分異構(gòu)體：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。1、丁烷(C4H10)有兩種同分異構(gòu)體。 2、戊烷(C5H12)有三種同分異構(gòu)體。 正戊烷異戊烷新戊烷經(jīng)典范例例1、下列說法錯誤的是()A兩種烴相對分子質(zhì)量相同，但結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也不同，一定是同分異構(gòu)體B有機物和無機物之間也可以出現(xiàn)同分異構(gòu)體C兩種化合物若互為同分異構(gòu)體，則它們一定不互為同系物D兩種烴所含碳元素的質(zhì)量分數(shù)相等，但不一定互為同分異構(gòu)體解析：同分異構(gòu)體之間分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，性質(zhì)也就不同；有機物和無機物之間也可以出現(xiàn)同分異構(gòu)體，如CO(NH2)2和NH4CNO；同分異構(gòu)體之間分子式相同，而同系物必須相差一個或多個CH2組成，因此，兩種化合物若互為同分異構(gòu)體，則它們一定不互為同系物；兩種烴所含碳元素的質(zhì)量分數(shù)相等，則它們的最簡式相同，不一定要求分子式相同，所以它們不一定互為同分異構(gòu)體。例2、下列烷烴的沸點是：根據(jù)以下數(shù)據(jù)推斷丙烷的沸點可能是 ()物質(zhì)甲烷乙烷丁烷戊烷沸點-162-89-1+36 A約-40 B低于-162 C低于-89D高于+36解析：本題主要考查你對烷烴沸點變化規(guī)律的認識。作業(yè)布置板書設(shè)計一、烷烴1、概念：碳原子之間以碳碳單鍵相連，其余的價鍵均用于與氫原子結(jié)合，達到“飽和”。2、命名：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸，主鏈