第一节 天然气的利用—甲烷
第1课时
授课时间:2018年4月19日 班级:高一(1)
学科:化学 授课人:王坚
教学目标:1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况
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、通过实验探究理解并掌握甲烷的取代反应原理
4、了解甲烷及其取代反应产物的主要用途
5、培养学生实事求是、严肃认真的科学态度,培养学生的实验操作能力
重点、难点:甲烷的结构和甲烷的取代反应
教学过程:
通过简单计算确定甲烷的分子式
画出碳原子的原子结构示意图,推测甲烷分子的结构。
一、甲烷的分子结构
化学式:CH4 电子式:
结构式:
二:甲烷的性质
1:物理性质:无色、无味的气体,不溶于水,比空气轻,是天然气、沼气(坑气)和石油气的主要成分(天然气中按体积计,CH4占80%~97%)。
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)可燃性(甲烷的氧化反应)
学生实验:
①CH4通入酸性KMnO4溶液中
观察实验现象:不褪色 证明甲烷不能使酸性高锰酸溶液褪色。
结论: 一般情况下,性质稳定,与强酸、强碱及强氧化剂等不起反应
(2)取代反应:
② 取代反应实验
观察现象:色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。
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。但把混合气体放在光亮的地方就会发生反应,黄绿色的氯气就会逐渐变淡,有水上升、有白雾、石蕊试液变红,证明有HCl气体生成,出油滴,证明有不溶于水的有机物生成。
定义——有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
CH4 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 均不溶于水
化学式 | CH3Cl | CH2Cl2 | CHCl3 | CCl4 |
名称(俗名) | ||||
溶解性 | ||||
常温状态 | ||||
用途 |
取代反应与置换反应的比较:
取代反应 | 置换反应 |
可与化合物发生取代,生成物中不一定有单质 | 反应物生成物中一定有单质 |
反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大 | 在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序。 |
分步取代,很多反应是可逆的 | 反应一般单向进行 |
3、用途:
甲烷是一种很好的气体燃料,可用于生产种类繁多的化工产品。
[第2课时]
教学目标:1、掌握烷烃、同系物、同分异构体、同分异构现象等概念
2、了解常温下常见烷烃的状态
3、通过探究了解烷烃与甲烷结构上的相似性和差异性
4、培养学生的探究精神及探究能力
重点、难点:同分异构体的写法
教学过程:
一:烷烃:结构特点和通式:
烃的分子里碳原子间都以单键互相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。(若C-C连成环状,称为环烷烃。)
分别书写甲烷、乙烷、丙烷等烷烃的结构式。
同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。
甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。
关于烷烃的知识,可以概括如下:
烷烃的分子中原子全部以单键相结合,它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。
这一类物质成为一个系统,同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。
同系物之间具有相似的分子结构,因此化学性质相似,物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。
(烃基:烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基,用“R-”表示;烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基,如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基;一价烷基通式为 CnH2n+1- )