8.1.1 化石燃料与有机化合物（第1课时 天然气的利用 甲烷） （课件+教案）-【上好课】2022-2023学年高一化学同步备课系列（苏教版2019必修第二册）

学科网 www.zxxK.com 同步精品上好课系列 TONG BU JING PIN SHANG HAO KE XI LIE 8.1.1化石燃料与有机化合物 (第1课时) 一、教学目标 1.认识甲烷的组成和结构特点。会书写甲烷的分子式、结构式及电子式，形成“结构决定性质"的观念，培养 宏观辨识与微观探析的能力。 2知道甲烷能发生氧化反应和取代反应，掌握取代反应的概念，能通过分析、推理等方法，判断有机物的取 代反应，培养证据推理能力。 3,了解烷烃及同系物的概念，学会判断及书写简单烷烃的同分异构体，建立判斯及书写同系物、同分异构体 的思维模型。 二、教学重点及难点 重点甲烷的化学性质； 难点取代反应原理。 三、教学方法 实验探究法、讲授法、讨论法 四、教学工具 PPT、视频、浓氨水、浓盐酸等相关试剂 五、教学过程 【导入】播放视频：中国可燃冰第二轮试采成功，创两项世界纪录 【问】视频中可燃冰的成分是什么？ 【生】甲烷 【讲述】一、甲烷的存在及用途 甲烷存在于天然气、沼气和“可燃冰"中。我国的天然气主要分布在西部地区及南海和东海的海底。 以甲烷为主的天然气和沼气都是理想的清洁能源，甲烷还可用作化工原料。 【展示】灌装甲烷照片。 【讲述】二、甲烷的物理性质 无色、无味、难溶于水的气体，熔点为-182.5℃，沸点为-164℃，密度比空气小。 【问】甲烷的电子式和结构式是什么？ H H H:C:H HCH 【生】电子式 H ,结构式 H 【问】甲烷的球棍模型是什么？ 【生】球棍模型 【讲述】甲烷是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体的空间结构，四个碳氢键完全相同，键 长短，键能大(413KJmo),所以碳氢共价键很牢固，不易破坏。 通常情况下，甲烷性质比较稳定，与高锰酸钾溶液等强氧化剂、强酸、强碱不反应。 【问】甲烷分子中最多几个原子共平面？ 【生】3个 【讲述】结构决定性质。 2、甲烷化学性质 (1)氧化反应（可燃性） 点 CH+202 C02+2H20。 实验现象：1、淡蓝色火焰，放出大量热，生成水和能使澄清石灰水浑浊的气体。 注意：有机反应方程式中用“一”不用“=” 2、点燃甲烷和空气，可能会发生爆炸（空气中爆炸极限5%一15%），因此，在点燃甲烷之前，必须进行 的操作是检验纯度。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网 www.zxxK.com 同步精品上好课系列 TONG BU JING PIN SHANG HAO KE XI LIE 【展示】播放甲烷和氯气的实验视频 (2)取代反应 /漫射光 铝箔套 CH,和C CH和C2 饱和食 包和食 盐水 盐水 【生】实验现象： A装置：试管内气体颜色逐渐变浅；试管内壁有油状液滴出现，试管中有少量白雾，且试管内液面上升， 水槽中有固体析出。 B装置：无现象 实验结论：甲烷和氯气在光照条件下发生了化学反应。 【展示】从微观结构认识甲烷与氯气反应的历程视频。 【讲述】取代反应 定义：有机化合物分子中的某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子团所取代的反应。 【展示】动画演示反应过程 特点：“有上有下 请写出甲烷与氯气的相关化学反应方程式 光照 【生】CH4+C2 HC+HC(一氯代物)： 光照 CHCl+Cl2 CHCl十HC(二氯代物)： cHc+a,光 CHC十HC(三氯代物)： 光照 CHCl3+C2aCCL,+HCl(四氯代物 【讲解】甲烷发生取代反应的有关规律 (1)反应条件：反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直射易发生爆炸。 (②)反应物：反应物为肉素单质，如甲烷与氯水、溴水不反应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。 (③)反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应 生成的产物都是CHCI、CH2C2、CHC13和CCL4四种有机物与HCI形成的混合物。反应产物中HC1的物质 的量最多。 (4)反应特点-连锁反应 甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进 行。 【问】一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氣化碳的结构有几种？ 【生】因为CH4是一个正四面体结构，C原子处于正四面体的中心，H原子位于四个角上，位置是等效的。 所以，一氯甲烷，二氯甲烷，三氯甲烷、四氯化碳都是一种。 【讲述】甲烷的四种氯代烷唯有二氯甲烷只有一种结构能证明甲烷是正四面体。 【问】甲烷取代反应中的数量关系是什么？ 【讲述】CH4与C2发生取代反应时，每有1molH被取代，则消耗1molC2,同时生成1 mol HCI,即n (C12)=nHD=nC)。1 mol CH4与C2发生取代反应，最多消耗4molC2。 应用： 在光照条件下，将1mol1CH4与C2反应，得到四种有机产物CH3