2024-2025学年度上学期中职化学（农林牧渔）主题五第二节简单的有机化合物—烃 教案（一）

主题五 简单有机化合物及其应用 第二节 简单的有机化合物—烃（共4学时） 教案一 甲烷 烷烃（2学时） 一、教材分析 本课内容选自高等教育出版社“十四五”职业教育国家规划教材中等职业学校《化学》（农林牧渔类）中的主题五第二节。 前面学生已经学习了有机化合物的概念、性质、结构、分类和应用，本节内容是前面学习内容的延续，同时又是学习后面内容的知识准备。通过对代表物质结构、性质、用途的学习，可使学生掌握“结构决定性质”的有机化合物学习方法。通过进一步学习取代反应、加成反应、聚合反应及消去反应等有机反应类型，为后续学习烃的衍生物奠定了良好基础。因此，本节内容起着承上启下的作用。 本课内容整体架构如下： 二、学情分析 学生已经学习过有机化合物的概念、分类等相关内容，具备一定的学习有机化合物的方法和实验操作能力。他们的形象思维能力较强，抽象逻辑思维能力较弱，动手能力较强，对与生产和生活联系紧密的内容感兴趣。他们已经了解了官能团与性质的关系，但对于“结构决定性质”的理解存在困难，需要进一步对“结构与性质”的关系进行强化。 三、教学目标 1.认识甲烷分子的组成和结构，知道有机化合物存在同分异构现象,培养宏观辨识与微观探析等学科核心素养。 2.通过实验探究甲烷和氯气发生的取代反应，培养实验探究与创新意识等学科核心素养。 3.理解甲烷的重要性质及在生产、生活中的重要应用，培养社会责任意识。 四、教学重、难点 教学重点: 烷烃的命名； 甲烷的化学性质。 教学难点：甲烷的结构及官能团与性质的关系； 同系物和同分异构体的概念。 五、教学策略 教学思路：课前自学——课中合作探究——课后拓展 教法：情境教学法、任务驱动教学法、讲授法、实验法等 学法：小组合作、自主探究 信息化资源：智慧职教平台、微课、视频等 六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前 自主 学习 通过智慧职教平台发布课前学习任务：预习新课，并列举出你在生活中接触的有机化合物有哪些？ 明确课前学习任务，进行新课预习，收集相关资料。 引发学生思考生活中的化学现象，培养学生自主学习、认真思考的学习习惯。 课中 【导入新课】 播放我国开采海底可燃冰的视频或展示相关图片，引入甲烷，介绍烃的概念及分类。 烃是一类组成最简单的有机化合物，仅由碳和氢两种元素组成，又叫碳氢化合物，简称为烃。烃是有机化合物的母体，其他有机化合物都可以看作是由烃衍生而来的。 观看微课，小组讨论交流，认识烃的概念和分类。 激发学生的学习兴趣，培养学生社会责任感。 任务一 甲烷的结构及性质 （一）甲烷的结构与组成 播放甲烷的球棍模型和比例模型，引导学生认识甲烷的结构。 教师归纳：甲烷分子是由1个碳原子与4个氢原子以共价单键形成的，其分子式为CH4。 结构式为 结构简式为CH4 这种表示分子中原子的种类和数目，并以短线代表共价键相连接的式子，叫做结构式。 注意强调以下两点：一是结构式可以初步说明分子中原子的结合顺序，但不能说明分子里原子在空间分布的实际情况。二是球棍模型可表示分子里各原子的相对位置，比例模型大体上表示各种原子的体积比。 甲烷分子结构示意图 观察甲烷的球棍模型和比例模型，小组分析讨论甲烷的结构。区别结构式和结构简式，通过教师总结，从而了解甲烷的组成和结构。 培养学生合作学习的能力；利用信息化手段，使抽象内容形象化，发展学生宏观辨识与微观探析等学科核心素养。 （2） 甲烷的性质及用途 老师展示集气瓶中的甲烷气体，结合生活经验和甲烷的结构特点，引导学生认识甲烷的物理性质，并推测其可能的化学性质。 甲烷是无色、无臭、无毒的气体。在标准状况下，它的密度是0.717 g/L，比空气轻，极难溶于水，可溶于煤油、汽油等有机溶剂。 （1）氧化反应 纯净的甲烷可在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 CH4＋2O2CO2↑＋2H2O （2）取代反应 在甲烷的取代反应中，首先是甲烷的一个氢原子被一个氯原子所替代，生成一氯甲烷和氯化氢，反应式如下： CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 反应并不停留在这一步，生成的一氯甲烷能继续跟氯气反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）。反应表示如下： CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl 在上述反应中，甲烷分子中的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了4种产物。像这样，有机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叫做取代反应。 学生观察实验现象，认识甲烷的物理性质，并推测其可能的化学性质。 （3） 甲烷的用途 教师讲解：甲烷是一种发热量很高的气体燃料。甲烷是沼气的主要成分。沼气是一种优质的气体燃料，可用来煮饭、照明。除此之外，沼气已开始成功地用来驱动农业机械，正在成为低成本的动力燃料。 学生认真听讲，了解甲烷在日常生活中的应用。 任务二 烷烃 （1） 烷烃的概念 引导学生观察乙烷、丙烷的球棍模型认识它们的结构特点，写出它们的结构式和结构简式。 教师引入烷烃的概念：除甲烷外，还有一系列结构和性质与它很相似的烃，如乙烷、丙烷、丁烷等。 名称 结构式 结构简式 甲烷 CH4 乙烷 CH3CH3 丙烷 CH3CH2CH3 丁烷 CH3CH2CH2CH3 教师归纳：在烃的分子结构中，碳原子之间以碳碳单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部跟氢原子以单键结合，这样的结合使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的链烃叫做饱和链烃，也称烷烃。 教师提问：观察烷烃的分子式和结构式，有什么规律，分子通式可以怎么写？ 启发学生思考。 老师总结：烷烃的分子式可用通式CnH2n+2来表示。 把结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，并具有同一通式的一系列化合物互称为同系物。 烃分子失去一个氢原子后所剩余的原子团叫做烃基。如果失去氢原子的烃是烷烃，则形成烷基。例如，-CH3叫甲基，-CH2CH3叫乙基等。 烷基的通式为：CnH2n+1，一般常用-R表示各类烷基。 学生观察乙烷、丙烷的球棍模型认识它们的结构特点，小组讨论，写出它们的结构式和结构简式，思考烷烃分子通式，并回答老师提问问题。理解烷烃的分子通式，认识同系物和烷基的概念。 培养学生现象观察与规律认知等学科核心素养。 运用信息化手段突破教学难点，培养学生宏观辨识与微观探析等学科核心素养。 形成实验探究方法及应用能力，进一步养成规范操作、细心观察习惯，培养求真务实的科学态度。 （2） 同分异构体 老师播放正丁烷和异丁烷的球棍模型，引导学生写出两者结构，认识它们结构的差异；分析正丁烷和异丁烷某些物理性质，认识它们性质的差异。然后引导学生根据已有知识思考，这是为什么？引导学生思考，在丁烷分子中碳原子有几种结合顺序？可组织学生用球棍模型，任意组合含有4个碳原子的烷烃的结构模型，由此得出由于分子结构不同而导致性质的差异。最后归纳出同分异构现象和同分异构体的概念。在讲解同分异构体时，应强调： （1）“同”是指分子组成相同，“异”是指结构不同，即碳氢原子连接的位置不同。 （2）分子中含有碳原子数越多，其同分异构体的数目也越多。 （3）同分异构体与同系物是新引入的概念，注意它们的区别：同系物的结构相似，而同分异构体的结构不同；同系物在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，而同分异构体在分子组成上是相同的。 提出问题：结合实例讨论如何区分同系物、同分异构体、同素异型体、同位素？ 学生观看正丁烷和异丁烷的球棍模型，写出两者结构，认识它们结构的差异；分析正丁烷和异丁烷某些物理性质，认识它们性质的差异。认识同分异构体的概念，化合物具有相同的分子式，但是具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。 （3） 烷烃的命名 教师讲授： （1）普通命名法 普通命名法是根据分子里所含的碳原子的数目来命名的。碳原子数在10个以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来命名（如壬烷、辛烷）；碳原子数在10个以上的用数字来命名，例如：C11H24叫十一烷。 （2）系统命名法 老师先给出几个简单烷烃的系统命名，让学生分组讨论如何命名、归纳命名规则，最后由教师总结。再把这些规则放到一个较为复杂的例子中行验证，引导学生掌握烷烃命名的规律。在系统命名法教学中，应强调： （1）要找准主链；（2）要选准编号的起点；（3）注意合并相同的支链；（4）简单的支链写在前面 学生分组讨论如何命名、归纳命名规则，听老师讲授，掌握烷烃命名的规律。 （4） 烷烃的性质 老师提问：烷烃的物理性质随着分子里碳原子数目的递增，发生规律性变化？ 烷烃的化学性质与甲烷相似。在一般情况下，化学性质稳定，与酸、碱、强氧化剂都不起反应。但在光照条件下，能跟氯气发生取代反应，可以在空气中点燃。 学生查阅资料，分组讨论，总结烷烃的性质。 学生感知化学与生产、生活的关系，培养学生科学态度和社会责任等学科核心素养。 课堂小结 ( 烃的分类 甲烷的结构及性质 烷烃 ) 甲烷 烷烃 七、教学评价 采取多元化评价方式，教师发布随堂测试题，组织学生完成自评、互评，结合学生的测试成绩及课堂表现，对学生进行全面评价。其中自评占20%，互评占20%，师评占60%，将评价结果计入平时成绩。 八、课后拓展 1. 查阅资料，说说随着C原子数目的增加，烷烃的性质发生何种变化。 2.以可燃冰、页岩气等资源开发为题，开展讨论，认识化学在人类文明和日常生活中的应用。 九、板书设计 一、烃的分类 2、 甲烷的结构及性质 1.氧化反应 纯净的甲烷可在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热。 CH4＋2O2CO2↑＋2H2O 2.取代反应 CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 反应并不停留在这一步，生成的一氯甲烷能继续跟氯气反应，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷（氯仿）、四氯甲烷（四氯化碳）。反应表示如下： CH3Cl＋Cl2 CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2 CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2 CCl4＋HCl 三、烷烃 1.烷烃的盖南 2.同分异构体及同分异构现象 3.烷烃的命名 4.烷烃的性质 十、教学反思 2 学科网（北京）股份有限公司 $$