人教版 (新课标)必修2第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物--甲烷教案

这是一份人教版 (新课标)必修2第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物--甲烷教案，共5页。教案主要包含了教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

第一节 最简单的有机化合物－甲烷
第一课时 甲烷
【教学过程】
投影图片：沼气池、西气东输、瓦斯爆炸。这里气体的主要成分均为甲烷，甲烷作为一种高效、清洁的能源，你对它了解多少呢？
复习回顾 ：你对甲烷知多少？
引导学生结合初中学过的知识和图片信息总结。学生回答教师加以评价并投影结论
在已有知识的基础上我们继续探究甲烷的性质。甲烷是一种最简单的有机物，也是一种常见的非金属气态氢化物，请同学们思考：HCl、H2S、NH3等均为非金属气态氢化物，它们都能被强氧化剂KMnO4氧化，且能与强酸或强碱反应。 CH4是否具有这些化学性质呢？
实验是检验真理的唯一标准，下面我们通过实验来探究。
分别将甲烷通入加了酸碱指示剂的氢氧化钠、盐酸，酸性KMnO4溶液中，观察现象，颜色是否褪去？
学生观察实验现象，总结实验结论：通常状况，甲烷非常稳定。与强氧化剂、强酸、强碱都不反应。
物质的性质是由结构决定的，甲烷分子具有怎样的结构特点呢？下面我们来探究甲烷的结构。
一、甲烷的结构
引导学生书写甲烷的分子式、电子式、结构式。师生共同分析C---H键的特点及氢原子之间的作用力。
甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？
请同学们展示课前制作的正四面体及甲烷分子模型。教师给予评价，择优保存。并出示球棍模型和比例模型
甲烷的结构特点
结合图片师生共同分析：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体。4个C－H键完全相同，夹角相等。
这种稳定的结构决定甲烷在常温下化学性质非常稳定，不与强氧化剂、强酸、强碱反应。但在特定条件下，甲烷也会发生某些反应，如甲烷有可燃性。
二、甲烷的化学性质
1. 氧化反应
点燃纯净的甲烷。
学生观察现象，写化学方程式
甲烷燃烧时放出大量的热，生成物无污染，因此甲烷是一种很好的燃料。
投影问题：根据学到周期表的有关的知识，提出大胆而合理的猜想： CH4能和氧气发生反应，在一定的条件将甲烷和氯气混和在一起，你认为能发生反应吗？你猜想的依据是什么？
学生思考交流
元素周期表
参照课本61页实验，思考下面问题：
1.你从实验中得到哪些信息。
2.从所得信息中你能获得哪些启示？
甲烷与氯气的取代反应
提请学生观察现象并思考上面的问题
课件分析反应历程，学生根据提供的信息写出化学方程式。强调反应的注意事项，
分析反应的特点，得出取代反应的概念。
2、取代反应
在制作的甲烷模型上进一步操作，将其中的两个氢原子被两个氯原子取代，仔细观察，你得到的结构有几种？再次体验甲烷分子的结构和取代反应。
CH2Cl2只有一种结构能证明甲烷是正四面体的立体结构而不是平面分子。
NH3在一定条件下能分解成N2和H2，结合NH3的热稳定性和元素周期律，请你来分析甲烷受热是否能分解呢？为什么？
学生分析得结论
在隔绝空气的条件下加热到1000°C左右甲烷就会分解，生成炭黑和氢气。生成的炭黑可用于制油漆、鞋油，加入橡胶中制轮胎能增加耐磨性，因此甲烷是一种很好的化工原料。
3、分解反应
三、用途 化工原料、燃料
1、知识小结：回顾知识点，指出重点
2、方法小结：研究有机物的基本思路和方法
【板书设计】
最简单的有机化合物----甲烷
一、甲烷的结构
二、甲烷的化学性质
1.氧化反应
2.取代反应
3.分解反应
三、甲烷的用途
第二课时 烷烃
： 前面学过，有机化合物里，又一大类物质是仅由C、H两种元素组成的，这类物质总称为烃，也叫碳氢化合物。甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。除甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷等等。
：P62展示乙烷、丙烷、丁烷分子模型，试写出它们的结构式，并归纳出它们在结构上的特点
： 在这些烃的分子里，碳原子跟碳原子都是以单键结合成链状，跟甲烷一样，碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合。这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到“饱和”。这样的烃就是我们今天要学习的——饱和烃，又叫烷烃
：二、烷烃
1、概念：烃的分子里每个碳原子的化合价都已充分利用达到“饱和”的链烃叫做饱和链烃，也叫烷烃。
2、烷烃结构、组成特征
①、碳原子间都以C-C相连、其余都是C-H键；
②、C原子都形成4个共价键；形成四面体结构；
③、碳链可以转动的，
：阅读表3-1 总结烷烃物理性质递变规律，并思考以下两个问题
①、烷烃分子通式如何写？②、状态、溶沸点、密度随碳原子数增大如何变化？
：（师生共同）3、烷烃的通式：CnH2n+2
4、烷烃的物理性质：①、状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为______，
5—16个碳原子为_____，16个碳原子以上为______
②、溶解性：烷烃_____溶于水，_____溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。
③、熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐_____________。
④、密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐___________。
：1、烷烃的化学性质有那些？为什么？（与甲烷相似）
：5、烷烃的化学性质：
①、通常状况下很稳定，与酸、碱和氧化剂都不反应，也难与其它物质化合
②、可燃：在空气中燃烧生成水和二氧化碳。
③、取代：在光照条件下，都能与氯气等发生取代反应。
: 烷烃中最简单的是甲烷,那么随着碳原子的增加,我们又如何命名呢?请阅读教材P63第三段内容。
：6、烷烃的习惯命名方法
(1)、根据分子里所含碳原子的数目来命名。
①、碳原子数在十以下的，依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。如：戊烷、辛烷等。（石油液化气就是丙烷和丁烷的混合气，打火机里的液体主要是丁烷）
②、碳原子数在十以上的，就用数字来表示。如：十一烷、十七烷等
(2)、含相同碳原子数而结构不同时，通常用“正”“异”“新”来表示
：烃基—烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分。一般用“R—”表示。如果这种烃是烷烃，那么烷烃失去一个氢原子后所剩余的原子团叫烷基。如：—CH3叫甲基，—CH2CH3叫乙基。（练习：丙基、丁基）
：例1、下列有机物常温下呈液态的是 （ C ）
A、CH3(CH2)2CH3 B、CH3(CH2)15CH3
C、CHCl3 D、CH3Cl
例2、正己烷的碳链是 （ C ）
A、直线形 B、正四面体形 C、锯齿形 D、有支链的直线形
例3、请同学们写出丁烷、己烷的结构式，据它们的结构式写出以上烷烃的结构简式。
：结构式的书写方法：可以先写碳链，后添加氢原子。
结构简式的书写方法：省略C—H键，把同一C上的H合并，或再省略横线上C—C键 （ CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3）
：
乙烷CH3CH3、丙烷CH3CH2CH3、丁烷CH3CH2CH2CH3十七烷 CH3(CH2)15CH3
分析上述式子，我们可以发现它们在结构和组成上有什么相同点和不同点？
：（1）、碳原子间都以C-C相连成链状，其余都是C-H键；
（2）、分子式不同，相差一个或若干个CH2原子团，相对分子质量相差14的倍数（14n）
：二、同系物：
1、概念：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。如：甲烷、乙烷、丙烷互称为同系物
：例3、下列化合物互为同系物的是 （ B ）
A ① CH3CHO 和 CH3COOH B、C2H6和C4H10
H Br CH3
C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
例4、下列数据是有机物的式量，其中可能互为同系物的一组是 （ A ）
A．16、30、58、72 B．16、28、40、52
C．16、32、48、54 D．16、30、42、56
例5、在同系物中所有同系物都是 （ BD ）
A、有相同的分子量 B、有相同的通式
C、有相同的物理性质 D、有相似的化学性质
2、掌握概念的三个关键： ①、一差（分子组成至少相差一个CH2原子团）
②、一同（具有相同的通式）③、二相似（结构相似，化学性质相似）
：3、展示4个碳原子的球棍模型连接方式，看是否为直线结构？其碳原子有没有其他连接方式？
：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象。如正丁烷和异丁烷。（甲、乙、丙烷有同分异构现象吗？）
：三、同分异构现象和同分异构物体
1、同分异构现象：
化合物具有相同的 ，但具有不同 的现象
2、同分异构体：
①、概念：化合物具有相同的 ，不同 的物质互称为同分异构体
②、特点： 三相同（分子组成相同、分子量相同、分子式相同）
，
二不同（结构不同、性质不同）
：例6、有下列各组微粒或物质：
CH3
A、O2和O3 B、C和C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
H Cl CH3
D、Cl—C—Cl和Cl—C—H E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
H H
①、 组两种微粒互为同位素②、 组两种物质互为同素异形体
③、 组两种物质属于同系物④ 、 组两物质互为同分异构体
⑤、 组两物质是同一物质。
：归纳对比“四同”：
：探究C6H14的同分异构体有几种？
：有机物中碳原子成键特点可以让学生自己猜想，到黑板上写出可能的连接方式。同时，从C原子的四价原则、同分异构体等角度理解有机物种类繁多的主要原因。
：有机物种类繁多的原因
⑴、碳原子有4个价电子，可以跟其他原子形成4个共价键。
⑵、碳链的长度可以不同，碳原子之间结合的方式可有单键、双键、三键，也可有环状结构。
⑶普遍存在同分异构现象。