《最简单的有机化合物——甲烷》学案1

约11080字。

第一节 最简单的有机化合物—甲烷
　　本节要览
　　本节主要学习甲烷的结构、性质，烷烃的概念、性质，同系物、同分异构体的概念，用2课时完成。甲烷是最简单的有机物，利用甲烷的球棍模型和比例模型认识甲烷的分子结构，通过实验了解甲烷的取代反应，并进一步了解甲烷的物理性质和化学性质。通过观察乙烷、丙烷、丁烷等的球棍模型，分析它们的结构特点，从而得出烷烃的结构特点和概念；通过对正丁烷与异丁烷的结构与性质的比较，了解有机物的同分异构现象。
　　第1课时  甲烷
　　【学习目标】
　　知识目标
　　1. 了解甲烷的存在和用途。
　　2. 了解甲烷分子的立体结构。
　　3. 掌握甲烷的化学性质。
　　能力目标
　　1. 认识甲烷的空间结构。
　　2. 理解取代反应的概念和特点。
　　重点：甲烷的结构和性质
　　难点：甲烷的空间结构，取代反应的概念
　　课前自主预案
　　【空格点击】
　　一、有机化合物
　　组成有机物的元素除碳外，常有 氢、氧 ，还含有 氮、硫、卤素、磷 等，其中仅含 碳和氢两种 元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃，最简单的有机物是 甲烷 。
　　二、甲烷
　　1. 甲烷的分子式为 CH4 ，电子式为 ，结构式为 。甲烷的分子是一种对称的 正四面体 结构，四个C-H键的长度和强度 相同 ，夹角 相等 。 
　　2. 甲烷是一种 没有 颜色 没有 气味的气体，密度比空气 小 ， 极难 溶于水。
　　3. 通常情况下，甲烷比较稳定，与 高锰酸钾 等强氧化剂不反应，与 强酸、强碱 也不反应。但在一定条件下，甲烷也会发生某些反应。
　　4. 请写出甲烷完全燃烧时的化学反应方程式 CH4+2O2 CO2+2H2O 。
　　5. 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 替代 的反应叫取代反应。甲烷与氯气反应的第一步反应的化学方程式为： CH4+Cl2 CH3Cl+HCl 。
　　【思考交流】
　　1. 甲烷比较稳定，不能被任何氧化剂氧化，这种说法是否正确？
　　提示：不正确。通常情况下，甲烷比较稳定，不能被高锰酸钾等强氧化剂，但在点燃条件下，甲烷能在空气或氧气中燃烧，即甲烷能氧气氧化。
　　2. 根据实验，完成下表：
　　序号 操作 实验现象 有关方程式
　　（1） 将甲烷依次通入酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸和溴水。
　　（2） 点燃纯净甲烷，在火焰上罩一干燥烧杯，然后倒转烧杯并入少量澄清石灰水。
　　（3） 用试管收集一定量甲烷与氯气，放在漫射光下照射。
　　（4）根据上述操作和现象，归纳总结甲烷的组成和性质。
　　提示：（1）酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸和溴水均无明显变化  不反应；
　　（2）甲烷燃烧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，澄清石灰水变浑浊CH4+2O2 CO2+2H2O  Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
　　（3） 气体颜色变浅，试管壁上有油珠生成  CH4+Cl2  HCl+CH3Cl（再写下几步亦可）
　　（4）甲烷的组成元素中肯定有碳和氢，在通常情况下，甲烷的性质比较稳定，一般不与硫酸等强酸、高锰酸钾等强氧化剂反应，也不与溴水反应，在点燃条件下甲烷可以在氧气中燃烧，在光照条件下甲烷可以与氯气发生取代反应。
　　课堂互动学案
　　考点一 甲烷的分子结构
　　【知识归纳】
　　1. 甲烷的分子结构
　　实验证明，甲烷分子里4个氢原子并不在同一个平面上，整个分子是一种对称的正四面体结构，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上，4个C—H键强度相同，夹角（109°28′）相同。下图分别为甲烷的球棍模型、比例模型和分子结构示意图：
　　2. 有机物与无机物的区别
　　有机物 无机物
　　结构 大多数有机物只含共价键 有些含离子键，有些含共价键或同时含离子键和共价键
　　溶解性 多数不溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 多数溶于水，而难溶于有机溶剂