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甲烷学案8(高三化学)
所属科目:化学    文件类型:doc
类别:教案/同步练习
上传日期:2018/2/2  
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文档内容预览:
  
能力 通过甲烷的燃烧实验,培养学生的实验能力和思维能力
德育 联系甲烷燃烧放热,说明甲烷可作重要能源以及对农村发展的重要意义。引导学生关心社会、环境、能源等问题。通过古代对天然气、沼气的利用,对学生进行爱国主义教育。
教学重点 甲烷的分子结构和性质。
教学难点 甲烷的元素组成的推断方法;气态烃分子式的确定方法和步骤;取代反应
教学用品 ①仪器设备:储气瓶、烧杯、试管、水槽、导气管。
②药品:石灰水、甲烷、醋酸钠、碱石灰。
③其它:投影仪、投影片、火柴。
创新课堂教学模式 自学、讨论、实验相结合。
第一课时
[引入]给学生展示与生活相关或新奇的化学材料制品。如:不粘锅、化纤衣料、防水材料等物品。
这些物品所使用的材料是否在自然界中存在?又是怎样制作出来的呢?
[结论]这些物品都是用特殊材料做的,这些材料是人类利用有机化合物创造出来的。
[设疑]1.什么叫有机化合物?2.它们有哪些共同性质?阅读课本P110-111页,明确:①有机物的概念②有机物和无机物数量比较③有机物的特点。
一、有机化合物
以前我们学习的物质都属于无机物。有机物是一类化合物的简称,它指的是含碳的化合物,但不包括CO、CO2和碳酸盐等物质。
教师根据学生的回答,总结、归纳,进行板书。
[板书]1.概念:含碳的化合物(除了CO、CO2、H2CO3和碳酸盐外)叫有机化合物,简称有机物。
2.有机物特点:
(1)种类繁多 碳元素是形成物质最多的元素
(2)结构复杂
(3)难溶于水
(4)易分解、易燃烧、不易导电
[讲述]有机物名称的来历。
尽管有机物结构复杂,但也有较为简单的有机物下面我们来学习最简单的有机物——甲烷。
二、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在
[实验]展示装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水),简单介绍仪器名称。
[提问]通过观察,甲烷的物理性质都有哪些?
根据学生的回答,归纳、板书。
[板书]1.物理性质:无颜色、无气味、密度比空气小,极难溶于水。
[讲述]植物在隔绝空气情况下分解能够产生甲烷,我国是世界上最早发现和利用天然气的国家,比西方要早一千三百年。现在我国天然气利用发展很快,常与石油和煤炭伴生,在油田和煤矿附近往往有天然气,它们都是“清洁”的燃料,无毒并且热能高。很多城市由烧煤改烧天然气后,酸雨的危害明显减弱。
[板书]2.存在:天然气田、煤矿坑道、池沼等
介绍俗名来源,说明事物的联系性。
三、甲烷分子的组成和结构
[演示实验]甲烷可燃性实验及产物的检验:点燃储气瓶中的甲烷,将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上,之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水。(提示需先验纯,并注意观察火焰颜色)
观察指导:①点燃甲烷前应有什么操作②甲烷燃烧火焰的颜色③烧杯内壁的变化④澄清石灰水的变化⑤能量变化。
[提问](1)为什么要用干冷的烧杯?
(2)澄清石灰水的作用是什么?
[讨论]通过上述实验能够得出什么结论?
[思考题]如何测定甲烷分子中碳、氢元素组成?
[总结归纳]以上实验说明甲烷具有可燃性,甲烷分子组成中含有碳元素和氢元素,但不知是否含有氧元素。经科学家精确测定,甲烷分子式为CH4。
(巡视并指导)
[过渡]我们知道了甲烷的分子式为CH4,那么碳与氢之间是如何结合的呢?
[讲述]这只能表示甲烷分子中碳、氢原子的结合方式,但不能表示甲烷分子中原子在空间的排布情况。实验测得甲烷分子中4个C—H键完全相同,每相邻的两个C—H键之间的键角、键长、键能均相等。给出各种参数:键长:1.09×10-10m
键角:109028’
键能:413KJ/mol
[提问]请同学们根据这一事实,大胆地想象甲烷分子中各原子在空间的排布情况可能有几种?
[过渡]以上只是我们对甲烷结构提出的设想,如何进行验证?
结构决定性质,性质映证结构,因此唯一方法是从性质实验出发寻找证实结构的依据。
[提问]
1.事实Ⅰ:甲烷极难溶于水。
根据“相似相溶”原理,判断上述结构哪个不合理?
2.事实Ⅱ:实验测出CH2Cl2只有一种结构。
CH2Cl2就是甲烷分子中的两个H原子被两个Cl原子代替,判断上述结构哪个不合理?
[提示]如果甲烷是正四面体结构,对应的CH2Cl2有几种结构?
[实物展示]甲烷分子的球棍模型和比例模型
[小结]甲烷分子为正四面体构型
四、甲烷的实验室制法
[过渡]甲烷分子键能较大,因此可断定甲烷分子比较稳定,我们知道了甲烷分子的结构,而结构决定性质。在研究性质之前我们先来看一下甲烷的制备方法。
[板书]四.甲烷的实验室制法:
[讲述]所用药品为无水醋酸钠和碱石灰(NaOH与CaO的混合物)。
[展示]药品:结晶醋酸钠、无水醋酸钠和碱石灰
[板书]
[设问]为什么一定要在无水条件下进行呢?CaO参与反应吗?仅使用NaOH可以吗?
CaO的作用:①稀释混合物浓度,使生成的甲烷易于外逸;②可吸湿;③减少固体NaOH在高温时与玻璃作用,防止试管破裂。
[强调]因为有机反应比较复杂,常伴有副反应发生,所以在书写有机反应方程式时一般用箭头而不用等号。
[提问]应使用哪套制气装置?
[展示]制气装置并强调重点
[小结]
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板书设计
一、有机化合物
1.概念:含碳的化合物(除了CO、CO2、H2CO3和碳酸盐外)叫有机化合物,简称有机物。
2.有机物特点:
(1)种类繁多 碳元素是形成物质最多的元素
(2)结构复杂
(3)难溶于水
(4)易分解、易燃烧、不易导电
二、甲烷的物理性质及其在自然界中的存在
1.物理性质:无颜色、无气味、密度比空气小,极难溶于水。
2.存在:天然气田、煤矿坑道、池沼等
三、甲烷分子的组成和结构
事实Ⅰ:甲烷极难溶于水。
事实Ⅱ:实验测出CH2Cl2只有一种结构。
[小结]甲烷分子为正四面体构型
四、甲烷的实验室制法
所用药品:
无水醋酸钠和碱石灰
[小结]
1. 研究有机物结构的一般方法和步骤是什么?
2. 甲烷分子的结构特点;说明“甲烷分子是正四面体结构”最基本的实验事实是什么?
3. 甲烷的实验室制法
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评论
本课从有机物的概念到甲烷的结构到制取,可以让学生从中认知研究、探索有机物的结构的方法之一,利用模型帮助学生建立甲烷空间构型,为学生严谨的科学态度的养成打下一定的基础。学会探究、养成自主学习的习惯。为自主学习提供范例。


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