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天然氣的利用教案
第1單元 課時1 天然氣的利用 甲烷 教學(xué)設(shè)計 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、知識與技能：通過甲烷分子式的教學(xué)，使學(xué)生初步學(xué)會確定氣態(tài)烴分子式的計算方法；復(fù)習(xí)碳原子結(jié)構(gòu)和共價鍵的知識，掌握甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式的寫法、甲烷的正四面體構(gòu)型；掌握甲烷的重要化學(xué)性質(zhì)。 2、過程與方法：培養(yǎng)學(xué)生計算過程的邏輯思維能力訓(xùn)練；培養(yǎng)空間想象能力。 3、情感態(tài)度與價值觀：認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)本質(zhì)，能透過現(xiàn)象看本質(zhì)。提高學(xué)生關(guān)心社會、能源等問題的意識。 二、教學(xué)重點及難點 重點：甲烷分子式的確定；甲烷分子的空間構(gòu)型；甲烷的取代反應(yīng) 難點：取代反應(yīng) 三、設(shè)計思路 本節(jié)是有機化學(xué)入門，甲烷是有機化學(xué)中接觸到的第一種物質(zhì)，對于有機物立體結(jié)構(gòu)多變的特性。宜使用直觀教學(xué)道具以及多媒體．增強學(xué)生的空問想象能力。通過創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的強烈愿望，采用直觀道具和多媒體動畫的演示，帶給學(xué)生深刻的感性體驗，打開有機學(xué)習(xí)的大門。重視了解學(xué)生已有的“學(xué)習(xí)經(jīng)驗”－如何認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的“自主性”，把外界施加的信息通過主動建構(gòu)變成學(xué)生自身的知識。 四、教學(xué)過程 【引入】火的使用使人擺脫了茹毛飲血的蠻荒時代，走向了文明，人們用火燒烤食物、取暖，歷史上，人們曾使用過各種燃料來取火，如柴、煤等，我們?nèi)粘Ｉ钪羞�使用哪些燃料？ 【總結(jié)】煤、石油、天然氣是三種重要的化石燃料，今天我們先來了解天然氣，天然氣的主要成分是什么？ 【講解】除了天然氣的主要成分是甲烷外，甲烷還存在于池沼底部、油田氣和煤礦坑道，故甲烷又名沼氣、坑氣、瓦斯。西氣東輸是我國一項巨大的工程，輸送的氣體就是天然氣。而且，科學(xué)家從海底發(fā)現(xiàn)了一種新能源—“可燃冰”實際上是甲烷的水合物，據(jù)估計，可燃冰的貯存量能提供人類社會1000年的能源使用。 【提問】你已對甲烷了解了哪些？從甲烷的組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)考慮。 【板書】一、甲烷的分子組成和結(jié)構(gòu) 分子式：CH4 電子式 結(jié)構(gòu)式 【思考】歷史上人們是怎樣知道甲烷的分子式為CH4的？ 【提示】它的測定經(jīng)歷了有定性到定量的過程 【討論】（1）設(shè)計一個實驗說明甲烷中含有氫元素和碳元素？ （2）甲烷的燃燒實驗現(xiàn)象能否說明甲烷分子中不含有氧元素？ 【實驗設(shè)計】 點燃甲烷氣體，用一個干燥的燒杯罩在火焰上方，然后在燒杯中加入澄清石灰水 【學(xué)生活動】觀察現(xiàn)象并總結(jié)：火焰顏色是藍色，燒杯壁上有水霧，澄清石灰水變渾濁，說明產(chǎn)物是H2O和CO2 。所以甲烷中一定含有C元素和H元素，不能確定甲烷中是否含有氧元素。 【提示】要測定分子式不僅要做定性實驗，更要做定量實驗。 【交流與討論】根據(jù)課本59頁數(shù)據(jù)計算甲烷的分子式 【說明】甲烷分子的結(jié)構(gòu)式僅表明甲烷分子中碳原子、氫原子的連結(jié)情況,不能表示甲烷分子中碳、氫原子在空間的分布，甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)是什么樣的？ 【思考】歷史上，科學(xué)家們在測定了甲烷分子組成為CH4后，對甲烷的分子結(jié)構(gòu)曾提出了兩種猜想：正四面體型與平面正方形，科學(xué)家如何判斷出甲烷分子是哪種空間構(gòu)型的？ 【講述】為解決甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)問題，科學(xué)家們提出：通過研究二氯甲烷有幾種來確定�！艏淄榉肿映收拿骟w型，則其二氯代物只可能有一種。而若甲烷分子呈平面正四邊形，則其二氯代物可以有兩種： 所以，根據(jù)甲烷的二氯代物只有一種，即可判斷甲烷分子的正四面體型。 【演示】甲烷的二氯取代 【板書】二、甲烷的物理物質(zhì) 無色無味氣體，難溶于水，比空氣輕。 【提問】甲烷的化學(xué)性質(zhì)如何？ 【講解】甲烷是一種清潔高效的燃料，與一氧化碳或氫氣相比，在相同條件下等體積的甲烷釋放出的熱量較多。我國天然氣資源豐富，但分布不均，西氣東輸工程樹的就是天然氣。 【提問】1．點燃甲烷前要進行什么操作? 2．火焰的顏色如何? 【板書】三、甲烷的化學(xué)性質(zhì) 1．氧化反應(yīng)：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 【練習(xí)】1mol甲烷完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出889.6KJ的熱量，寫出熱化學(xué)方程式。 【創(chuàng)設(shè)情境】甲烷除了可以作燃料，還是一種重要的化工原料，大名鼎鼎的氟利昂就可以以甲烷為原料制取。 【展示】氟利昂（CHFCl2）的球棍模型，與甲烷的球棍模型作比較，思考氟利昂可能是甲烷用過怎樣的反應(yīng)制得的。 【視頻】甲烷與氯氣反應(yīng) 【觀察與思考】重點觀察量筒內(nèi)氣體顏色的變化，量筒水面上升情況，量筒內(nèi)壁的變化。 【回答】量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去，水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成。 【講述】這說明甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)。 【板書、講述】述反應(yīng)中生成的一氯甲烷可與氯氣繼續(xù)進一步反應(yīng)，依次有生成了難溶于水的油狀液體：二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷（四氯化碳） 【學(xué)生練習(xí)】學(xué)生書寫二氯甲烷、三氯甲烷與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【問題解決】如何用甲烷來制取氟利昂？ 【講解】有機化學(xué)的反應(yīng)中往往發(fā)生副反應(yīng),所以在有機化學(xué)方程式中用箭號來代替等號 【講述】甲烷與氯氣發(fā)生了反應(yīng)生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氫。由于氯化氫極易溶于水，產(chǎn)物中只有一氯甲烷是氣體，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液體，所以量筒內(nèi)氣體黃綠色褪去、有白霧，水位不斷上升、內(nèi)壁有油狀物質(zhì)生成。 【講述】這種反應(yīng)類型叫取代反應(yīng)。 【板書】2．取代反應(yīng)：有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應(yīng) 【強調(diào)】該反應(yīng)的歷程并歸納反應(yīng)特點。在這些反應(yīng)里，甲烷分子里的氫原子逐步被氯原子所代替而生成了四種取代產(chǎn)物。 【介紹】四種取代產(chǎn)物的性質(zhì)和用途 【提問】取代反應(yīng)與置換反應(yīng)有什么異同？ 【歸納】從概念、反應(yīng)物、產(chǎn)物、反應(yīng)條件總結(jié)區(qū)別 【閱讀】60頁甲烷的利用 【講解】甲烷是最簡單的有機物，所謂有機物就是含碳化合物（除一氧化碳，二氧化碳，碳酸，碳酸鹽等），甲烷中只含有碳元素和氫元素，我們把類似于甲烷的這一類有機物稱為“烴”，這個字取用了碳中的“火”，和氫中的下半部分，另外還取用了碳的聲母及氫的韻母，這樣就構(gòu)成了“烴”。 【展示】展示甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)式和模型 【提問】1．甲烷、乙烷、丙的組成元素是什么？ 2．甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)式有什么相同點？ 【講述】烴、烷烴的概念，烷烴通式及名稱。 【板書】四.烷烴 1、通式：CnH2n+2 (n≥1) 【提問】結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，乙烷有什么化學(xué)性質(zhì)？十八烷呢？ 【板書】2、性質(zhì)：物理性質(zhì)，n越大，熔沸點越高，n小于等于4的烴在通常條件下為氣態(tài) 化學(xué)性質(zhì)，較穩(wěn)定，可燃性，光照下與氯氣取代 3、簡單命名：甲烷，乙烷，丙烷，丁烷…… 4、同系物：分子結(jié)構(gòu)相似（含有相同的官能團），組成相差一個或若干個“CH 2” 【提問】同系物與同分異構(gòu)體有什么異同？ 【小結(jié)】甲烷是我們接觸有機化學(xué)的第一種物質(zhì)。學(xué)習(xí)有機化學(xué)首先要掌握有機物中碳原子呈四價(即構(gòu)成四個共價鍵)，再理解有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。甲烷的分子結(jié)構(gòu)是正四面體，它的主要化學(xué)性質(zhì)是能發(fā)生取代反應(yīng)。對甲烷的學(xué)習(xí)是我們打開有機化學(xué)的金鑰匙，請大家體會這節(jié)課的探究方法。 【課堂練習(xí)】 1． 1mol甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，若生成等物質(zhì)的量的四種鹵代烴，則此時消耗的氯氣的物質(zhì)的量為多少？ 2． 乙烷與氯氣取代的產(chǎn)物有幾種？ 【布置作業(yè)】【天然氣的利用教案】相關(guān)文章：
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