第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机物——甲烷（第1课时）
【教学目标】
1.知识与技能
（1）了解甲烷的存在和用途
2.过程与方法
（2）通过甲烷与光照下反应的实验，培养学生观察、分析、思考等能力。
3.情感态度与价值观
（1）通过甲烷分子结构的探究，激发学生学习化学的兴趣。
（2）使学生初步掌握研究物质的方法，激发学生探索新知识的欲望。
【教学重点】
甲烷的空间结构和甲烷的化学性质
【教学难点】
甲烷的空间结构和甲烷的取代反应
【教学过程设计】
[新闻导入] 2014.8.1 台湾高雄瓦斯爆炸事件
[设计意图]观看台湾高雄瓦斯爆炸事件视频，感受瓦斯爆炸带来的严重后果。借此引出引起爆炸的罪魁祸首——甲烷。
[师]提起甲烷我们并不陌生，甲烷是我们在初三就学习过的一种有机化合物。什么是有机化
合物？
[生]含有碳元素的化合物称为有机化合物。
[师]甲烷是我们学习的第一种有机化合物，也是最简单的有机物。这节课我们将对甲烷做进一步的学习和了解。
【板书】第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷
1.分子组成与结构
甲烷的分子式 电子式 结构式
CH4
结构式：用短线来表示一对共用电子的图式
[思考探究] 甲烷分子中的原子在空间上是如何分布的呢？
【实践活动】甲烷的结构
裁一段长25cm、宽8.7cm的矩形纸板或硬纸条，按下图所示方式，裁去两头的小三角，按虚线向内折成如图3-1所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中4个氢原子的位置，中心是碳原子。
观察图3-1所示的C与H空间位置关系。试用原子结构拼插模型（或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等代用品），自制甲烷的分子模型。
【学生分组活动】由学生分组完成甲烷正四面体结构的制作，感受甲烷的空间结构。
[实物展示] 由教师展示能够体现甲烷正四面体构型的空间结构模型和球棍模型并做讲解。
[师]甲烷分子具有正四面体的空间构型，以碳原子为中心，四个氢原子为顶点。其中四个C-H键的长度和强度相同，夹角相等，均为109。28’。
[多媒体展示] PPT展示甲烷的球棍模型和比例模型
[过渡] 结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样性质呢？
[自主学习] 请同学们阅读课本P61，出甲烷的物理性质。
[实物展示]向学生展示制取的甲烷气体，由学生总结归纳甲烷的物理性质。
[板书]2.物理性质
（1）通常状况下，甲烷是一种无、无味的气体
（2）密度比空气小
（3）极难溶于水
[过渡]甲烷的化学性质又如何呢？下面我们一起来学习甲烷的化学性质
[板书]3.化学性质
[师]在通常状况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应，也不与强酸、强碱反应。但是在特定条件下，甲烷也能发生某些反应。
请同学们联系思考，甲烷能发生什么反应？（联系课堂开头的台湾瓦斯爆炸事件）
[生]甲烷能发生燃烧反应
[板书]（1）氧化反应（燃烧）
【演示实验】课堂演示甲烷的燃烧反应
[引导]同学们在观看过程中应注意观察实验现象，并留意反应中是如何检验生成物的。
学生协助完成实验——甲烷的验纯，燃烧和产物的检验实验。
[师]请一位同学归纳实验现象。
[生]实验现象：甲烷燃烧发出淡蓝火焰，小烧杯内壁有水珠生成，澄清石灰水变浑浊。
[师]这个实验说明甲烷燃烧生成了什么？
[生]水和二氧化碳
[师]同学们注意到了实验中是如何检验生成物的吗？
[生]用干燥的小烧杯倒扣在火焰上方，烧杯内壁出现水珠——说明有水生成。往烧杯中倒入少量澄清石灰水——澄清石灰水变浑浊——说明有二氧化碳生成。
[师]现在请同学们根据实验写出甲烷燃烧的化学方程式。
【学生活动】由学生根据实验书写化学方程式，并让一个同学上讲台书写，与课本中的方程式作对比。
[师]同学们有没有注意到这个方程式的书写跟我们以往写的不太一样？
[生]方程式中用“→” 而不是 “==”
[师]强调：有机反应化学方程式的书写应该改用“→” 而不再用 “==”
[过渡]甲烷除了能发生氧化反应外，还能发生另一种反应——取代反应。下面我们来学习甲烷的取代反应。
[板书]（2）取代反应
【科学探究】甲烷与的反应
[师]介绍实验内容；引导学生观看实验视频过程中应注意几个要点：
（1）量筒内气体颜如何变化
（2）量筒内壁有何种物质生成
（3）反应过程中液面有何变化
实验现象：光照时，量筒内气体颜逐渐变浅，量筒内壁出现油状液滴，量筒中有少量白雾，
量筒内的液面上升。
[板书]化学方程式
[师]甲烷与反应过程中，分子中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子，生成了一氯甲烷（g）和氯化氢。
【演示动画】多媒体演示甲烷发生取代反应生成一氯甲烷的动画。
[师]引导学生书写一氯甲烷继续被取代生成二氯甲烷（l）的化学方程式。
【学生练习】学生尝试书写二氯甲烷继续与发生取代反应生成（l）和四氯甲烷（l）的化学方程式。学生上台书写教师做出指正。
[板书]取代反应
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。
特点：取代反应是逐步取代；连锁反应，且各步反应同时进行。
【练习】下列反应不属于取代反应的是（双选）
A. CH4 + Br2→ CH3Br + HBr
B. Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
C. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
D. CHCl3 + HF→ CHFCl2 + HCl
答案：BC
[过渡]性质决定用途。我们一起来了解一下甲烷的相关用途
[板书]4.用途
（1）作燃料
（2）作化工原料
[师] 甲烷具有可燃性，燃烧产物几乎无污染，因此可以用作燃料，是一种清洁能源。甲烷来源丰富，是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主要成分，但使用过程中一定要注意安全，否则很容易造成像台湾高雄瓦斯爆炸类似的事故。此外，甲烷能发生取代反应生成一系列有机物，所以它是一种重要的基础化工原料。
【小结】
这节课我们学习了甲烷的结构及相关性质，了解了甲烷的分子式、电子式、结构式和正四面体的空间构型。其结构决定了甲烷的态味、密度、溶解性等性质，尤其是甲烷的两个重要化学性质——氧化反应和取代反应。利用这两个反应，我们能对甲烷加以利用服务于我们的生产、生活。
【课堂练习】见学案
【布置作业】
1.【活动与探究】查阅资料了解“西气东输”的有关知识，认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用
2.完成课本 P64-65 :1、2、3、6 练习
【板书设计】
第一节 最简单的有机物——甲烷
一、甲烷
1.分子组成与结构
分子式 电子式 结构式 空间构型
CH4 正四面体
2.物理性质
（1）通常状况下，甲烷是一种无、无味的气体
（2）密度比空气小
（3）极难溶于水
3.化学性质
（1）氧化反应（燃烧）
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
（2）取代反应
取代反应：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。
4.用途
（1）作燃料
（2）作化工原料
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