《蘇教版必修2第一單元《化石燃料與有機(jī)化合物》教案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《蘇教版必修2第一單元《化石燃料與有機(jī)化合物》教案(8頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
最新蘇教版必修 2 第一單元《化石燃料與有機(jī)化合物》教
案
第 1 課時(shí) 天然氣的利用 甲烷
【教學(xué)目標(biāo) 】
( 一 ) 知識(shí)技能:
( 1)掌握甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)特征,能夠書寫甲烷分子的結(jié)構(gòu)式、電子式。
( 2)掌握甲烷的化學(xué)性質(zhì)。了解取代反應(yīng)的特征。
( 3)了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
( 4)了解烴、烷烴的概念及烷烴的通式。
( 二 ) 過程方法:
( 1)通過對(duì)甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) ,掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析結(jié)構(gòu)的方法。
( 2)通過甲烷分子模型的分析
2、 ,學(xué)會(huì)根據(jù)比例模型、球棍模型分析分子結(jié)構(gòu)的方法。
( 三 ) 情感態(tài)度與價(jià)值觀:
通過實(shí)踐活動(dòng)、探究實(shí)驗(yàn)等 ,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心科學(xué)、研究科學(xué)和探索科學(xué)的精神 ,激發(fā)學(xué)生
學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣 ,探索新知識(shí)的欲望。
【教學(xué)難、重點(diǎn) 】
重點(diǎn):甲烷的分子結(jié)構(gòu) 、化學(xué)性質(zhì)
難點(diǎn):甲烷跟氯氣的取代反應(yīng)
【教學(xué)過程設(shè)計(jì) 】
﹝展示﹞西氣東輸相關(guān)圖片及神奇可燃冰。
【引入】介紹我國天然氣資源 ,“西氣東送”工程及其意義。介紹神奇的可燃冰。
西氣東輸是我國目前一項(xiàng)巨大的工程 , 輸送的氣體就是天然氣 , 天然氣的主要成分是甲
烷 , 目前 , 農(nóng)
3、村普遍使用的沼氣的主要成分也是甲烷 , 而且 , 科學(xué)家從海底發(fā)現(xiàn)了一種新能源
—“可燃冰” , 實(shí)際上是甲烷的水合物 , 據(jù)估計(jì) , 可燃冰的貯存量能提供人類社會(huì)
1000 年的
能源使用 . 所以 , 為了合理開發(fā)并利用這些新能源 , 我們今天要來研究天然氣的利用以及它的
主要成分甲烷的性質(zhì) .
【板書】一、甲烷
【展示】一瓶用排水集氣法收集的純凈的甲烷氣體 (集氣瓶倒放 )。觀察并敘述物理性質(zhì)。
【板書】 1.物理性質(zhì)
1 / 6
無色、無味的氣體 ,密度比空氣小 ,難溶于水。
4、
【探究活動(dòng)】已知甲烷的密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是 0. 717g/L, 含碳 75% ,含氫 25% ,利用這些數(shù)
據(jù)怎樣確定它的分子式?
解析:甲烷的 Mr=0 . 717g/L 22.4 L/mol=16.06 g/ mol
碳原子與氫原子的個(gè)數(shù)比為:( 75% /12):( 25% /1) =1: 4
綜合上述分析:可知甲烷的分子式為: CH 4
【討論】( 1)哪些實(shí)驗(yàn)事實(shí)說明 , 甲烷中含有氫元素?碳元素?你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎?
(2)甲烷的燃燒實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說明甲烷分子中不含有氧元素?
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】 點(diǎn)燃集氣瓶中的甲烷氣體 , 用一個(gè) 冷而干燥 的
5、燒杯罩在火焰上方 , 然后在集氣
瓶中加入澄清石灰水。
【學(xué)生活動(dòng)】觀察現(xiàn)象并總結(jié) : 火焰顏色是藍(lán)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 .
【提示】要測(cè)定分子式不僅要做定性實(shí)驗(yàn) , 更要做定量實(shí)驗(yàn)。
【課堂練習(xí) 】①寫出甲烷的電子式;②寫出甲烷的結(jié)構(gòu)式。討論分子里各原子在空間的分
布情況?
分子式: CH 4 電子 式: 結(jié)構(gòu)式 :
【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。
經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明甲烷分子的結(jié)構(gòu)是正四面體結(jié)構(gòu)
,碳
6、原子位于正四面體的中心
,4 個(gè)
氫原子分別位于正四面體的
4 個(gè)頂點(diǎn)上。
【過渡】既然我們了解了
CH 4 的結(jié)構(gòu) ,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) ,那么甲烷具有哪些性質(zhì)呢?
【板書】 2.化學(xué)性質(zhì)
甲烷的穩(wěn)定性
在通常情況下 ,甲烷比較穩(wěn)定 ,與強(qiáng)氧化劑(如酸性
KMnO 4 溶液)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均不反
應(yīng)。
①甲烷的氧化反應(yīng) -可燃性
CH 4+2O2 CO 2+2H 2O
甲烷氣體在空氣或氧氣中點(diǎn)燃 ,完全燃燒時(shí)生成二氧化碳和水 ,同時(shí)放出大量的熱 ,還伴有淡
藍(lán)色的火焰。
注意 :
7、
2 / 6
點(diǎn)燃甲烷與空氣或氧氣的混合氣體時(shí) , 容易發(fā)生爆炸。因此 ,在點(diǎn)燃甲烷氣體前 ,必須進(jìn)
行純度檢驗(yàn) ,只有純度符合要求的甲烷氣體才能點(diǎn)燃。
甲烷完全燃燒的生成物是 CO2 和 H2O。查閱資料了解 1 mol 甲烷在通常狀況下完全燃
燒后放出的熱量 ,寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式。
CH4( g) +2O 2( g)==CO 2( g) +2H 2O( l )
H =-890 kJ/mol
【探究質(zhì)疑】
1. 在空氣中燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色的物質(zhì)除甲烷還有哪些?解析:還有氫氣、硫、酒精、一氧化碳、硫
8、化氫等。
2. 甲烷燃燒時(shí) ,若氧氣不充分 ,可能生成哪些產(chǎn)物?
解析:除了生成水之外 ,還可能生成炭黑、 CO 、 ,其造成的危害主要是炭黑會(huì)導(dǎo)致管道堵
塞、氣流不暢 ,嚴(yán)重時(shí)可能引起爆炸 ,生成的
CO 會(huì)導(dǎo)致人中毒。
3. 家用燃?xì)庠钊粼瓉頍夯蜌猓ㄖ饕煞譃?
C3H 8) ,現(xiàn)要改燒天然氣
,應(yīng)如何改造?
解析:根據(jù)反應(yīng)方程式: C3H8+5O 2
3CO2+4H 2O 和 CH 4+2O2
CO2+H 2O,可知等
體積的液化石油氣和天然氣分別完全燃燒時(shí)
,液化石油氣消耗氧氣的量多
,所以改造的方法是
增大燃?xì)膺M(jìn)氣量或減小
9、空氣進(jìn)氣量。
【設(shè)問】甲烷還有什么化學(xué)性質(zhì)呢?
【觀察與思考】 甲烷與氯氣反應(yīng)
【提醒】重點(diǎn)觀察部位: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、有白霧 , 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)。
【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。
3 / 6
10、
【強(qiáng)調(diào)】 有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)中往往發(fā)生副反應(yīng) , 所以在有機(jī)化學(xué)方程式中用箭號(hào)來代替等號(hào)
【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):
【強(qiáng)調(diào)】該反應(yīng)的歷程并歸納反應(yīng)特點(diǎn)。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
11、取代產(chǎn)物。 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)
所代替的反應(yīng)叫做取代反應(yīng)。
【說明】
a. 甲烷與氯氣的反應(yīng)條件為光照 , 該光照只能是日光漫射 , 若是強(qiáng)光直射則會(huì)發(fā)生爆
炸。
b. 與氯氣相似 , 其他的鹵素單質(zhì)在氣態(tài)和光照條件下 , 也可以和甲烷發(fā)生取代反應(yīng)。【知識(shí)拓展】
【講述】 將甲烷在隔絕空氣加熱到 1000 度以上 ,甲烷會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)。
③熱分解: CH 4 —→ C + 2H2
【推論】甲烷分解要求的溫度很高 ,說明甲烷的熱穩(wěn)定性很強(qiáng)。
【歸納】甲烷的三大化學(xué)性質(zhì)。
【過渡】甲烷的這些性質(zhì)決定了它的用
12、途 , 請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材 56 頁上的資料卡 , 了解甲烷的
用途。
【多媒體】展示乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式
【提問】 1.乙烷、丙烷、丁烷的組成元素是什么?
2.乙烷、丙烷、丁烷的結(jié)構(gòu)式有什么相同點(diǎn)?
【板書】二、 烷烴
【學(xué)生活動(dòng)】根據(jù)甲烷、乙烷、丙烷的分子式 , 歸納烷烴的通式
【板書】通式: Cn H2n+2 (n ≥ 1)
【分析】分析甲烷、乙烷、丙烷的分子組成 , 引出同系物的概念。
4 / 6
【講述】烴、烷烴的概念 , 烷烴通式及名稱
【板書】同系物:結(jié)構(gòu)相似 ,
13、分子組成上相差 1 個(gè)或若干個(gè) “CH”原子團(tuán)的有機(jī)化合物的互
2
稱。
【總結(jié)】這節(jié)課我們研究了甲烷的分子結(jié)構(gòu) , 物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì) , 了解甲烷的性質(zhì)和用途
就能幫助我們合理開發(fā)和利用資源 , 更好地為人類社會(huì)的生產(chǎn)和生活服務(wù)。
【鞏固練習(xí)】
1. “可燃冰 ”又稱 “天然氣水合物 ”,它是在海底的高壓、低溫條件下形成的 ,外觀象冰。 1 體積
“可燃冰 ”可貯載 100~200 體積的天然氣。下面關(guān)于 “可燃冰 ”的敘述不正確的是
A 可“燃冰 ”有可能成為人類未來的重要能源
B 可“燃冰 ”是一種比較潔凈的能源
C 可“
14、燃冰 ”提供了水可能變成油的例證
D “燃冰可 ”的主要可燃成分是甲烷
2. 已知天然氣的主要成份
CH4 是一種會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體
,等物質(zhì)的量的
CH4 和 CO2 產(chǎn)生
的溫室效應(yīng) ,前者大。下面是有關(guān)天然氣的幾種敘述:①天然氣與煤、柴油相比是較清潔的
能源;②等質(zhì)量的
CH4
和 CO2
產(chǎn)生的溫室效應(yīng)也是前者大;③燃燒天然氣也是酸雨的成因
之一。其中正確的
A 是①、②、③
B 只有①
C 是①和②
D 只有③
3. 1mol 甲烷完全與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)
,若生成相同物質(zhì)的量的四種取代物
,則
15、消耗氯氣的物
質(zhì)的量為
A 1mol
B 2mol
C 2.5mol
D 4mol
4. 等物質(zhì)量的甲烷和氯氣組成的混和氣體,經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的光照 ,最后得到的有機(jī)物是
① CH3Cl ② CH2Cl 2 ③CHCl 3 ④ CCl 4
A 只有① B 只有② C 只有①②③ D ①②③④
5. 一定量的甲烷燃燒之后得到的產(chǎn)物為 CO、 CO2 和水蒸氣 ,此混合氣體重 49.6g,當(dāng)其緩緩?fù)ㄟ^足量無水氯化鈣時(shí) ,CaCl2 固體增重 25.2g,原混合氣體中 CO2 的質(zhì)量為
A 12.5g
B
16、13.2g
C 19.7g
D 24.4g
6.
乙烷在光照的條件下與氯氣混和
,最多可以生成幾種物質(zhì)
A 6 種
B 7 種
C 9 種
D 10 種
7.
下列物質(zhì):①金剛石②白磷③甲烷④四氯化碳
,其中分子具有正四面體型的是(
)
A. ①②③
B. ①③④
C .②③④
D. ①②③④
8.
把 1 體積 CH4 和 4 體積 Cl 2 組成的混合氣體充入大試管中
,將此試管倒立在盛有飽和食鹽
水的水槽里 ,放在光亮處 ,試推測(cè)可觀察到的現(xiàn)象是:
5 / 6
17、
① _______________ ; ② _______________ ; ③ _______________ ; ④
_______________ 。
參考答案
1.C 2.C 3..C 4.D 5.B 6.D
7.C(說明金剛石是原子晶體不是分子晶體 )
8.①黃綠色逐漸消失;②試管壁上有黃色油珠;③水位在試管內(nèi)上升;④水槽內(nèi)有少量晶
體析出。
6 / 6