1、必修二第三章第三章重要的有机化合物 甲烷 教案第三章 重要的有机化合物第一节 认识有机化合物一教材分析（）知识脉络有机物是人类赖以生存的重要物质基础，它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上，本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系，了解有机化合物多样性的原因。认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系（二）知识框架（三）新教材的主要特点：本节教材体现了“从生活到化
2、学，从化学到社会”的认识逐步深入的过程。从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发，新教材较旧教材更符合知识的逻辑关系，同时注重学生的能力培养。二、教学目标1、了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系2、通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。3、掌握同分异构现象以及简单的命名规律，初步培养学生空间想像能力。三 、教学重点和难点甲烷的性质、有机物结构的多样性四、教学准备教师准备1、 教学媒体、课件；2、 编制“活动探究”活动报告及评价表。五、教学方法问题推进法、实验探究法六、课时安排3课时七、教学过程第一课时 认识有机化合物教学准备学生：预习教材第一节第一部分（60页-62页）；要求提前准
3、备一种有机材料了解它的性质、用途并向同学做介绍。教师：要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热时状态变化等，有利于学生进行归纳、总结。教学过程（一） 学生活动“联想质疑” 问题：你认识的有机物是什么？它有什么性质？什么用途？这个问题由学生充分讨论、发言；介绍生活中接触到的有机物讨论：1、哪些是有机物的共同性质？2、从溶解性、耐热性、可燃性、电离性等五个方面比较无机物有哪些区别？3、研究有机物的性质用到哪些方法？演示实验：归纳：有机物性质特征 大多数有机物：、难溶于水易溶于有机溶剂。、易燃烧。、大多数是非电解质，难电离。 、熔点低，易熔化。、反应慢、反应复杂、副反应
4、多。（二） 师生共同活动“观察思考”（能进行学生探究实验更好） 以甲烷为例进一步研究有机物的性质1、 完成书中实验1、实验2；2、 按小组讨论、记录实验现象。3、 归纳甲烷的性质。（1）可燃性 （2）取代反应甲烷的结构特点：阅读63页知识点击板书设计：一、有机化合物和烃概念组成元素有机化合物大部分含有碳元素的化合物一定含有C，常含有H、O，有的还含有N、S、P、Cl等(写元素符号，下同)。烃仅含有C、H元素的有机物有机化合物都含有C元素，但含有C元素的物质不一定都是有机物，如CO、CO2、碳酸盐、碳酸氢盐都属于无机物。二、甲烷1存在和用途。(1)存在：甲烷是天然气、沼气、油田气和煤矿坑道气的主
5、要成分。(2)用途：天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源，还是一种重要的化工原料。2物理性质。颜色状态气味密度(与空气相比)水溶性无色气态无味小极难溶3.化学性质。通常状况下，甲烷比较稳定，与KMnO4等强氧化剂不反应，与强酸、强碱也不反应。但在特定的条件下，甲烷也能发生某些反应。(1)氧化反应。纯净的甲烷在空气中安静的燃烧，火焰呈淡蓝色，放出大量的热，反应的化学方程式为CH42O2CO22H2O。(2)取代反应。定义：有机化合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。 甲烷与氯气的取代反应。实验操作实验现象a.气体颜色变浅，最后消失b试管内壁有油状液滴出现c试管内液面逐渐
6、上升d试管中有少量白雾有关化学方程式CH4Cl2CH3ClHCl；CH3ClCl2CH2Cl2HCl；CH2Cl2Cl2CHCl3HCl；CHCl3Cl2CCl4HCl 取代产物。水溶性：甲烷的四种氯代产物均不溶于水。状态：常温下除一氯甲烷是气体，其余三种均为液体。第二课时 有机化合物的结构特点教学准备学生：预习教材第一节第二部分（63页-65页）；用球棍模型组合丁烷分子，体会有机物的样性。教师：教学媒体、课件；教学过程阅读63页工具栏，由学生写出甲烷的结构式、甲烷的结构简式。进行“活动与探究”动手组合乙烷、丙烷、丁烷的结构模型，写出它们的结构式、结构简式。给烷烃的概念，找烷烃的通式。阅读64
7、页知识支持，让学生发现问题，当碳原子数较多时组合方式不只一种，碳原子数越多，可能的结构越多；带着疑问进入下面的讨论。有机物的命名和同分异构现象可以根据学生情况，控制深度。总结有机化合物的结构特点：（1）原子之间共价键相连。 （2）碳原子之间可以连成链状或环状。 （3）碳原子与碳原子之间可以是单键、双键、三键。 （4）分子式相同时，可以出现多种结构。板书： 二、 1结构特点。(1)烷烃定义：烃分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的烃叫做饱和烃，也叫烷烃。(2)结构特点：碳原子间以单键结合，其余价键与氢原子结合，每个碳原子均处于四面体中心，直链
8、烷烃为锯齿状或折线状。其通式为：CnH2n2(n1)。2物理性质(随分子中碳原子数增加)。3.化学性质。(1)稳定性：通常状态下烷烃性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂不反应。(2)可燃性：烷烃都能燃烧，燃烧通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(3)取代反应：烷烃都能与卤素单质发生取代反应。写出乙烷(CH3CH3)与Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式：CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。4习惯命名法。(1)当碳原子数N10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；若N10，用数字表示。如C8H18命名为辛烷，C18H38命名为十八烷。(2)当碳原子数N相同时，用正、
9、异、新来区别。如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，CH3CHCH2CH3CH3称为异戊烷，CCH3CH3H3CCH3称为新戊烷。第三课时 概括与整合教学准备学生准备：书上及练习册上的有关练习，教师准备：课件（命名练习题、同分异构体书写规律）1下列说法中正确的是(C)A相对分子质量相同的有机物是同分异构体B烷烃分子中，相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上C每个碳原子的化合价都已“饱和”，碳原子之间只以单键相结合的链烃一定是烷烃D分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互为同系物解析：同分异构体特点是分子式相同，结构不同，所以A选项是错误的；烷烃的结构是锯齿状的，并不在同一直线上，所
10、以B选项是错误的；同系物是指结构相似在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，因此D选项是错误的；C显然正确；答案为C。2.丁烷(C4H10)失去1个氢原子后得到丁基(C4H9)，丁基的结构共有(C) A2种 B3种 C4种 D5种3下列说法正确的是(B)A相对分子质量相同的物质是同种物质B分子式相同的不同有机物一定是同分异构体C具有同一通式的物质属于同系物D同分异构现象只存在于有机物中解析：同系物的特点是结构相似，在分子组成上相差一个或多个CH2原子团(即通式相同)，为同一类物质。同分异构体的特点是具有相同的分子组成，不同分子结构。相对分子质量相同的有机物可能既不是同种物质，也不是同分
11、异构体。同分异构现象不但在有机物中存在，在无机物中也存在。4下列说法正确的是(D)A甲烷与乙烯互为同系物B32S与33S是同种核素C正丁烷与异丁烷互为同素异形体D乙醇和二甲醚(CH3OCH3)互为同分异构体解析：A.甲烷是烷烃，乙烯是烯烃，二者不是同系物，错误；B.32S与33S是质子数相同，而中子数不同，是同一元素的不同种原子，二者互称同位素，错误；C.正丁烷与异丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，错误；D.乙醇和二甲醚(CH3OCH3)分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确；答案为D。A1种 B2种C3种 D4种解析：该分子可以看成是在第2位C原子上连接有2个甲基和1个乙基
12、，所以该分子中有4种不同位置的C原子，由于第2位C原子上没有H原子可以被取代，所以只有3种不同位置的H原子，因此其一氯代物有3种。6在光照的条件下，氯气跟乙烷发生化学反应，下列叙述中正确的是(A)A发生的是取代反应B发生的是燃烧C生成的产物有8种D生成的主要产物是一氯乙烷解析：乙烷和氯气发生的是取代反应，其产物有10种(9种有机物和1种无机物)，很难确定生成的主要产物是哪一种。7主链上有5个碳原子，含甲基、乙基两个支链的烷烃有(D)A5种 B4种C3种 D2种8一氯取代物的同分异构体有2种，二氯取代物的同分异构体有4种的烷烃是(A)A丙烷 B乙烷C正丁烷 D正戊烷解析：A.丙烷分子中有2种H原
13、子，其一氯代物有2种，为CH3CH2CH2Cl、CH3CH(Cl)CH3，二氯代物有CH3CH2CHCl2、CH3CCl2CH3、CH3CHClCH2Cl、ClCH2CH2CH2Cl，故A选；B.乙烷分子中只有1种H原子，一氯代物有1种，故B不选；C.正丁烷分子中有2种H原子，其一氯代物有2种，二氯代物有CH3CH2CH2CHCl2、CH3CH2CCl2CH3、CH3CH2CHClCH2Cl、CH3CHClCH2CH2Cl、ClCH2CH2CH2CH2Cl、CH3CHClCHClCH3，故C不选；D.正戊烷分子中含有3种H原子，其一氯代物有3种，故D不选；故答案选A。9烷烃完全燃烧都可以生成C
14、O2和H2O，现以甲烷、乙烷、丙烷三种物质燃烧为例，进行燃烧分析。(1)取等物质的量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是_，生成H2O最多的是_，消耗O2最多的是_。由此可以得出结论：等物质的量的烷烃完全燃烧，生成CO2、H2O以及消耗O2的量随着_的增多而变大。(2)取等质量的三种物质，在O2中完全燃烧，生成CO2最多的是_，生成H2O最多的是_，消耗O2最多的是_。由此可以得出结论：等质量的烷烃完全燃烧，生成CO2的量随着的_增大而变大，生成水的量随着_的增大而变大，消耗O2的量随着_的增大而变大。答案：(1)丙烷丙烷丙烷分子中碳原子数(2)丙烷甲烷甲烷分子中碳的质量分数分子中
15、氢的质量分数分子中氢的质量分数10(1)写出下列各种烷烃的分子式：在标准状况下，相对分子质量最大的气态烷烃是_；相对分子质量最小的液态烷烃是_；相对分子质量最小的固态烷烃是_。(2)写出下列各种烷烃的分子式：含碳质量分数最低的烷烃是_；和CO2密度相同的烷烃是_；碳、氢质量比为51的烷烃是_。(3)含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是_，其同分异构体的结构简式是_。(4)等物质的量的CH4和C3H8完全燃烧时，耗氧量前者_后者；等质量的CH4和C3H8完全燃烧时，耗氧量前者_后者；若耗氧量相同，则二者的物质的量之比n(CH4)n(C3H8)_。解析：(1)相对分子质量最大的气态烷烃是
16、丁烷，相对分子质量最小的液态烷烃是戊烷，相对分子质量最小的固态烷烃是十七烷。(2)在CnH2n2中，随着n的不断增大，碳的质量分数也逐渐增大，故含碳质量分数最低的是甲烷；与CO2密度相同的烷烃，其相对分子质量与CO2必须相同，丙烷的相对分子质量为44；由CnH2n2知，12n(2n2)51，则n5，为戊烷。(3)甲烷、乙烷、丙烷均不存在同分异构现象，从丁烷开始有同分异构现象，故含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃是丁烷。(4)等物质的量时，CH4的的值小于C3H8，所以耗氧量前者小于后者。等质量时，由于CH4中氢的质量分数大于C3H8中氢的质量分数，所以耗氧量前者大于后者。由CH42O2，C3
17、H85O2分析可知，若耗氧量相同，n(CH4)n(C3H8)52。第二节 石油和煤重要的烃一、教材分析（）知识脉络在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识；本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性，同时认识有机化学反应加成反应、氧化反应；深化结构决定性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性，初步确立可持续发展的观念。（二） 知识框架新教材的主要特点：与旧教材恰好相反，新教材从石油和煤的加工引入重
18、要的烃类；有利于激发学生的兴趣和求知欲，更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。 二、教学目标1、重点掌握乙烯、苯的性质，了解不饱和烃、芳香烃的通性。2、认识有机化学反应加成反应、氧化反应；三、 教学重点和难点 乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系，加成反应、氧化反应。四、教学准备教师准备1、 教学媒体、课件；五、教学方法问题推进法、交流研讨法、六、课时安排三课时七、教学过程第一课时 石油教学准备学生：预习教材第二节第一部分（68页-69页）；结合“珍惜资源”要求学生提前准备有关材料并向同学做介绍。教师：要求对学生可能找到的材料做到充分考虑；适当的补充实验，例如溶解性、受热时状态变化等，
19、有利于学生进行归纳、总结。教学过程学生活动 “联想质疑”主题发言：珍惜资源，为了人类的生存教师介绍教学参考资料中的我国的石油资源 讨论“联想质疑”中的问题，引出新课。师生活动：提问-阅读讨论归纳利用课本学习1、石油的成分 按元素来看：碳、氢含量为97%-98% 按物质来看：烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物 2、石油的炼制过程原理产品及用途脱水、脱盐除去原油中的盐和水，减少对设备的腐蚀。分馏利用加热和冷凝，把石油分成不同沸点范围的产物。石油气，汽油，煤油，柴油，石蜡油、润滑油、重油。裂化在一定条件下加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）催化裂
20、化在一定条件下使用催化剂并加热，把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料（裂化汽油）裂解以石油分馏产品为原料，采用更高的温度，使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯（有机化工的原料）（三）、观察乙烯分子结构的特征。1、碳碳双键 2、平面分子 3、键角120 （四）、观察*思考在教师的演示实验中，学生观察实验现象，及时记录；同时思考下列问题发生了什么反应？与甲烷有什么区别？为什么会有这些差别？实验完成后通过“交流研讨”，师生共同总结出乙烯的性质（相应的板书）氧化反应 加成反应 （五）、迁移应用比较乙烯和乙醇的结构差别，若用乙烯制乙醇要利用什么反应？制备一
21、氯乙烷的较好的方法找寻烯烃的通式、通性。认识官能团及官能团异构。 板书设计： 一、1概念。分子中含有碳碳双键的一类链烃，属于不饱和烃。2分子通式。CnH2n(n2)，最简单的烯烃为乙烯。二、1乙烯的工业制取原理。操作实验现象B中溶液褪色；C中溶液褪色；D处点燃火焰明亮，有黑烟_实验结论石蜡油分解的产物中含有不饱和烃2.乙烯的组成与结构。分子式电子式结构简式球棍模型比例模型C2H4乙烯的分子构型为平面结构，即乙烯分子中的所有原子均共面。3乙烯的物理性质。颜色气味状态溶解性密度无色稍有气味气态不溶于水比空气略小4.乙烯的化学性质。(1)氧化反应。 在空气中燃烧。化学方程式：C2H43O22CO22
22、H2O。现象：火焰明亮，有黑烟产生，同时放出大量的热。与酸性KMnO4溶液反应：乙烯能被酸性KMnO4氧化，而使酸性KMnO4溶液褪色。(2)加成反应。概念：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团结合生成新的化合物的反应。乙烯与溴加成。乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反应方程式为：CH2CH2Br2_CH2BrCH2Br。完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式。a乙烯与H2反应：CH2CH2H2CH3CH3。b乙烯与HCl反应：CH2CH2HClCH3CH2Cl。c乙烯与水(H2O)反应：CH2CH2H2OCH3CH2OH。加成反应与取代反应的区别。加成反应是有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，其特点是：“ 断一加二，都进来” 。“ 断一” 是指双键或三键中的一个不稳定键断裂；“ 加二” 是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。取代反应是分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。其特点是“ 上一下一，有进有出” 。(3)加聚反应：乙烯能自身发生加成反应生成高分子化合物聚乙烯，其反应方程式为n CH2CH2 CH2CH2 。5乙烯的用途。(1)乙烯是重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。(2)在农业生产中用作催熟剂。
