2019-2020年高中化學(xué) 第一節(jié) 天然氣的利用教案 甲烷 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第一節(jié) 天然氣的利用教案 甲烷 蘇教版必修2 【教學(xué)目標(biāo)】 了解有機(jī)物的特點(diǎn),復(fù)習(xí)碳原子結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵的知識(shí)，掌握甲烷的電子式、結(jié)構(gòu)式的寫法；知道甲烷的正四面體構(gòu)型；掌握甲烷有重要化學(xué)性質(zhì)。通過甲烷分子式的學(xué)習(xí)，初步學(xué)會(huì)確定氣態(tài)烴分子式的計(jì)算方法。 【教學(xué)重點(diǎn)】取代反應(yīng) 【教學(xué)難點(diǎn)】氣態(tài)烴分子式的計(jì)算方法 【教學(xué)過程】 一、有機(jī)物的基本概念 （1）有機(jī)物：指含 的化合物，通常還含有 等幾種元素。 （2）有機(jī)物的主要特點(diǎn)：大多數(shù)有機(jī)物熔沸點(diǎn) ， 燃燒、 導(dǎo)電、 溶 于水、 溶于有機(jī)溶劑。有機(jī)反應(yīng)一般 ，一般需 和使用 ，常伴有 ；所以有機(jī)反應(yīng)中常用“→”不用“=”。 （3）有機(jī)物種類繁多的原因：①碳原子有 個(gè)價(jià)電子，可以有其他原子形成 個(gè)共價(jià)鍵；②碳碳之間可以形成單鍵、也可以形成 和 ；③碳碳之間結(jié)合的方式可以是鏈狀，也可以是 狀。 （4）、烴的漢語(yǔ)拼音的注音是 ，表示的意義是 （5）、．下列物質(zhì)屬于烴的是： A．H2S，B．C2H2，C．CH3Cl，D．C2H5OH，E．CH4，F(xiàn)．H2，G．金剛石， H．CH3COOH，I．CO2，J．C2H4， 烴中最簡(jiǎn)單的是 。 二、甲烷的結(jié)構(gòu) 【思考與交流】已知：甲烷的氣體密度在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.717 g/L，其中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75％，含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％，求甲烷的分子式。 （一）甲烷的結(jié)構(gòu) （二）甲烷的性質(zhì) 1、物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味氣體，密度比空氣小，極難溶于水。（天然氣中按體積計(jì)，CH4占80%~97%）。 2、化學(xué)性質(zhì)：　 【探究】CH4通入酸性KMnO4溶液中 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：甲烷通入高錳酸鉀溶液中。說(shuō)明甲烷不能使高錳酸鉀溶液褪色。 結(jié)論： 一般情況下，性質(zhì)穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑等不起反應(yīng) （1）可燃性（甲烷的氧化反應(yīng)） CH4（g）+ 2O2 (g) CO2(g)+2H2O(l);△H=-890KJ/mol 點(diǎn)燃甲烷要先 ，然后點(diǎn)燃從儲(chǔ)氣瓶里導(dǎo)出的甲烷，將一個(gè)干燥的燒杯罩著甲烷燃燒的火焰，觀察燒杯內(nèi)壁有何現(xiàn)象？倒轉(zhuǎn)燒杯迅速倒入澄清石灰水又有何現(xiàn)象？ ① 　　 ② 【思考與交流】：“通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明甲烷由什么元素組成？你是如何推知的？組成里有沒有氧？上述實(shí)驗(yàn)?zāi)芸隙ɑ蚍穸▎?？? 【科普知識(shí)】海底“可燃冰” （2）取代反應(yīng)： 【探究】甲烷與氯氣的反應(yīng) 現(xiàn)象： 定義： 反應(yīng)叫取代反應(yīng)。 【思考與交流】寫出甲烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式 第一步：CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 第二步：CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 第三步：CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 第四步：CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 注意：①反應(yīng)條件——光照（室溫下在暗處不發(fā)生反應(yīng)）。 ②反應(yīng)物質(zhì)——純鹵素單質(zhì)，例如甲烷與氯水、溴水不反應(yīng)，與氯氣、溴蒸氣光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。 ③甲烷分子中的四個(gè)氫原子可逐一被取代，故甲烷的鹵代物并非一種，而是幾種鹵代物的混合物。 【討論】取代反應(yīng)和置換反應(yīng)的區(qū)別 取代反應(yīng) 置換反應(yīng) （3）受熱分解：CH4 C + 2H2 （1） 分解條件及反應(yīng)： （2） 產(chǎn)物的用途： （三）甲烷的利用 資料：沼氣；主要成分為甲烷又名坑氣，它是沉積于池沼底部的植物殘?bào)w在厭氧菌的作用下產(chǎn)生的。根據(jù)這一原理，人們發(fā)明了用發(fā)酵法獲得沼氣的沼氣池。沼氣池用的原料是人畜的糞便、雜草和垃圾等，而產(chǎn)生的沼氣可以用來(lái)燒水、蒸飯、點(diǎn)燈、發(fā)電等。從而節(jié)約石油、煤炭和其他燃料，將沼氣凈化后得到的甲烷也可用作制取CCl4和炭黑等化工原料；糞便、雜草和垃圾等經(jīng)過沼氣池發(fā)酵后，大部分寄生蟲卵和病菌被殺死，改善了衛(wèi)生條件，防止了疾病的發(fā)生；糞便等在發(fā)酵過程中，其中的蛋白質(zhì)分解為氨，最終轉(zhuǎn)為銨態(tài)氮肥，從而提高了肥效。 三、烷烴 1概念：烴中碳原子跟碳原子之間都是以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部跟氫原子相連，使每個(gè)碳原子的化合價(jià)都得到充分利用，即都達(dá)到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴。又叫烷烴。通式為CnH2n+2。 舉例：乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 2、物理性質(zhì)：烷烴的物性隨著碳原子數(shù)和遞增，呈現(xiàn) 出規(guī)律性的變化：狀態(tài)：氣態(tài) 液態(tài) 固態(tài) 熔沸點(diǎn)：低 高 主要原因：隨著碳原子數(shù)的遞增，分子量增大，分子間作用力增大。 3、化學(xué)性質(zhì)：1氧化反應(yīng)：不能與KMnO4和溴水反應(yīng)。但點(diǎn)燃時(shí)與O2反應(yīng) CnH2n+2+O2nCO2+（n+1）H2 【課后練習(xí)】 1、下列物質(zhì)中不屬于有機(jī)物的是 （ ） A、CO（NH2）2 B、NH4CNO C、KSCN D、CH3CH2OH 2、下列各物質(zhì)的鍵角為109028/的是EFI。具有正四面體結(jié)構(gòu)的是BEFI。 A.H2O B.P4 C.CO2 D.NH3 E.金剛石 F.CH4 G.H2S I.二氧化硅 3、下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是 （ ） A、甲烷燃燒 B、由甲烷制取氯仿 C、由甲烷制炭黑 D、鈉與水反應(yīng)制得H2 4、在光照下，將等物質(zhì)的量的CH4和Cl2充分反應(yīng)，得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量最多的是( ) A.CH3Cl B.CH2Cl2 C.CCl4 D.HCl 5、氯仿可作麻醉劑，但常因保存不慎而被空氣氧化，產(chǎn)生劇毒物質(zhì)光氣（COCl），反應(yīng)式為2CHCl3+O2 2COCl2+2HCl。為防止事故，在使用前檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)，應(yīng)用的試劑是 （ ） A．NaOH溶液 B．AgNO3溶液 C．HCl溶液 D．H2O 6、空氣中含甲烷5%～15％(體積分?jǐn)?shù))點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，發(fā)生爆炸最強(qiáng)烈時(shí)，甲烷在空氣中所占的體積分?jǐn)?shù)是 （ ） A.5% B.9.5% C.10% D.15% 7、已知某烴分子中含碳元素與氫元素的質(zhì)量比為 4 ：1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下5.6L氣體的質(zhì)量為7.5克，求此烴的分子式。C2H6