1、第三章有机化合物本章规划本章内容从生活中常见的有机物入手，在学生掌握初中有机物常识的基础上，进一步从结构角度加深对有机物和有机化学的整体认识。在内容的选择和呈现上，本章主要选取典型代表物，介绍其基本结构、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少涉及有机物的分类概念以及它们的性质，强调从学生的已有知识，从实验出发组织教学内容，尽力渗透结构分析的观点，深化学生的认识。通过学习典型有机物，了解和体会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培养学生对有机物和有机化学的兴趣。为进一步学习选修模块有机化学基础的学生打下最坚实的基础，激发求知欲望。本章的内容结构为：有机化合物课时安排：第一节最简单的有机
2、化合物甲烷2课时 第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(乙烯、苯) 2课时 第三节生活中两种常见的有机物2课时 第四节基本营养物质(糖、油脂、蛋白质) 2课时 复习课2课时第一节最简单的有机化合物甲烷从容说课我们已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有一些有关物质结构的概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住
3、结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法基础。在教学模式的设计上，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。可以从结构出发，预测性质，用实验检验；也可以从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。第1课时最简单的有机化合物甲烷作者，孙成红，新海高级中学。获江苏省高中新课程创新设计二等奖设计思想：从生活走入化学，从化学走向社会。充分利用学生已有知识去探索未知世界，引导学生建立主动、正确的思维模式，贯彻归纳和演绎的科学方法教
4、育，培养学生的自主探究能力和观察分析能力。三维目标知识技能1通过复习甲烷分子式的教学，使学生初步建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。2通过自制模型在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，使学生更深刻认识甲烷的结构特点。3掌握甲烷的化学性质，了解甲烷的应用。过程与方法1通过模型制作、探究实验、模型、图片、甲烷的多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。2通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。3培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。情感、态
5、度与价值观1通过甲烷的分子结构的探究，激发学生学习化学的兴趣。2主动参与学习，成为学习的主人；引导学生关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感和参与意识。重点难点甲烷的分子结构和化学性质；初步掌握结构决定性质的学习方法。教学设计教师活动学生活动引入随着石油价格的不断飙升，随着“西气东输”工程的顺利实施，越来越多的家庭使用上了天然气，请问天然气的成分是什么？主要分布在哪些地方？什么是“西气东输”工程？天然气作为能源有哪些优点？请同学们快速阅读教材第一段。阅读教材并思考回答投影新疆大草原与上海的夜景图片，“西气东输”施工现场及全线分布图，我国及全球天然气的储量。开采和使用天然气造成
6、的事故图片。过渡天然气好比一把双刃剑，一方面作为一种很好的能源，另一方面在开采和使用的同时上演了一幕幕人间悲剧，为了防止悲剧再次重演，为了更好地利用天然气(天然气主要成分是甲烷)，我们有必要进一步了解甲烷的性质。甲烷是一种什么样的物质呢？观看图片，联系社会生活实际，激发学生的学习兴趣最简单的有机化合物甲烷知识回顾根据前面学过的共价键知识，写出甲烷的分子式、电子式、结构式。一、甲烷的分子结构设疑甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？投影甲烷分子的空间构型一学生在黑板板演，其他同学在下面完成。思考并回答思考请根据甲烷的空间构型，用原子结构拼插模型自制甲烷的分子模型，看谁做得又快又好！投影甲烷分子的
7、球棍模型和比例模型，讲解甲烷的空间构型，并与平面正方形相比较。利用提供的材料自制甲烷分子的分子模型，培养学生的动手能力。掌握甲烷的空间结构。过渡结构决定性质，这样的结构决定了甲烷有哪些性质呢？请结合“西气东输”的实施及生活实际预测甲烷的性质。二、甲烷的物理性质展示事先用排水法收集一试管甲烷气体。投影甲烷的物理性质：无色、无味气体，密度比空气小(标准状况为0.717 gL1)，难溶于水，易溶于有机溶剂。是天然气、沼气、坑气和石油气的主要成分。观察思考、启发、总结甲烷的物理性质个别回答，及时补充思考标况下气体密度的计算方法。设疑家庭用的管道天然气为什么具有特殊难闻的气味呢？过渡甲烷有哪些化学性质呢
8、？知识回顾联系生活及初中学过的知识预测。学生思考回答三、甲烷的化学性质启发“西气东输”的目的是什么？西气为什么能安全地输送到4 000公里之外呢？投影常温下甲烷的化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4溶液)等一般不起反应。在适当条件下会发生反应。演示甲烷与KMnO4溶液混合思考、回答观察实验现象、思考1甲烷的可燃性演示甲烷的燃烧讲解做该实验时的注意事项，及有机反应方程式的书写。CH42O2CO22H2O思考如果点燃甲烷和氧气(或空气)的混合物，它立即发生爆炸，为什么呢？请在教材中找出答案。投影空气中含甲烷：5%15%，氧气中含甲烷：5.4%59.2%遇火花将发生爆炸，煤矿中的瓦
9、斯爆炸多数是甲烷气体爆炸引发的。所以点燃甲烷前必须检验纯度观察实验回答实验现象并写出反应方程式学生阅读、思考、回答设置情景假如你是一名煤矿工人，当你在矿井采矿时，为预防瓦斯爆炸，你会采取哪些措施呢？联系实际，思考回答，培养解决问题的能力。过渡甲烷还有哪些性质呢？2甲烷的取代反应科学探究光照射氯气和甲烷混合气体的实验及反应原理。演示氯气和甲烷混合气体光照的实验投影取代反应的历程探索反应机理1为何液面上升？2强调光照使ClCl键断裂，Cl代替了H，以及四种有机物状态。3给出取代反应概念，四个反应方程式。观察实验，总结现象激发兴趣实践活动用原子结构拼插模型拼插甲烷的反应历程，并思考四种有机产物的分子
10、结构各有几种？一氯甲烷和三氯甲烷的结构有什么关系？板书取代反应方程式讲解取代一个氢原子，消耗一个氯分子。思考若1 mol CH4中的氢原子完全被Cl取代，消耗Cl2的物质的量是多少呢？学会写有机反应方程式并分组拼插四种有机产物的分子结构。汇报成果掌握简单的计算3高温分解甲烷隔绝空气加热至1 500 才分解。过渡性质决定用途，请根据甲烷的性质总结甲烷的用途。四、甲烷的用途了解反应的过程及条件思考回答小结本节课的教学内容介绍可燃冰联系生活1.近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的目的是()A加大发动机动力B减少对空气的污染C降低成本D减少二氧化碳的排放量2为了防患于未然，要经常检查家
11、里管道煤气是否漏气，你能想出哪些方法？万一出现泄漏现象，应采取什么措施？学生小结联系生活思考、回答讨论请设计实验鉴别常见的三种可燃性气体H2、CO和CH4作业课本习题1、2、3、5分组讨论附：甲烷作者，林宏，江苏省南通第一中学。本文系江苏省优秀教学设计大赛作品内容分析人教版必修2化学第三章第一节第一部分系最简单的有机化合物甲烷的教学内容。必修模块的有机化学具有双重功能，一方面为满足公民基本科学素养的要求，提供有机化学中最核心的知识；更重要的一方面则是为学生进一步进行有机化学的学习打下坚实的基础。甲烷作为高中化学教材中首次涉及的最简单、最基础的有机物，无疑是一把开启有机物大门的钥匙。因此，本节教
12、学的设计，要在学生初中知识的基础上，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。设计思想传统课堂教学模式中，学生处于被动接受信息的地位，不利于学生学习主动性的发挥、探究能力的培养。采用科学探究式课堂教学模式可以提高学生学习的主动性和主体意识，有利于学生自学能力、科学探究能力以及学习习惯的养成。学生可以在科学探究的过程中掌握研究物质的基本方法。本文以甲烷为主题，设计了一堂科学探究形式的教学活动。教学目标1通过实践活动掌握甲烷的组成和正四面体结构，理解并初步掌握甲烷的取代反应原理。2通过对甲烷性质的学习，初步体会有机物分子的结构特点及其对性质的影响，初步形成对有机化学领域的学习兴趣。3经历对甲
13、烷结构和性质进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。4发展学习有机化学的兴趣，乐于探究有机化学变化的奥妙，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受有机化学世界的奇妙与和谐。教学重点甲烷的结构和性质教学难点甲烷的取代反应教学方法学案导学法，实验探究法，合作学习法，多媒体辅助教学法。教学准备1教学用品：多媒体、多媒体课件(自制PowerPoint课件、自制Flash课件)。2学生学习用品：学案，实验用品(甲烷、KMnO4、浓盐酸等)。1新课导入播放常见的有机化合物图片，介绍有机化合物与人类生活的密切关系，诸如在衣、食、住、行、医疗、能源及工农业生产等领域所起的重
14、要作用，引出新课的主题甲烷。新课导入顺序：有机化合物图片有机化合物用途引入新课(板书：第一节最简单的有机化合物甲烷)设计意图：通过生产、生活中的实例，使学生切身感受到有机化学就在自己身边，与大家的日常生活息息相关，从而充分激发学生学习有机化学的兴趣。2探究活动1(探究甲烷的组成及分子式)(1)提出问题：英国科学家道尔顿在1804年在沼泽中收集到甲烷并测得甲烷的组成。途径是：电炉加热生成气体通入浓硫酸(测水)碱液吸收(测CO2)。取16 g甲烷燃烧完全后，产物中有44 g CO2和36 g H2O。又测得甲烷的相对分子质量为16，请推断甲烷的组成。1根据题目信息，定性判断出甲烷的元素组成；2如何
15、确定甲烷的分子式？3用一条短线表示一对共用电子对的图示叫做结构式，请表示出甲烷的电子式和结构式。(2)师生活动学生思考并展开讨论。引导学生根据有机物燃烧生成二氧化碳和水，判断一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。引导学生分析甲烷的相对分子质量，计算得出甲烷中没有氧元素。学生汇报甲烷的电子式。引导学生根据甲烷的电子式推出甲烷的结构式。学生自己建立正确而系统的甲烷表示方式。设计意图：通过探究活动，首先使学生了解科学意义上测定有机物的组成通常采用燃烧法；其次，通过一系列的探究引导，使学生确定定量测定是研究有机物组成的一般方法，为学生后续学习奠定科学基础。3探究活动2(探究甲烷的结构)师生活动(建立甲烷
16、的空间构型)已知甲烷分子中四个CH键的长度以及彼此之间的夹角完全相同，预测甲烷分子可能具有的结构。学生汇报可能的两种结构平面正方形或正四面体。引导学生利用二氯取代产物的种类分析甲烷的空间构型。学生自己建立甲烷正确的空间构型。设计意图：根据所给信息引导学生发散思维，大胆猜想，首先可培养学生逻辑推理的能力；其次由于甲烷空间构型的建立，遵循了学生的认知规律，使学生在探究过程中获得成就感，从而更进一步激发了学生的探究欲望。4探究活动3(探究甲烷的物理性质)(1)学生实验：观察集气瓶中的甲烷气体。将集气瓶倒置于水槽中，观察现象。(2)学生汇报实验结果。(3)师生活动1：引导学生根据实验现象，总结得出甲烷
17、是无色、无味的气体，不溶于水，比空气轻。(4)师生活动2：引导学生根据甲烷的物理性质推测甲烷的收集方法排水法或向下排空气法。设计意图：探究甲烷的物理性质不仅可以培养学生观察问题、解决问题的能力，同时为甲烷完整性质的建立提供丰富的感性材料。5探究活动4(探究甲烷的化学性质)(1)师生活动1：引导学生根据甲烷的组成元素将甲烷划分为非金属气态氢化物，回顾非金属气态氢化物的通性。(2)学生总结得出a.水溶液既可呈酸性，也可呈碱性。b.一般具有还原性，能跟活泼的非金属单质和一些强氧化剂(如酸性KMnO4溶液、浓硫酸、浓硝酸等)反应。c.元素的非金属性越弱，气态氢化物越不稳定。(3)师生活动2：引导学生根
18、据已有知识大胆猜想甲烷的化学性质。(4)学生交流：1.CH4的水溶液可能呈酸性、也可能呈碱性。2.CH4可能有强的还原性(可能与比碳活泼的非金属单质及其他强氧化剂反应)。3.CH4可能具有不稳定性(受热易分解)。(5)学生实验：1.用湿润的pH试纸，检验CH4气体。2.将CH4通入酸性KMnO4溶液中，观察现象。3.将CH4通入溴水溶液中，观察现象。4.把CH4通过灼热的硬质玻璃管，观察现象。(6)学生汇报实验结果：上述实验均无明显的实验现象。说明CH4在化学性质上比较特殊比预测要稳定得多。(7)引导学生解释实验结果：CH4中CH键比较牢固；CH4具有较稳定的结构；CH4在水中难溶解，更不能发
19、生电离及与水反应，CH4不会表现出酸碱性。设计意图：学生新知识体系的形成是建立在已有经验的基础上，所谓温故才能知新。而从旧知识体系到新知识体系的迁移，更容易引起学生的共鸣，激发学生的学习兴趣。尤其当实验结果和猜想产生较大距离时，更加激发了学生强烈的探究欲，最终使学生的认知结构发生了从同化到顺应的转变。6探究活动5(1)教师实验：向2支盛有甲烷的试管中(其中一支用黑纸包好)，分别快速加入0.5 g KMnO4和1 mL浓盐酸，然后迅速地轻轻塞上胶塞，放在试管架上；没有包黑纸的试管在室内光线下照射；等待片刻，观察现象。(2)学生汇报观察结果：室温时，混合气体无光照时，不发生反应；光照时，瓶内气体颜
20、色逐渐变浅，瓶壁出现油状液滴，瓶中有少量白雾。(3)师生活动1：引导学生根据所观察到的现象，总结得出CH4在光照条件下能与卤素单质发生取代反应。(4)师生活动2：引导学生分步分析甲烷与氯气反应的化学方程式，得出取代反应的概念，并与置换反应的概念作对比。(5)师生活动3：引导学生分析甲烷与氯气发生取代反应的产物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳的结构以及性质对比。(6)师生活动4：引导学生了解事物总是一分为二的，甲烷的稳定性也是相对的：在光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应；CH4可燃；CH4在高温下能分解。设计意图：学生在解疑释惑的同时构建新知识体系，同时对结构讨论过程中涉及的甲烷的性质进行
21、小结，使学生初步掌握学习有机的思维方法。7课堂小结(1)总结甲烷的结构和性质。(2)谈谈本节课所获得的学习有机物的知识和方法。点评：让学生学会观察、学会分析、学会总结。8拓展延伸(1)请写出C2H6的电子式和结构式，并通过与CH4结构和性质比较分析其化学性质，写出有关的化学方程式。(2)上网查询，进一步了解甲烷与工农业生产及日常生活的联系。(3)结束语。设计意图：将布置作业改为拓展延伸，不仅说法上有新意，而且在内容上也有创新(将学习任务富有了课堂探究活动向课后延伸的意味)。课堂结束语简练、优美，意在进一步激发学生学习的兴趣。附：甲烷作者，倪明，泰州市第二中学。本文系江苏省优秀教学设计大赛作品教
22、学目标1知识与技能(1)掌握甲烷的结构和性质。(2)了解甲烷的存在和用途。2过程与方法(1)通过实践活动、探究实验和多媒体动画等教学活动，归纳出甲烷的结构特点和化学反应规律，进一步培养学生的空间想象能力与探索推理能力。(2)通过讨论、小组合作等组织形式，进一步训练类比和建模的科学思维方法。3情感、态度与价值观(1)使学生初步掌握研究物质的方法结构分析、推测性质、设计实验、观察现象、分析现象、得出结论。激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的愿望。(2)通过生产、生活中有机化合物的学习，认识有机化合物的重要性，体会学习有机化合物的重要意义。教学重点甲烷的结构和化学性质。教学难点甲烷的取代反应。教材分
23、析对于甲烷，在初中化学中已经介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途。在此基础上，本节的教学内容将进一步介绍甲烷的分子结构，主要的化学性质(氧化反应、取代反应等)。教材在介绍这些知识时，非常注重与学生已有知识的联系，采取各种不同的方式引导学生积极地思维，帮助学生进行理解。因此，在设计本节教学时，要在学生初中化学知识的基础上体现认识渐进发展的原则，在学生已有的一些有关物质结构的概念的基础上，紧紧抓住结构和性质的关系，让学生在头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法基础。本节分两课时，第一课时的教学流程如下所示：教学过程新闻导课播放年月日，我国某地煤矿发生瓦斯爆炸事件的新闻报道
24、视频，留下悬念。投影展示常见有机化合物的精美图片，供学生欣赏。引言刚才同学们从图片中看到了：燃料中的汽油、煤油、柴油，建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆，日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂，食物中的营养素糖类、油脂、蛋白质等都是有机物。有机化合物与人类生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产领域中都起着重要的作用。从今天开始，我们将系统学习有机化合物的相关知识。师：请大家看书思考：有机物的组成元素有哪些？生：除碳外，常有氢、氧，还含有硫、卤素和磷等。师：仅含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。(动画)由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。师：我
25、们首先来学习最简单的烃甲烷。一、甲烷的组成和结构问题1师：请画出碳原子和氢原子的结构示意图(让一学生板演)生：问题2师：已知甲烷是仅由碳、氢两种元素组成，且甲烷是最简单的烃。你能否从碳氢原子结构分析，推出甲烷的分子式？(学生积极思考问题，教师找一名学生总结讨论结果)生：因为碳原子最外层有四个电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。所以甲烷的分子式为CH4。师：那么甲烷的电子式怎样书写？生：由一位学生板演，其余同学在下面练习。甲烷的分子式CH4电子式：师：如
26、果甲烷电子式中的每一对共用电子对用一条短线替代将变成什么？这种用短线来表示一对共用电子对的图式叫结构式。问题3甲烷分子中的原子在空间是如何分布的呢？(学生讨论)生：讨论结果可能有两种结构平面正方形结构和正四面体结构。师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？(实物展示)甲烷分子的球棍模型和比例模型。生：相互传看两种模型，同时相互之间对自己课前制作的甲烷模型(课本实践活动或用橡皮泥、木棒等代用品制作的简易模型)进行评价，在活动中加深对甲烷空间结构的认识。师：经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上(键角10928)。如右图所示：过渡我
27、们知道，结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的性质呢？二、甲烷的性质1甲烷的物理性质(播放动画)池沼中有沼气(主要成分是甲烷)师：看动画思考甲烷有哪些物理性质？生：甲烷是无色无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。2甲烷的存在甲烷是天然气的主要成分，天然气中甲烷所占的体积分数一般为80%97%。在我国的南海、东海海底已发现天然气(甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”，甲烷还是沼气、石油气和煤矿坑道产生的气体(坑道气或瓦斯)的主要成分。问题4师：从甲烷的结构你能否推测甲烷的化学性质？实验1把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察紫色的高锰酸钾是否褪色？师：从实验中可知溶液颜
28、色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。是否甲烷与其他物质在任何条件下都不发生化学反应呢？(学生阅读教材回答)生：在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。3甲烷的化学性质(1)甲烷的氧化反应实验2实验步骤：使纯净的甲烷气体通过带尖嘴的玻璃导气管，在玻璃导管的尖嘴处点燃甲烷，观察火焰的颜色。在火焰的上方罩上一个干燥、洁净的小烧杯，观察烧杯内壁上的现象。待甲烷燃烧几分钟以后，将小烧杯快速翻转正置，向烧杯中加入少量澄清的石灰水，轻轻振荡烧杯，观察石灰水是否变浑浊。实验现象：甲烷气体安静地燃烧，火焰呈淡
29、蓝色。烧杯内壁上有水生成。澄清的石灰水变浑浊。实验结论：甲烷在空气中点燃后燃烧，生成二氧化碳和水。化学方程式为：CH42O2CO22H2O从燃烧产物可证明甲烷中含有碳元素和氢元素。师：请大家观察这个化学反应的方程式与我们以前学习的有什么不同？生：(观察思考后回答)方程式中间用“”而不用“=”，这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。投影安全知识：甲烷在空气或氧气中的浓度达到一定值时(空气中的甲烷含量在5%15.4%体积分数范围内时，遇火花将发生爆炸。刚才新闻报道中煤矿的矿井发生瓦斯爆炸就是这个道理。为了防止爆炸事故的发生必须采取通风、严禁烟火等安全措施。在进行甲
30、烷燃烧实验时，必须先检验其纯度。(2)甲烷的取代反应实验3科学探究(甲烷的取代反应)，观察发生的现象。生：没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色稍微变浅。师：说明甲烷与氯气的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，因为生成的氯化氢极易溶于水，气体总体积的减少，导致试管内压强减小。(播放动画)学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画。师：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物，我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的动画思考，什么是取代反应呢？(学生很有兴趣地大胆猜测、估计，
31、试探说出取代反应的含义)有机物分子里的某种原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应师：CH4的四种氯代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其他三种都是液体，CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃(作简单介绍)。师：我们以前学习过置换反应、复分解反应，置换反应、复分解反应与取代反应有什么区别和联系呢？请思考讨论后填写下表。生：(思考讨论填表)取代反应、置换反应、复分解反应的比较表取代反应置换反应复分解反应实例CH4Cl2CH3ClHClZnH2SO4=ZnSO4H2AgNO3NaCl=AgClNaNO3反应物一种化合物和一种化合物或一种单质一种单质和一种
32、化合物化合物生成物一般生成两种化合物另一种化合物和另一种单质化合物是否是氧化还原反应不一定是氧化还原反应一定是氧化还原反应一定不是氧化还原反应反应条件反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动顺序反应一般生成更难溶更难电离或易挥发的物质反应是否可逆分步取代，很多反应是可逆的反应一般是不可逆的多数单向，少数可逆四、甲烷的主要用途投影甲烷易燃烧，完全燃烧生成二氧化碳和水放出大量的热能，因此甲烷可用作燃料。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。为了改善我国东部的能源结构，已经启动的“西气东输”，就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲
33、，最终到达上海的一项巨大工程。除此以外，甲烷还可以用作化工原料。知识拓展投影阅读材料沼气的制取和利用把秸秆、杂草、树叶、人类粪便等废弃物质放在密闭的沼气池中发酵，几天后就会有大量的甲烷生成。而产生的沼气可以用来烧水、蒸饭、点灯、发电等，从而节约石油、煤炭和其他燃料。沼气净化后得到的甲烷也可用作制取四氯化碳和炭黑的化工原料。杂草、树叶、粪便和垃圾等经过沼气池发酵后，大部分寄生虫卵和病菌被杀死，改善了卫生条件，防止了疾病的发生。粪便等在发酵过程中，其中的蛋白质分解为氨，由于密闭的关系，氨不能逸出而留在液体中转变为铵态氮肥，从而提高了肥效。沼气的应用对于解决农村燃料问题，改善农村的环境卫生，提高肥料
34、的质量，提高农村的生活水平和生活质量，以及发展农业生产等方面都有明显的效益和重要意义。课堂小结本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体结构和它的几个重要化学反应，如：氧化反应、取代反应，学习中要重点对甲烷和氯气的取代反应加以理解，更要树立结构和性质紧密相关的观点。布置作业1课后习题1,2,3。2上网查阅资料进一步了解“西气东输”的有关知识。一、甲烷的组成和结构甲烷的分子式：CH4甲烷的电子式：甲烷的结构式：二、甲烷的性质1甲烷的物理性质2甲烷的存在3甲烷的化学性质(1)甲烷的氧化反应：CH42O2CO22H2O(2)甲烷的取代反应：有机物分子里的某种原子或原子团被其他原子或原子团所
35、代替的反应叫做取代反应4甲烷的用途课前布置学生用硬纸板制作甲烷的模型(课本上实践活动)，调动了学生的学习积极性；课上以新闻(我国某地煤矿发生瓦斯爆炸事件)导课，引发学生思考和造成悬念，使学生能饶有兴趣地主动获取知识；在引出“烃”时，利用动画(由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”)给学生留下了深刻的印象，在以后的学习过程中学生再也不会忘记“烃”是仅由“碳”和“氢”两种元素组成的有机化合物；研究甲烷结构时，学生之间相互讨论，相互评价(课前学生用硬纸板制作的甲烷模型)，课堂气氛轻松活泼，学习效果较好；当学习到甲烷的性质氧化反应时，及时解释了新闻报道中煤矿的矿井发生瓦斯爆炸的原因，前呼后应；后来又
36、介绍甲烷的用途(“西气东输”、沼气的制取和利用等)使学生感到有机化学就在他们的实际生活中，体会到学习有机化学的重要意义，同时立志学好化学，将来为祖国作出贡献。从课堂上反馈的信息可知，学生对取代反应和初中学过的置换反应、复分解反应概念模糊不清，须课后通过练习强化。1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调查沼气在农业生产中的作用，了解我国沼气的使用历史和现状。3用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型，并让学生对自己的作品进行评价。在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。1实验室里可按下图所示的装置干燥、
37、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是()ANO2BHClCCH4DNH32将O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150 时，电火花引发反应后，容器中的压强为零，将残留物溶于水，无气体逸出，由此作出的正确结论()A残留物中含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3B残留物中只含有Na2CO3C残留物中只含有NaOH和Na2CO4D原混合物中甲烷和氧气体积比为213在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是()ACH3Cl BCHCl3 CCCl4 DHCl4下列叙述错误的是()A点燃甲烷前不一定要事先验纯B甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料C煤
38、矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故D甲烷可用来制炭黑和氢气5由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是()A将气体通入KMnO4溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷6煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯(主要成分是甲烷)，当空气中甲烷的体积分数达到5%15.4%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要
39、不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为(空气中约含有1/5体积的O2)()A2.5% B7.5% C9.1% D10%7用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分为，它属于()A无机物 B烃 C离子化合物 D有机物8如下图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：(1)若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_。(2)若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_。(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体
40、X可能是_。9甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成CO2和H2O外，还有 CO生成。现有0.1 mol CH4，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下的气体2.464 L。求反应中生成CO和 CO2的物质的量之比。参考答案1D2.CD3.D4.A5.D6.C7.D8(1)H2(2)CO(3)CH4(或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物)9设反应生成CO2的物质的量为x，则生成CO的物质的量为0.1 molx。2CO2O22H2OO2X x 0.2 mol 0.1 mol在该条件下CO全部被吸收，无气体放出。所以有：x0.1 mol2.464 L/22.4 Lmol1x0.02 moln(CO)0.1 mol0.02 mol0.08 moln(CO)n(CO2)0.08 mol0.02 mol41