1、第三章 有机化合物第一节 最简单的有机化合物甲烷第一课时 甲烷教学思路采用板块教学，分为四个学习板块。即：板块一：甲烷的物理性质；板块二：甲烷的结构探究；板块三：甲烷的氧化反应；板块四：甲烷的取代反应。在活动中相互交流、相互评价，让学生成为课堂的主体。并帮助学生形成“结构决定性质，性质体现用途”的认知关系。其流程图如下：反思评价引入新课板块一板块二板块三板块四自主学习实验探究实验探究实验探究结构性质用途教学环节板块一：自主建构物理性质。通过展示“可燃冰”的图片，播放西气东输视频来创设情境引入新课。再向学生讲述为了合理开发并利用这些新能源，就有必要研究天然气主要成分甲烷的结构和性质。展示一瓶甲烷
2、气体，请学生通过观察、阅读教材，完成表格内容，然后汇报。设计意图：让学生了解能源危机、通过对可燃冰贮量和开发介绍，增强学生的社会责任感、通过对西气东输工程的了解，增强学生的民族自豪感和激发学习兴趣，并引出甲烷课题。同时学生能从感性认识上升到掌握物理性质学习的一般方法。板块二：甲烷的结构探究。学生自主学习并完成甲烷的分子式、电子式和结构简式的书写。老师评价后提出问题甲烷究竟有着怎样的结构，学生开始猜想。然后老师提供素材组织活动，同学们分小组进行实践活动，然后再收集并展示大家的作品，进行相互交流。引导信息：1甲烷分子中的4条CH键完全等同。2H与C之间的距离和每个夹角也完全相同。学生再重新思考自己
3、作品的正误，根据科学信息进行交流和讨论后，主要认为甲烷存在正四边形或正四面体这两种结构。在学生产生疑惑时，老师再给出第三条信息：如果把甲烷中的两个氢原子换成两个氯原子后也只有一种结构，学生分小组再次动手进行实践活动，再结合科学信息得出甲烷是正四面体的立体结构。用电脑制作出正四面体的立体结构，以便学生直观的认识。同时让学生按照教材要求进行手工制做，在实践活动中再次建构甲烷的正四面体结构。 设计意图：学生通过甲烷结构的研究，学会科学的质疑和能根据科学信息进行有效的实践活动，同时培养学生的空间想象能力和表象能力。通过对甲烷的模型观察，正确认识了甲烷的分子结构，为甲烷的性质学习打下了基础。板块三：甲烷
4、的氧化反应。创设情境，展示甲烷的比例模型和球棍模型，学生根据结构猜想其性质。分别将甲烷分别通入酸性高锰酸钾溶液和加有石蕊试液的强碱溶液中。学生分小组进行实验探究，交流和总结。得出结论：甲烷的性质在通常情况下稳定，但在点燃条件下就会燃烧。展示STS素材让学生感知甲烷是一种清洁燃料。拓展知识：通过提供资料卡片和矿难图片进行安全教育。引导学生用辩证的观点看待化学物质给我们生活带来的利与弊。设计意图：让学生学会用实验方法研究甲烷的性质，体验了结构决定性质这一有机思想。STS素材的呈现，提高了公民的基本素养，加深了学生对甲烷的认识。板块四：甲烷的取代反应在两支试管中都按比例收集好甲烷和氯气，一支用纸包好
5、避光，另外一支用点燃的镁条照射进行对比试验。学生观察并思考以下两个问题：实验中得到哪些信息。从所得信息中你能获得哪些启示。然后小组内交流和小组间汇报，得出结论甲烷与氯气在光照条件下发生了反应。组织学生，用球棍模型制作出其可能的产物。学生再次动手实践运用甲烷的结构探究其性质，展示同学们的作品，用电脑模拟其反应的微观过程，帮助学生从化学键的角度了解取代反应的本质。完成方程式书写，老师再分析和评价，并介绍取代产物的用途。设计意图：使学生了解学习和研究有机物的一般思维方法，形成一定的分析解决问题能力。从物质的微粒观来分析化学反应的本质过程，透过现象看本质，明白实验手段是检验物质性质的基本方法，并从中体
6、验探究性学习的过程。然后学生通过简洁工整，知识层次清晰的板书设计，对本节课所学知识进行回顾和总结。完成课堂反馈（设计这两道试题的目的是从结构和性质两个角度检验“教”和“学”的效果，有助于下节课的教学实施。），再将所学的化学知识联系到生活中去，并上网了解沼气的使用知识，然后给周围的农户推广，做一名节能减排的倡导者。设计意图：理论联系实际，将所学知识进行运用并指导生活。教学评价 对于本节课的重点甲烷的结构和甲烷的性质都是由老师提出了问题，然后学生的观点发生碰撞，然后师生一起分析提升，老师再帮助学生拓展视野，以促成学生认识的转变和产生情感的共鸣，最终促进学生科学素养的发展。本节课的教学贯穿了两条线索
7、，即：生活线和知识线。从天然气的利用到甲烷的氧化反应体现其可做燃料，甲烷的取代产物在生活中的运用，以及沼气的推广使用，西气东输工程等都体现了甲烷的社会价值。从物理性质开始了解甲烷，再从结构去了解化学性质，甲烷的氧化反应和取代反应，这些性质也体现了甲烷的用途，是一种很好的化工原料，体现了甲烷的学科价值。也帮助学生建立了结构决定性质，性质体现用途的认识关系。通过本节课的学习让学生学会了用生活的眼光看化学，用化学的知识走进生活。附：板书设计最简单的有机化合物甲烷一、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，比空气轻二、分子结构：1分子式和电子式： CH4 和 2结构式： 3立体结构：正四面体型三、化学性质
8、：1氧化反应：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O2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替代的反应小结：1分子结构 2化学性质第二课时 烷烃教学过程【引入】上节课我们学习了甲烷，请同学们回忆一下甲烷分子的结构。【生】碳原子与四个氢原子以共价键相连，键角为10928的正四面体结构。【复习】在上节课中我们讲过，仅由碳氢两种元素组成的化合物叫做烃，甲烷是烃类里分子组成最简单的物质，除甲烷外还有很多与甲烷结构与性质相似的物质，如屏幕上显示的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等【PPT展示】乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的结构式。【讲述】请同学们仔细观察，找出甲烷与乙烷、丙烷、丁烷、戊烷在结构上
9、有那些相同点与不同点。大家可以相互讨论，待会我找同学起来回答。【板书】【PPT展示】三、烷烃1、烷烃的结构1）烷烃的结构特点相同点：只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。不同点：C、H原子数不同。【讲述】很好，我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学们阅读课本62页最后一段烷烃的概念【PPT展示】【板书】2） 、烷烃的概念：P62【讲述】好，接下来我们一起来看另外一个概念结构简式。大家想想，如果每一种烷烃我们都用结构式把它表示出来的话是不是很麻烦，为了大家书写方便，于是我们便提出了结构简式的概念。【板书】结构简式：把结构式中的短线去掉，并将相邻的相同原子或原子团合并后
10、的式子。如：甲烷CH4 乙烷CH3CH3 丙烷CH3CH2CH3 丁烷CH3(CH2)2CH3【讲述】有了结构简式，我们就不用浪费太多的时间去写有机物的结构式了，因为从结构简式我们就可以准确判断出有机物的结构。【过渡】通过以上的学习我们知道，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷它们都属于烷烃，它们的名字是怎样得来的呢，下面我们就来学习烷烃的简单命名法。【板书】2、烷烃的简单命名：根据分子里所含碳原子的数目称之为某烷。1）、若分子里的碳原子数在1-10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。2）、十以上用中文数字表示：十一烷：CH3(CH2)9CH3、二十烷:CH3(CH2)18CH3、三十五烷: C
11、H3(CH2)33CH3等。【过渡】了解了烷烃的结构与命名，接下来我们一起来看一下烷烃的性质【板书】3、烷烃的性质1）、烷烃的物理性质【讲述】观察下列几种烷烃的物理性质，大家讨论总结出其物理性质一些随碳原子数目变化的关系。【PPT展示】名称结构简式常温时的状态熔点/沸点/ 相对密度水溶性甲烷CH4气-182-1640.466不溶乙烷CH3CH3气-183.3-88.60.572不溶丙烷CH3CH2CH3气-189.7-42.10.585不溶丁烷CH3(CH2)2CH3气-138.4-0.50.5788不溶戊烷CH3(CH2)3CH3液-13036.10.6262不溶十七烷CH3(CH2)15C
12、H3固22301.80.7780不溶【总结】递变规律：随碳原子数目的增加状态：气(14)液固；熔沸点依次升高；（原因：烷烃的组成结构相似，随碳原子数目增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点升高。）密度：相对密度依次增大但都小于1比水轻；水溶性：均不溶于水【板书】2）、化学性质【讲述】我们常说结构决定性质，烷烃具有与甲烷相似的结构，那他们的性质有没有什么相似之处呢？事实上，烷烃的所有化学性质均与甲烷相似，只要甲烷能发生的反应，所有烷烃均能发生。由于烷烃由碳、氢两种元素组成，所以他们在空气中均能燃烧，其燃烧的通式为： ；均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。光照条件下均能
13、与气态卤素单质发生取代反应，只是产物比甲烷的更多和复杂。【板书】a、可燃性；燃烧的通式：b、稳定性c、取代反应【练习】1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（ D ） A、4mol B、8mol C、2mol D、6mol【过渡】前面我们学习了烷烃的性质，接下来我们来分析一下表3-1烷烃的结构简式，请写出其对应的分子式。仔细观察碳原子与氢原子之间的数目关系，能否找出表示烷烃碳原子与氢原子数目关系的一个通式？【生】原子的烷烃的通式为CnH2n+2。【板书】4、烷烃的结构通式：CnH2n+2（n1）【练习】写出下列烷烃的分子式：（1）含有38个碳原子的烷烃的分子式 （2）含有
14、38个氢原子的烷烃的分子式 （3）相对分子量为128的烷烃的分子式 【过渡】接下来我们继续分析表3-1，相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？【生】他们之间相差一个CH2【讲述】很好，我们把这种结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。【讲述】所有的烷烃都属于同系物，他们的结构相似碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；且均为链状。并且他们在分子组成上相差一个或n个CH2原子团。【练习】1、下列哪组是同系物（B）A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3C、CH3CHCH2 CH2CH2【总结】同系物间的关系
15、，同系物属于同类物质；通式相同；碳原子数目不同；相对分子质量相差14n；物理性质不同，化学性质相似。【过渡】接下来我们来看一组烷烃的空间结构图形，写出其对应的结构简式和分子式。【PPT展示】正丁烷与异丁烷的空间结构图形。【讲述】通过观察，我们发现两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。【PPT展示】两种丁烷（C4H10）物理性质上的一些差异。【讲述】这些性质的差异呢均是由他们不同的结构决定的。像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。我们又把具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。【板书】5、同分异构现象与同分异构体定义：【过渡】前面我
16、们学习了同位素与同素异形体，今天我们有学习了同系物与同分异构体，有的同学经常会把他们搞混，今天我们就把他们四个一一列出来进行一个简单的比较。【PPT展示】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较。概念内涵比较对象实例同位素质子数等，中子数不等，原子之间原子氕、氘、氚同素异形体同一元素 形成的不同单质单质O2、O3同系物结构相似，组成上差一个或n个CH2化合物C2H6、C4H10同分异构体相同分子式，不同结构的化合物化合物CH3(CH2)3CH3C(CH3)4【练习】下列物质属于同位素的是：3、5属于同素异形体的是：1、4属于同系物的是：2属于同分异构体的是：6O2和O3CH3CH3和
17、CH3CH2CH2CH3 3517Cl 和 3717Cl 金刚石和石墨 氕、氘和氚 CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH (CH3)CH2CH(CH3)CH3【过渡】接下来我们来看另外一个概念烃基【板书】6、烃基定义：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R”表示。特点：呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。甲基：CH3 亚甲基： CH2 次甲基： CH 乙基：CH2CH3 丙基：CH2CH2CH3【讲述】某烷失去一个氢原子以后就叫做某基【过渡】接下来我们来看一下同分异构体的书写，同分异构体的书写方法有多种，下面我们着重介绍其中的一种“碳链缩短法”步骤：
18、先写最长的碳链，然后逐个减少碳原子，把减少的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两注意，四句话”：两注意：选择最长的碳链为主链；找出中心对称线。四句话：主链由长到短；支链由整到散；位置由心到边；排布由对到间。【练习】写出C5H10 C6H12 所有的同分异构体。（注：在你们资料的47页还有一种书写同分异构体的方法-等效氢法，大家下去可以去好好看看，比较一下两种书写方法哪一种对你更适用。）【过渡】通过上一节课的学习我们知道，有机物的种类比无机物的种类多10万多种，构成有机物的就那么几种元素，怎么会形成那么多的化合物呢？【讲述】其中有一个重要的原因就是同分异构现象的广泛存在。有机物种类繁多另外还有两个原因即1）有机化合物中，同分异构现象的广泛存在 2）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键3）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。【小结】好，我们来总结一下这节课我们所学习的内容，什么是烷烃？烷烃的结构通式：CnH2n+2(n1)什么是同系物？同分异现象：