3.1.1天然气的利用 甲烷 - 复制

课题：专题3 有机化合物的获得与应用第一单元化石燃料与有机化合物天然气的利用甲烷一、教学目标：(一)知识技能：（1）掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。

（2）掌握甲烷的化学性质。

了解取代反应的特征。

（3）了解甲烷的存在和甲烷的用途等。

（4）了解烃、烷烃的概念及烷烃的通式。

(二)过程方法：（1）运用练习探究法学习甲烷的分子结构。

（2）运用实验探究法学习甲烷的化学性质。

(三)情感态度与价值观：通过实践活动、探究实验等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。

二、教学难、重点：重点：甲烷的分子结构、化学性质难点：甲烷跟氯气的取代反应三、教学工具：模型：甲烷分子的比例模型；甲烷、乙烷、丙烷分子的球棍模型仪器：铁架台、水槽、酒精灯、储气罐、小烧杯药品：甲烷、氯气、饱和食盐水、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液四、教学方法：练习探究、实验探究、归纳总结五、课时安排：一课时六、教学过程：【引入】介绍我国天然气资源，“西气东送”工程及其意义。

介绍神奇的可燃冰。

【展示】一瓶用排水集气法收集的纯净的甲烷气体(集气瓶倒放)。

观察并叙述物理性质。

【板书】一、甲烷1.物理性质无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。

【课堂练习1】已知甲烷的密度在标准状况下是0．717g/L，含碳75％，含氢25％，利用这些数据怎样确定它的分子式？【课堂练习2】①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。

讨论分子里各原子在空间的分布情况？【板书】2.分子结构分子式：CH4电子式：结构式:【展示】甲烷分子的比例模型、球棍模型。

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。

【板书】正四面体结构【设问】甲烷是最简单的有机化合物，怎样确定它的组成中含有碳、氢二种元素？【实验探究1】点燃甲烷气体，在其火焰上方罩一只干燥的小烧杯，观察；另取一只蘸有澄清石灰水的小烧杯，观察，推断甲烷的元素组成。

天然气的利用——甲烷一、教学目标1. 让学生了解甲烷的基本性质和制备方法。

2. 使学生掌握甲烷的化学式、结构以及物理性质。

3. 培养学生运用甲烷的化学性质进行实验操作和问题分析的能力。

4. 提高学生对天然气作为燃料的认识，培养节约能源、保护环境的意识。

二、教学内容1. 甲烷的基本性质2. 甲烷的制备方法3. 甲烷的化学式和结构4. 甲烷的物理性质5. 甲烷的化学性质及应用三、教学重点与难点1. 教学重点：甲烷的基本性质、制备方法、化学式、物理性质和化学性质。

2. 教学难点：甲烷的化学性质及应用。

四、教学方法1. 采用多媒体课件辅助教学，直观展示甲烷的制备和性质。

2. 利用实验教学，让学生亲身体验甲烷的化学性质。

3. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。

4. 设置问题情境，引导学生进行思考和探究。

五、教学准备1. 教学课件和教案2. 实验室用具：烧杯、试管、酒精灯、导管等3. 实验试剂：无水乙醇、澄清石灰水等4. 安全防护用品：防护眼镜、手套等教案内容请等待片刻，我将为您提供后续章节。

六、教学过程1. 引入新课：通过介绍天然气的组成和应用，引导学生关注甲烷的重要性。

2. 讲解甲烷的基本性质：颜色、气味、密度等。

3. 讲解甲烷的制备方法：主要包括天然气提取和实验室制取。

4. 讲解甲烷的化学式和结构：CH4，正四面体结构。

5. 讲解甲烷的物理性质：无色、无味、难溶于水等。

6. 实验演示：甲烷的燃烧，观察火焰颜色和物。

7. 讲解甲烷的化学性质：可燃性、还原性等。

8. 小组讨论：甲烷的应用领域及对环境的影响。

9. 总结：强调天然气资源的节约和环境保护。

七、课堂练习1. 根据甲烷的化学式，写出其完全燃烧的化学方程式。

2. 简述甲烷的制备方法及其优缺点。

3. 甲烷在自然界中的主要存在形式是什么？4. 甲烷的燃烧产物有哪些？对环境有何影响？八、拓展与延伸1. 介绍甲烷的的同系物——乙烷、丙烷等，比较它们的性质差异。

新教材高中化学学生用书苏教版必修第二册：第1课时天然气的利用甲烷新课程标准1．能描述甲烷的分子结构，并能搭建甲烷、乙烷的立体模型。

2．掌握甲烷的性质，会书写相应的化学方程式。

3．理解取代反应的概念，了解同系物的概念。

学业质量水平合格性要求1.认识甲烷的正四面体结构，构建立体结构的思维模型，并能利用模型，解决实际问题。

(水平1)2．了解甲烷分子结构特点形成“结构决定性质”的观念，能从宏观和微观结合的视角分析与解决实际问题。

(水平2)等级性要求通过甲烷与氯气的光照实验、探究取代反应的原理与特点，并能用化学键的知识分析反应过程，认识取代反应。

(水平3)图说考点基础知识——自学·思记·尝试[新知预习]一、甲烷的结构及性质1．化石燃料(1)化石燃料包括________、________、________，从化石燃料中能获得许多重要的有机化工原料。

(2)2．甲烷的组成和结构(1)组成和结构用不同体积的小球表示不同大小的原子，更能反映分子的结构。

球棍模型(2)3．甲烷的性质(1)甲烷的物理性质实验室中可用向下排空气法或排水法收集CH4(2)甲烷的化学性质①稳定性：通常情况下，CH4性质稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂(如KMnO4)等物质反应。

②【实验1】甲烷的氧化反应——可燃性方法结论 甲烷完全燃烧生成CO 2和H 2O ，化学方程式为CH 4＋2O 2点燃→ CO 2＋2H 2O 。

有机化合物参加的反应往往比较复杂，常有副反应发生，因此，有机反应的化学方程式中，常用“―→”代替“===”特别提醒(1)上述甲烷燃烧的实验现象只能说明甲烷的分子组成中有碳、氢元素。

要验证甲烷中只存在碳元素和氢元素，必须通过定量实验测定。

用浓硫酸吸收甲烷燃烧产生的水，根据产生的水的质量求出相应的氢元素的质量；再用碱石灰吸收产生的CO 2，通过碱石灰的增重求算碳元素的质量，如果氢元素的质量与碳元素的质量之和等于原甲烷的质量，说明甲烷中只有碳元素和氢元素。

课时作业14 天然气的利用甲烷踩点训练1．下列关于甲烷的说法正确的是( )A．实验室可以用排水法收集甲烷B．只有纯净甲烷在空气中安静燃烧C．甲烷与氯水发生取代反应D．甲烷在空气中燃烧只生成二氧化碳和水【解析】甲烷难溶于水，可以用排水法收集，A项正确；甲烷与空气的混合物中甲烷的体积分数只要在爆炸极限之外，甲烷就能安静燃烧，B项错误；甲烷与卤素单质发生取代反应的条件是光照，甲烷不能与氯水反应，C项错误；在氧气不足条件下，甲烷燃烧会生成一氧化碳和水，D项错误。

【答案】 A2．有机物中的烃是________的化合物( )A．含有碳元素B．含有碳元素和氢元素C．仅含有碳元素和氢元素D．燃烧后生成二氧化碳和水【解析】仅含有碳元素和氢元素的有机物叫烃，烃燃烧后生成CO2和H2O，但烃的含氧衍生物(C x H y O x)燃烧也生成CO2和H2O，故只有C正确。

【答案】 C3．为验证甲烷分子中含有碳氢两种元素，可将其燃烧产物通过①浓硫酸；②澄清石灰水；③无水硫酸铜。

正确的顺序是( )A．①②③ B．②③C．②③① D．③②【解析】要证明CH4中含有碳、氢两种元素，可通过证明CO2和H2O的存在来证明，可选择②和③，但应注意检验的先后顺序，即先证明水后证明CO2。

【答案】 D4．下列说法正确的是( )A．甲烷为平面正方形结构，其结构式为B ．甲烷的电子式为C ．CH 2Cl 2为正四面体结构D ．CCl 4为平面正方形结构【解析】 甲烷为正四面体结构，CCl 4也是正四面体结构，CH 2Cl 2为四面体结 构，但不是正四面体结构。

【答案】 B5．下列叙述正确的是( ) A ．分子式相同的物质一定是同种物质 B ．通式相同的不同物质一定是同系物 C ．分子式相同的不同物质一定是同分异构体 D ．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体【解析】 分子式相同的物质，结构不一定相同，所以不一定是同种物质；通式相同的不同物质不一定是同系物，也可能是同分异构体或是其他关系；相对分子质量相同，分子式不一定相同，如NO 和C 2H 6等，因此不一定是同分异构体。