最简单的有机化合物甲烷教案Word文件下载.docx
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2、化学性质:
a、一般情况下,性质稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂等不起反应。
[讲述]甲烷的稳定性是相对的,在特定的条件下,也会发生某些反应。
[板书]
b、特定条件下的反应。
[演示]氯气和甲烷的混合气体在光照条件下的反应,用一只配双孔塞的大试管,把试管的体积划分成五等份并做上标记。
试管内装满饱和食盐水,塞上双孔塞,两导管用止水夹夹住,倒放大试管,让导管A与盛有饱和食盐水的水槽相通。
将装置放在化学投影仪前,从导管B通人氯气,收集氯气到标记四的地方,再通入甲烷,使试管内的食盐水排到标记五的地方。
这样试管内甲烷和氯的比是1∶4。
打开投影仪开关,使强光照射试管并投影到银幕上。
[讲述]注意观察反应现象,用化学投影仪光源代替自然光源的好处是反应易控制且不受天气影响。
[观察]盐水面上升。
黄绿色消失,油状物出现(请学生讲述实验现象)
[讲述]实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质,这一反应发生的过程是怎样的呢?
生成物又是什么呢?
这个反应是什么类型的反应呢?
为了形象、直观地说明这些问题,我们用电脑动画模拟反应过程表示如下。
[演示]电脑动画模拟一氯甲烷的生成过程。
[讲述]从模拟过程可以看出,在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢,但是反应并没有终止,生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用,依次生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷,请看反应模拟过程:
[演示]电脑动画模拟二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的生成过程。
[讲述]根据反应过程,这个反应生成一氯甲烷、二氯甲烷的化学方程式。
[设问]这两个化学方程式和我们以前学过的方程式比较有何不同?
(1)用结构式代替分子式;
(2)用箭号(→)代替等号(=)。
[讲述]为了明显起见,用结构式代替分子式,注意化学方程式箭号(→)表示。
这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂,常有副反应发生等。
因此,这类反应的化学方程式通常不用等号,而是用箭号(→)表示,且常常用结构式代替分子式。
[设问]同学们能否将生成三氯甲烷和四氯甲烷的化学方程式表示出来?
[投影]四个反应的方程式。
[讲述]在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物,有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
[演示]
(1)取代反应:
[演示]电脑动画重复模拟取代反应的全过程,进一步理解取代反应的含义。
[讲述]纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧,发生氧化反应。
[演示]点燃纯净的甲烷,注意观察火焰。
然后在火焰上方罩一个干燥的烧杯,把烧杯倒转过来,向杯内注入少量澄清石灰水振荡。
[观察]淡蓝色火焰,烧杯内壁很快变模糊有水生成,生成物使澄清石灰水变浑浊。
[讲述]纯净的甲烷能在空气里安静地燃烧,同时放出大量的热。
[板书]
(2)氧化反应:
CH4+2O2
CO2+2H2O+Q
[讲述]甲烷是一种很好的气体燃料。
但是必须注意,如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物,会立即发生爆炸。
在煤矿的矿井里,如果空气中甲烷的含量达到一定比例时,遇到火花就会发生爆炸,所以必须采取安全措施,如严禁烟火、注意通风等,以防止爆炸事故发生。
此例说明,对一个化学反应有充分、全面的认识,才能利用它、控制它,防止其有害的一面。
[讲述]在隔绝空气的条件下加热到1000℃左右,甲烷就开始分解;
当温度再升高时,分解比较完全,生成炭和氢气。
[板书](3)热解反应:
CH4
C+2H2↑
[小结]甲烷的性质与结构的关系。
[讲述]由于甲烷在特定条件下的这些性质决定了甲烷在生活生产实际中的广泛用途。
三、甲烷的用途
[讲述]性质决定用途。
甲烷取代反应的产物(CH3Cl、CH2Cl、CHCl3、CCl4)都是很好的有机溶剂,热解反应的产物氢是合成氨和汽油的重要原料,热解反应的产物炭黑是橡胶工业的重要原料,也可用于制造颜料、油墨和油漆等。
甲烷燃烧时放出很多的热量,所以甲烷可用做气体燃料。
简介天然气的应用和农村沼气制取的原料、发酵过程、使用和发酵废物利用。
着重强调指出沼气的应用对合理开发农村能源、肥料,改善环境卫生,防止疾病的传染所起的作用。
[总结]这节课我们学习了甲烷的性质和用途,要求重点掌握甲烷的性质、特别是化学性质,理解有机物取代反应含义,注意将所学知识运用于生产生活实际。
[思考]1.甲烷的性质与氢气的性质有何区别?
2.取代反应与置换反应有何区别?
[作业]书本课后练习
教学反思:
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时
1、引导学生进行探究性学习,学会自主学习和合作讨论学习
2、使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的分子结构、化学性质,以培养学生分析思维、比较思维的能力;
3、理解加成反应和聚合反应;
4、通过学习对比、体会物质结构与物质性质之间的“内因—外因”的辨证关系
通过乙烯分子结构的有序推理过程,培养学生的抽象思维和逻辑思维能力,利用乙烯和乙烷之间的比较,培养学生的思维能力;
对乙烯的微观结构有一定的三维想象能力。
1、通过对乙烯分子结构的推理过程,使学生从中体会到严谨求实的科学态度
2、结合乙烯实验室制法条件的选择控制,使学生领悟到化学现象与化学本质的辩证认识
1、乙烯的分子结构;
2、加成反应和聚合反应
加成反应和聚合反应
1、启发、引导探究式教学
2、通过制作分子模型使学生认识和理解乙烯分子结构特点;
3、通过实验操作、教学软件使学生掌握实验室制乙烯的反应原理;
4、通过实验演示使学生理解和掌握乙烯重要的化学性质;
[导入新课]在前面两节中我们已经知道,在有机化学的学习中,常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质,只要我们抓住了一类物质的结构特点,那么掌握它们的性质也就比较容易了.这节课我们就来推导又一类结构相似的物质的化学性质。
[板书]第二节来自石油和煤的两种基本化工原料
一、乙烯的分子组成与结构
[问题设置]请大家写出乙烷的分子式、结构式和结构简式。
[学生思考]
[问题设置]如果通过反应,把乙烷分子中的氢原子消去两个,即分子式由C2H6变为C2H4,叫做乙烯在C2H4中两个碳原子是怎么结合的?
[学生思考回答]每个碳原子不仅能与其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间能形成单键、双键、或叁键。
少了两个氢原子之后,碳碳单键需变为碳碳双键。
[启发]这种结构与我们学过的饱和链烃有何区别?
[学生回答]碳原子所结合的氢原子数少于同碳原子数的饱和链烃
[教师讲解]这种烃称为不饱和烃
[投影]不饱和烃的概念
[启发]请同学们根据以上分析,讨论并写出乙烯的结构式和电子式。
分析讨论,并写出乙烯的结构式、电子式
[投影]1、乙烯的分子式
2、乙烯的结构式
3、乙烯的电子式
[过渡]乙烯究竟有哪些重要的性质,让我们制一些乙烯探究便会明白
[提问]工业上所用的大量乙烯是如何制得的?
[学生回答]主要是从石油炼制厂和石油化工厂所生产的气体中分离出来的。
[探究实验]按照教材完成石蜡油的分解实验
[学生活动]纪录实验现象
[过渡]请大家根据制备出的乙烯,总结乙烯有哪些物理性质。
[观察思考]通常状况下,乙烯是一种无色稍有气味难溶于水的,密度略小于空气
[板书]二、乙烯的性质
乙烯是一种无色稍有气味难溶于水的,密度略小于空气
[启发]乙烯是一种典型的不饱和烃,那么在化学性质上与饱和烷烃有什么差别呢?
有哪些性质?
[学生思考并回答]饱和烷烃可以点燃,不能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色
[过渡]下面我们用实验来探究乙烯的化学性质。
[演示实验]点燃纯净的乙烯。
[学生活动]观察并记录实验现象:
乙烯燃烧时火焰明亮,并伴有黑烟。
[演示实验]将乙烯通入盛有酸性KMnO4溶液的试管中。
[学生活动]观察记录实验现象:
酸性KMnO4溶液的紫色很快褪去。
[演示实验]将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中。
[学生活动]观察记录实验现象:
溴的四氯化碳溶液的红棕色很快褪去。
[小结]通过刚才的实验现象,同学们可以得到什么结论?
[分组讨论]得出一些结论:
乙烯易在空气中燃烧,但燃烧不充分;
易被氧化剂KMnO4氧化,比烷烃化学性质活泼;
与溴的四氯化碳溶液发生化学反应,生成了无色物质。
[板书]2、化学性质
(1)氧化反应
a、燃烧
b、使酸性KMnO4溶液褪色
[课件展示]乙烯与溴的反应过程
[设疑]该反应有何特点?
[分组讨论]得出结论:
乙烯与溴的反应中两个溴原子加在双键所在的两个碳原子上
[教师讲解]类似这种有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合时生成新的化合物的反应,叫做加成反应。
除了溴之外,乙烯还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定条件下发生加成反应
[板书]
(2)加成反应
[实物展示]塑料薄膜
[说明]大家是否知道,在工农业生产中广泛使用的塑料薄膜就是利用乙烯来制造的。
[模拟动画]聚乙烯的形成过程
[提问]得到的产物有何特点?
[思考回答]得到相对分子质量很大的化合物
[讲解]由类似乙烯这样的相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应。
相对分子质量很大的化合物属于高分子化合物,简称高分子或高聚物。
[板书](3)聚合反应
[提问]乙烯有哪些重要的用途呢?
[学生活动]看书、思考后归纳:
乙烯是石油化学工业最重要的基础原料,可用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等,乙烯的生产发展带动其他石油化工基础原料和产品的发展。
所以一个国家乙烯工业的发展水平已成为衡量这个国家石油化学工业水平的重要标志之一
[板书]三、乙烯的用途
通过乙烯的结构推导出乙烯的性质,并用实验证明,进而推导出烯烃的性质。
这节课的难点就在于乙烯的结构和性质,学生理解起来相对有困难的是乙烯的结构,所以通过插入动画模拟效果会好些。
第2课时
知识目标:
1、苯的分子的组成与结构
2、苯的物理性质。
3、苯的化学性质,苯的化学性质与烷烃、烯烃的异同。
培养学生的观察能力,分析推理能力
利用苯的结构研究的历史,对学生进行辩证唯物主义认识论“螺璇式上升”教育,利用苯的分子结构与性质的关系,是对学生进行“内因、外因辩证关系原理”教育。
1、苯的组成与结构的推断
2、苯的化学性质
苯的化学性质
[新课引入]展示一份医药说明书,让同学观察说明书上的医药的结构,注意到结构中的苯环。
[教师讲解]苯环不仅在医药的成分中占有重要地位,我们生活的世界五颜六色,颜料的合成也必须苯,战争年代枪炮中的炸药,和平年代楼房的定向爆破用到的炸药成分中也有苯环,苯是重要的化工原料。
任何事物都有其有用和有害两方面,现在医学研究认为:
苯对人体的危害是严重的,是导致血癌的因素之一。
今天我们一起来认识一下“苯”。
[板书]一、苯的组成与结构:
[练习]7.8g苯与足量的氧气反应,测得生成CO226.4g,生成水5.4g已知苯的密度是相同条件下乙炔的3倍,求苯的分子式。
[学生思考完成练习]
[提问]苯的分子中有6个碳原子,苯的分子结构应是怎样的?
[学生活动]讨论出苯的几种结构
[多媒体展示]关于苯的分子结构的测定的实验数据:
烃的类别
键长
键角
烷烃
1.54×
10-10m
109○28,
烯烃
1.33×
120○
苯
1.4×
10-10m,
[学生活动]同学讨论苯的分子结构并填空:
苯的分子组成_________,结构简式__________,苯分子结构中碳、碳键的特征:
________________________________________________________________
________________________________________________________________.
教师示出苯的球棍模型,比例模型,观察。
[启发]结构决定性质,试推断苯的化学性质
[学生讨论交流]苯中的碳、碳键是界于碳、碳单键,碳、碳双键之间的一种特殊的键,所以苯既有单键的性质特征-------取代,又有双键的性质特征-------加成。
[板书]二、苯的物理性质:
[教师演示]
(1)取2ml苯于试管,观察并闻气味。
(2)向该试管中加水2ml,观察。
[学生活动]观察实验,总结苯的物理性质。
[板书]三、苯的化学性质:
[演示实验]
(1)在盛有高锰酸钾溶液的试管中加入少量的苯振荡。
(2)用粉笔蘸取少量苯后点燃,学生观察苯燃烧时产生的浓重的黑烟,
[学生讨论]从实验看苯分子中碳、碳键界于碳、碳单键,碳、碳双键之间,其不会与酸性高锰酸钾反应。
[提问]苯燃烧为什么产生浓重的黑烟?
[问题分析]略
[板书]1、苯的氧化反应
[演示实验]
1、在盛有溴水的试管中加少量苯振荡。
2、苯与纯溴在铁催化下的反应。
3、将反应后的混合物倒如盛有水的烧杯中观察。
[问题设置]1、反应2是取代反应还是加成反应,说说理由。
2、反应1为什么不能发生?
加入铁粉后能发生取代吗?
3、装置中长的导管的作用是什么?
4、纯净的溴本苯是无色的,反应3是过量的溴溶于生成的溴苯中使溴苯呈红褐色,设计实验将溴苯中的过量的溴除去。
[板书]2、取代反应
a、苯与溴的反应(方程式)
[过渡]苯不仅可以与溴发生取代,还可以与硝酸、硫酸发生取代。
[演示实验]取一支大试管,加入1.5ml浓硝酸和2ml浓硫酸,摇匀,冷却。
在混合酸中漫漫滴入1苯。
并不断摇动,使其混合均匀。
然后将试管放入60℃的水浴中加热10分钟。
把混合物倒入另一盛水的烧杯中,观察。
(混酸的配制方法和原因)
[学生记录实验现象]写出反应的化学方程式。
[板书]b、苯的硝化反应
c、苯的磺化反应
[教师讲解]通常状况下,苯与溴水不能直接发生加成反应,那么苯结构中双键的成分在性质上怎样体现的呢?
[板书]3、苯与氢气的加成反应
[问题设置]苯的取代与加成哪者更容易?
[教师讲解]苯的取代反应要更加容易。
[小结]本节课的重点:
苯的分子组成和结构
由苯的结构理解掌握本的化学性质
苯的溴代、苯的硝化的实验操作、装置中的几个要点
第三节生活中两种常见的有机物
通过对乙醇的分子结构、物理性质和化学性质的探究,学会由事物的表象解析事物的本质、变化,进一步培养学生的综合探究能力、空间想象能力和创造性思维能力,通过从动手实验,规范学生操作,全面培养、提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的解析能力。
通过揭示问题、讨论释疑、动手释疑,学习对比、推断等多种科学探究方法。
让学生体验科学探究的艰辛和乐趣,认识化学与人类生活密切关系,激发学生学习化学的积极性。
乙醇的化学性质
化学性质与分子结构的关系
实验—探究—引导—多媒体辅助的方法
[引入]让学生讲述课前准备的有关酒的知识,指出各类酒都含有一种主要成分酒精,酒精的化学名称为乙醇,也是一类重要的烃的衍生物。
[提问]乙醇的组成结构是什么?
如何设计实验来推测乙醇的组成和结构?
首先考虑组成。
[学生分组讨论]学生叙述其方案
[总结]
(1)求摩尔质量
(2)求最简式
[板书]一、乙醇
1、乙醇的组成与结构
分子式:
C2H6O
[学生]试写结构
可能结构为:
CH3CH2OHCH3-O-CH3
[提问]如何确定是哪一种结构,需要借助于什么实验?
[演示实验]Na和乙醇反应,检验生成的气体
[学生活动]观察并记录实验现象
[结论]1molNa和1mol乙醇反应可以生成1mol氢气。
[小结]推出乙醇的结构应该是
(1)而不是
(2)
[板书] 结构式:
结构简式:
CH3CH2OH或C2H5OH
乙醇的官能团是-OH(官能团定义:
决定有机物性质的原子或原子团)
[课件演示]乙醇分子的比例模型和球棍模型
[展示实物]让学生观察实验台上的无水酒精,总结物理性质。
[学生归纳]乙醇的物理性质:
无色有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,沸点比水低,易溶于水,能溶解多种有机物和无机物。
[板书]2、乙醇的物理性质:
[知识补充]一些无水酒精、工业酒精、医用酒精的知识。
[板书]3、乙醇的化学性质
(1)乙醇和金属钠的反应
反应方程式
[设问]钠与乙醇的反应有什么现象?
与Na和水反应有什么不同,可以得出什么结论?
[学生思考回答]
钠放入乙醇中,沉在乙醇液体的底部,表面有气泡产生,然后逐渐上升到乙醇表面,钠块形状不变,体积逐渐减小,最后消失,产生的气体是H2。
[提问]与乙醇的反应中,乙醇断裂的是什么键?
[学生思考交流]
[教师总结]与乙醇的反应中,乙醇断裂的是O—H键。
[板书]
(2)乙醇的氧化反应
a、燃烧
[演示实验]在试管中加入2mL无水乙醇,把光亮的铜丝绕成螺旋状,在酒精灯的外焰上加热烧红,当表面生成一层黑色的氧化铜时,趁热插到盛有乙醇的试管底部,反复操作几次,最后热的黑铜丝插入试管中但不接触乙醇液体。
(或观看“乙醇”课件中相关视频)
[设问]根据实验过程,分析铜丝在此实验中的作用(启发学生,铜丝先变黑又变为红色)
[总结]在这个反应中,乙醇是还原剂,氧气是氧化剂,铜是催化剂,氧化铜是中间产物,O2把乙醇氧化成了乙醛
[学生观察并记录现象]
a.黑色的氧化铜变成亮红色的铜
b.在试管口可以闻到刺激性气味
c.最后黑铜丝还没有和乙醇混液体接触就变成了红色
[思考回答]铜丝作催化剂
[课件演示]
乙醇催化氧化的断键部位
[板书]b、催化氧化
[结论]乙醇的催化氧化又证明了官能团决定有机物的性质
[教师讲解]乙醇中相邻碳上存在着氢原子和羟基,在浓硫酸加热的情况下可以脱水而生成乙烯
[分析]讨论得出结论:
此反应是消去反应,消去的是小分子——水
[提示]在此反应中,乙醇分子内的羟基与相邻碳原子上的氢原子结合成了水分子,结果是生成不饱和的碳碳双键
[设问]如果此反应只加热到140℃又会怎样?
[回答]生成另一种物质——乙醚
[设问]通过反应过程比较,乙醇的两种脱水方式有什么不同?
[回答]前者是乙醇的一个分子内脱掉一个水分子,后者是两个乙醇分子间脱掉一个水分子。
前者是消去反应,后者不是。
[小结]由此可见,在化学反应中,相同的反应物在不同的条件下,可能生成不同的产物,内因(—OH)决定了反应物的性质,外因(条件)通过内因影响了反应产物,也不可忽视,所以说在化学反应中,控制反应条件是很重要的。
乙醇的脱水反应在一次证明了官能团对有机物性质的决定性作用。
[练习]根据下图所示的乙醇分子结构判定在以下反应中分子中化学键的断裂情况
1、与金属钠反应时_____键断裂
2、与浓H2SO4共热至170℃时_____键断裂
3、在Cu或Ag催化下与氧气反应时_____键断裂
[小结]本节介绍了乙醇的几种化学性质,如:
能与钠发生置换反应,被氧氧化以及消去反应等,所有这些性质表现都是由乙醇分子结构中“—OH”官能团决定的。
乙醇是学生接触到的第一个重要的烃的衍生物,该课时在烃和烃的衍生物之间起到承前启后的桥梁作用。
在本课时的设计和教学过程中,关键是要通过乙醇模型、多媒体课件、补充实验等直观教学辅助手段,帮助学生理解“官能团”的概念和作用,引导学生通过实验观察、课件展示分析,自行总结、归纳乙醇的化学反应类型与分子结构中化学健断裂的关系。
注意引导学生大胆假设、自主思考、主动探索的良好学习品质。
1、掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质
2、理解酯化反应的概念
3、培养学生的实验观察能力、归纳思维能力和分析思维能力
4、培养实验探究的方法
体验科学探究的过程,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变.能够发现和提出有探究价值的化学问题,敢于质疑,勤于思索,逐步形成独立思考的能力
情感态度与价值观:
发展学习化学的乐趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐.有将化学知识应用于生活实践的意识,能够对与化学有关的社会与生活问题做出合理的判断
1、乙酸的酸性和乙酸的酯化反应;
2、运用科学的方法、准确的术语来解答生产生活中的实际问题
1、掌握酯化反应的概念、特点和本质;
2、如何有效地组织引导学生进行探究性学习,达到师生、生生交流互动,创建宽松和谐的学习氛围
[引题]同学们爱不爱吃醋啊?
为什么不爱?
因为它酸酸的!
[讲解]食醋的主要成分是乙酸。
所以乙酸又叫做醋酸。
[课件展示]乙酸分子的比例模型。
[讲解]请同学们在练习本上写出乙酸的分子式、结构式、结构简式。
[板书]二、乙酸
[学生活动]在练习本上书写
[讲解]乙酸的官能团:
—COOH(羧基),羧基可以看做由羰基和羟基组成。
[板书]1、乙酸的分子结构
分子式:
C2H4O2
CH3COOH
官能团:
—COOH(羧基)
[实物展示]取2mL乙酸于试管中,让学生观察
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