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资源类别: 教案库 > 化学教案 > 高一化学教案
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更新时间: 2009-09-24
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  资源简介
    【课 题】 第1讲 最简单的有机化合物――甲烷
    第1课时 甲烷
    【课标要求】
    知识与技能要求:
    (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。
    (3)了解取代反应的特征。
    (4)了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
    过程与方法要求:
    (1)通过对甲烷的正四面体结构的认识,掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。
    (2)通过甲烷分子模型的分析,学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。
    情感与价值观要求:
    以甲烷的存在和用途等为素材,增强化学在人类重要作用的认识。
    【教学重点】
    本课时的重点甲烷的化学性质。难点是甲烷跟氯气的取代反应。
    【教学过程设计】
    [创设学习情景]
    学生汇报调查的灶具和燃气热水器使用的燃气种类。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。
    [自主学习]
    让学生通过下列活动和讨论交流,学习甲烷的组成、结构与取代反应。
    1、依据提供的资料,计算、推断甲烷的分子式和结构式。
    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?

    2、通过课本52页的“实践活动”推测:甲烷分子中的原子在空间是如何分布的?

    [实验探究]
    3、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?
    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。
    甲烷完全燃烧的生成物是什么?查阅资料了解甲烷的燃烧热,书写甲烷燃烧的热化学方程式。
    讨论:什么天然气是受欢迎的气体燃料?

    4、观察甲烷气体与氯气混合后在光照作用下的反应。
    演示实验:课本53页“科学探究”实验。

    5、借助多媒体手段,展示甲烷与氯气发生取代反应的微观过程。

    [知识拓展]
    6、甲烷受热分解:
    7、甲烷的实验室制法。
    [归纳小结]
    一、甲烷的元素组成与分子结构

    二、甲烷的物理性质

    三、甲烷的化学性质
    1、甲烷的氧化反应
    实验现象:
    反应的化学方程式:
    2、甲烷的取代反应
    甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。




    有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,叫做取代反应。
    表1:甲烷的四种氯的取代产物的性质和用途
    名称(俗称)
    化学式
    常温状态
    溶解性
    用途

    表2:取代反应与置换反应的比较
    取代反应 置换反应
    定义
    反应物
    生成物
    反应中电子得失
    反应是否可逆

    3、甲烷受热分解:
    (提供:www.LNG.com,供学生课外查询)
    [典型例题]
    例1、氯仿可作局部麻醉剂,常因保存不慎而被空气氧化,产生剧毒气体――光气,反应化学方程式:2CHCl3 + O2 2COCl2 + 2HCl
    (1)上述反应 (填选项符号,下同)
    A属于取代反应 B不属于取代反应
    (2)为防止事故发生,在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是( )
    A氢氧化钠溶液 B 硝酸银溶液
    C稀盐酸 D 水
    E湿润的蓝色石蕊试纸 F 湿润的无色酚酞试纸
    例2、若要使0.500mol甲烷完全和氯气发生取代反应,且生成的四种氯代物的物质的量相同,试求所需氯气的物质的量。



    【课时作业】 班级 姓名 学号
    1——8题答题处:
    题号 1 2 3 4 5 6 7 8
    答案

    1、已知天然气的主要成分是一种会产生温室效应的气体,等物质的量的甲烷和二氧化碳生成的温室效应,前者大,下面是有关天然气的几种叙述:①天然气与煤和柴油相比是较清洁的能源;②等质量的甲烷和二氧化碳产生的温室效应也是前者大;③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是( )
    A①②③ B只有① C①和② D只有③
    2、可燃冰又称天然气水合物,它是海底的高压、低温条件下形成的,外观像冰。1体积可燃冰可贮载100~200体积的天然气。下面关于可燃冰的叙述不正确的是( )
    A可燃冰有可能成为人类未来的重要能源
    B可燃冰是一种比较洁净的能源
    C可燃冰提供了水可能变成油的例证
    D可燃冰的主要可燃成分是甲烷
    3、下列物质中,不能和氯气发生取代反应的是( )
    A CH3Cl B CCl4 C CH2Cl2 D CH4
    4、有四种物质:①金刚石,②白磷,③甲烷,④四氯化碳,其中分子具有正四面体型的是( )
    A ①②③ B ①③④ C ②③④ D ①②③④
    5、二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟里昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库的制冷剂。试判断二氟甲烷的结构简式有( )
    A有4种 B有3种 C有2种 D只有1种

    6、若要使0.5 mol 甲烷和Cl2发生取代反应,并生成相同物质的量的四种取代物, 则需要Cl2的物质的量为( )
    A 2.5 mol B 2 mol C 1.25 mol D 0.5 mol
    7、把体积相同的甲烷和氯气充入一个集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶壁上有淡黄绿色液滴,此时,集气瓶内的物质最多可能有 ( )
    A.四种    B.五种 C.六种   D.七种
    8、将O2和CH4的混合气体通入盛有46.8g Na2O2的密闭容器中,用电火花引燃,反应结束后,容器内压强在180℃时约为0;将残留物溶于水中,无气体生成。下列叙述正确的是( )
    A 原混合气体中O2与CH4的体积比为1:3
    B 原混合气体中O2与CH4的体积比为2:1
    C 残留物中含Na2O2和NaOH
    D 残留物中含NaOH和Na2CO3
    9.下列气体在氧气中充分燃烧后 ,其产物既可使无水硫酸铜变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是 ( )
    A.H2S B.CH4 C.H2 D.CO
    10、为除去混在甲烷中的CO2和H2O,可将混合气体通过盛有-------------的洗气瓶,除去-----------再通过盛有----------------的洗气瓶,除去-----------;也可将混合气体----------------一次性将杂质气体除去。
    11、把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛Na2SiO3溶液的水槽里,放在光亮处。片刻后发现试管中气体颜色____________,试管中的液面____________,试管壁上有____________出现,水槽中还观察到_____________。
    12、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X可能是 。
    13、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0.1molCH4,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作用,最终得到标准状况下的气体2.464L。求反应中生成CO和CO2的物质的量之比。




    【课 题】 第1讲 最简单的有机化合物――甲烷
    第2课时 烷烃
    【课标要求】
    知识与技能要求:
    (1)掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。
    (2)理解同系物、烃基等概念,学会烷烃的命名。
    (3)理解同分异构体概念。
    (4)了解烷烃系列的性质变化规律。
    过程与方法要求
    (1)基本学会烷烃同分异构体的分析方法,能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。
    (2)从甲烷的性质推导到烷烃的性质的过程中,学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。
    情感与价值观要求:
    通过实践活动、探究实验和多媒体动画等,培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神,激发学生学习化学的兴趣,探索新知识的欲望。
    【教学重点】
    本课时的重点和难点都是烷烃的性质和同分异构体概念的学习。
    【教学过程设计】
    [复习导入]
    甲烷的分子结构有什么特点?甲烷有哪些主要化学性质?
    什么叫取代反应?举例说明。
    [自主学习]
    课本54页“学与问”试归纳出烷烃在结构上的特点。
    阅读教材55页,试归纳出烷烃的物理性质和化学性质。
    [归纳小结]
    烷烃
    烷烃的概念: 叫做饱和链烃,或称烷烃。
    烷烃的通式:____________________
    烷烃物理性质:
    状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为___________,5—16个碳原子为__________,16个碳原子以上为_____________。
    溶解性:烷烃________溶于水,_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。
    熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_____________。
    密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐___________。
    烷烃的化学性质
    (1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。
    (2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。______________________________
    (3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧______________________________
    [思考与交流1]
    同系物
    同系物的概念:_______________________________________________
    掌握概念的三个关键:(1)通式相同;(2)结构相似;(3)组成上相差n个(n≥1)
    CH2原子团。
    下列化合物互为同系物的是:
    A 、 和 B、C2H6和C4H10
    H Br CH3
    C、Br—C—Br和Br—C—H D、CH3CH2CH3和CH3—CH—CH3
    H H
    [思考与交流2]
    三、同分异构现象和同分异构物体
    同分异构现象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的现象。
    同分异构体:化合物具有相同的_________,不同________的物质互称为同分异构体。
    同分异构体的特点:________相同,________不同,性质也不相同。
    有一种AB2C2型分子,在该分子中以A为中心原子,下列关于它的分子构型和
    有关同分异构体的各种说法正确的是( )
    假如为平面四边形,则有两种同分异构体;
    假如为四面体,则有二种同分异构体;
    假如为平面四边形,则无同分异构体;
    假如为四面体,则无同分异构体。
    [练习1] 进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同产物的烷烃是( )
    A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3)3CCH2CH3
    C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)2CHCH3
    [知识拓展]
    烷烃的系统命名法
    选主链——碳原子最多的碳链为主链;
    编号位——定支链,要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小;
    写名称——支链名称在前,母体名称在后;先写简单取代基,后写复杂取代基;相
    同的取代基合并起来,用二、三等数字表示。
    给下列烷烃进行系统命名,名称填在横线上:
    (1)CH3—CH—CH2—CH3 ______________________________
    CH2
    CH3
    (2)CH3—CH—CH—CH3 ______________________________
    CH3 CH2
    CH3
    CH3—CH2—CH2 CH2—CH3
    (3)CH3—CH2—C—CH—CH—CH3 ______________________________
    CH2 CH3
    CH3
    [练习2]有下列各组微粒或物质:
    CH3
    A、O2和O3 B、C和C C、CH3CH2CH2CH3和CH3CH2CHCH3
    H Cl CH3
    D、Cl—C—Cl和Cl—C—H E、CH3CH2CH2CH3和CH3—CH—CH3
    H H
    组两种微粒互为同位素;
    组两种物质互为同素异形体;
    组两种物质属于同系物;
    组两物质互为同分异构体;
    组两物质是同一物质。
    [归纳小结]
    同系物、同位素、同分异构体、同素异形体的比较:
    同系物 同位素 同分异构体 同素异形体
    定义
    组成结构
    性质

    【课时作业】 班级 姓名 学号
    1——8题答题处:
    题号 1 2 3 4 5 6 7 8
    答案
    1.一种烃的结构式可以表示为:

    命名该化合物时,主链上的碳原子数是( )
    (A)9 (B)11 (C)12 (D)13
    2.代表有机物中几种同系物的相对分子质量的一组数字是( )。
    (A)16、32、48、64 (B)2、16、30、44、58
    (C)16、17、18、19 (D)46、60、74、88、102
    3.乙烷在光照的条件下与氯气混和,最多可以生成几种物质( )
    (A)6种 (B)7种 (C)9种 (D)10种
    4.烃分子可以看作由以下基团组合而成:
    如某烷烃分子中同时存在这四种基团,则该烷烃最少含有的碳原子数应是( )
    (A)6 (B)7 (C)8 (D)10
    5.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2g。原混合气体中CO2的质量为( )
    (A)12.5g (B)13.2g (C)19.7g (D)24.4g
    6.下列各烃中,一卤代物有两种,二卤代物有四种的是( )
    (A)C2H6 (B)C3H8 (C)CH3CH(CH3)CH3 (D)CH3CH2CH2CH3
    7.主链上含有5个碳原子,分子中共有7个碳原子的烷烃,其结构式有( )
    (A)4种 (B)5种 (C)6种 (D)7种
    8.有四种烷烃:①3,3一二甲基戊烷、②正庚烷、③2一甲基己烷、④正丁烷。它们的沸点由高到低的顺序是( )
    (A)②>③>①>④ (B)③>①>②>④ (C)②>③>④>① (D)②>①>③>④
    9.选择下列某种答案的序号, 填入下表的空格
    ①同位素 ②同素异形体 ③同分异构体 ④同系物 ⑤同种物质
    物质 丁烷与 红磷 庚烷与 氯仿与 氕与 新戊烷与 2--甲基戊烷与
    名称 2--甲基丙烷 与白磷 十六烷 三氯甲烷 氘、氚 2,2--二甲基丁烷 2,3--二甲基丁烷
    相互
    关系
    10.分子中含有34个氢原子的烷烃是____________,化学式为_________;通常情况下为液态的分子中含碳原子数最少的烷烃的俗名分别是_________、___________、___________,其中沸点最低的物质的结构简式是______________________。支链含乙基的烷烃中相对分子质量最小的物质其名称是____________________(按系统命名法命名)。
    11.在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时,可依次称为伯、仲、叔、季碳原子,数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
    (1)若烷烃分子中氢原子数为n0,则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________ 或n0=_______________________________________。
    (2)四种碳原子数之间的关系为n1=_________________________________________。
    (3)若某分子中n2=n3=n4=1,则该分子的结构简式可能是 _______________________、_______________________、_______________________、_______________________。
    12.在101.3kPa、473K条件下,十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中,最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃(气)分子中碳原子依次增加相同的个数,取等体积的三种气体,分别跟30mLO2(过量)混合引燃,充分反应后发现:A与O2反应前后气体总体积不变;B与O2反应后气体总体积增加了4mL;C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求:
    (1)A的分子式及相对分子质量。
    (2)原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。





    13.室温时20 mL某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复
    至室温,气体体积减少了50 mL ,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少了
    40 mL 。求气态烃的分子式



    【课 题】 第2讲 来自石油和煤的两种基本化工原料
    第3课时 乙烯
    【课标要求】
    知识与技能要求:
    (1)了解饱和烃与不饱和烃概念,了解乙烯的物理性质。
    (2)探究乙烯分子的组成和结构式;掌握乙烯的化学性质。
    (3)掌握加成反应的概念。
    (4)了解烯烃的性质,了解烯烃类同分异构体的种类。
    过程与方法要求
    (1)学会判断饱和烃与不饱和烯的方法。
    (2)通过乙烯性质的科学探究学习,提高学生分析问题的能力。
    (3)通过从乙烯的结构和性质到单烯烃的结构和性质推导分析,初步学会用官能团分析有机物性质的方法,提高对有机物结构与性质相互联系的分析能力。
    (4)联系烷烃和烯烃性质的变化规律,提高对同系物性质和结构的把握能力。
    情感与价值观要求:
    通过催熟水果等实践活动,了解乙烯在自然的作用;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。从而提高学化学、爱化学的自觉性。
    【教学重点】
    本课时的重点是乙烯的化学性质,难点是加成反应原理的理解。
    【教学过程设计】
    [新课导入]
    1、简单讲述中东地区战争不断的一个重要原因——石油资源的争夺,引入学习课题――石油炼制 乙烯。
    2、介绍石油的形成与分布。
    [提出问题]
    石油裂解后生成各种短链气态烃,如乙烯、丙稀、丁二烯等不饱和的烃。乙烯是怎样的一种物质呢?它和甲烷有什么不同?
    [创设学习情景]
    通过以下活动,使学生对乙烯产生了解的兴趣和欲望。
    1、观看乙烯催熟果实的彩图。
    2、观看乙烷、乙烯的球棍模型和比例模型。
    3、介绍乙烯的重要用途:制造乙醇、聚乙烯塑料等。
    [实验探究]
    阅读教材第59页“科学探究”,按照图3-6完成石蜡油分解实验,将生成的气体分别进行以下实验:
    1、生成的气体通人酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。
    2、生成的气体通人溴的四氯化碳溶液中,观察现象。
    3、用排水集气法收集一试管气体,点燃,观察燃烧的情况。
    [归纳小结]
    实验 现象 结论
    酸性高锰酸钾溶液
    溴的四氯化碳溶液
    点燃
    [思考与交流]
    通过实验探究可以知道乙烯的性质与甲烷(烷烃)的性质是不同的,由结构决定性质,可知
    乙烯与烷烃的结构是不同的,乙烯和烷烃的结构有何差异呢?阅读教材第59页“学与问”。
    [教师补充讲解]
    一、乙烯的组成和分子结构
    1、组成:分子式,含碳量比甲烷高。
    2、分子结构:含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。
    二、乙烯的氧化反应
    1、燃烧反应(请学生书写燃烧的化学方程式)
    化学方程式
    2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。
    三、乙烯的加成反应
    1、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
    CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)
    2、与水的加成反应
    CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH 乙醇(酒精)
    [学生活动]
    书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。
    乙烯与氢气反应
    乙烯与氯气反应
    乙烯与溴化氢反应
    [知识拓展]
    四、乙烯的加聚反应
    (乙烯中的双键不稳定,容易打开,在一定条件下,几千几万个乙烯分子可以相互连接成相对分子质量很大的大分子——聚乙烯。而聚乙烯中已没有了碳碳双键,只有饱和的碳碳单键。
    用课件展示加聚反应:
    …+CH2═CH2+CH2═CH2+CH2═CH2+…→…CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-…→ [CH2-CH2] n
    [观看影像资料]观看乙烯发生加聚反应的微观模拟动画。
    [课堂练习]
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