专题三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学习目标1．认识化石燃料与有机物的关系。2．认识化石燃料的综合利用对于合理利用自然资源、防止污染、保障国民经济可持续发展的意义。3．了解甲烷、乙烯、乙炔、苯等物质的主要性质和用途，认识取代反应和加成反应。4．引导学生关注人类面临的与化学相关的能源短缺、环境保护等社会问题，培养学生的社会责任感。[第一课时天然气的利用甲烷]知识目标：通过甲烷分子式的教学，使学生初步学会确定气态烃分子式的计算方法；复习碳原子结构和共价键的知识，掌握甲烷的电子式、结构式的写法、甲烷的正四面体构型；掌握甲烷的重要化学性质。德育目标：认识物质结构本质，能透过现象看本质；关心社会、能源等问题；合作学习的精神养成。能力目标：观察能力、计算过程的逻辑思维能力训练；动手能力、空间想象能力的培养。重点、难点：甲烷分子式的确定；甲烷分子的空间构型；甲烷的取代反应。教学用具：实验、多媒体、实物投影教学过程设计[录像]:西气东输[引入]:西气东输是我国目前一项巨大工程的示意图,输送的气体就是天然气,天然气的主要成分是甲烷,目前,农村普遍使用的沼气的主要成分也是甲烷,而且,科学家从海底发现了一种新能源—“可燃冰”,实际上是甲烷的水合物,据估计,可燃冰的贮存量能提供人类社会1000年的能源使用.所以,为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质.【板书】:天然气的利用甲烷【讲述】今天共同探讨这个最简单的有机物—甲烷。要认识一个有机物必须先从分子式开始，然后是结构式及性质。【板书】一、甲烷的分子组成和结构【思考】历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的？1【讨论】甲烷的分子式。【讨论】（1）哪些实验事实说明，甲烷中含有氢元素？碳元素？你能设计一个实验吗？（2）甲烷的燃烧实验现象能否说明甲烷分子中不含有氧元素？【实验设计】点燃集气瓶中的甲烷气体,用一个干燥的烧杯罩在火焰上方,然后在集气瓶中加入澄清石灰水【学生活动】观察现象并总结:火焰颜色是蓝色,烧杯壁上有水雾,澄清石灰水变浑浊,说明产物是H2O和CO2.所以甲烷中一定含有C元素和H元素.【提示】要测定分子式不仅要做定性实验，更要做定量实验。【交流与讨论】根据课本55页数据计算甲烷的分子式【投影】学生计算甲烷分子式的方法。【设问】甲烷的结构又如何？【提问】1．画出碳原子的结构示意图，碳原子有几个价电子，通常与别的原子形成几个共价键？2．写出甲烷的电子式。3．若用“—”代表一对共用电子，写出甲烷的结构式。【投影】学生书写的甲烷电子式、结构式。【说明】甲烷分子的结构式仅表明甲烷分子中碳原子、氢原子的连结情况,不能表示甲烷分子中碳、氢原子在空间的分布，甲烷分子的空间结构是什么样的？尝试用橡皮泥与牙签摆出甲烷分子的空间构型。【思考】历史上，科学家们在测定了甲烷分子组成为CH4后，对甲烷的分子结构曾提出了两种猜想：正四面体型与平面正方形，科学家如何判断出甲烷分子是哪种空间构型的？【演示】分别用2个第三种颜色小球替换两个代表氢原子的小球，思考得到的构型分别有几种。【讲述】为解决甲烷分子的空间结构问题，科学家们提出：通过研究二氯甲烷是否存在同分异构体确定。——若甲烷分子呈正四面体型，则其二氯代物只可能有一种。而若甲烷分子呈平面正四边形，则其二氯代物可以有两种：2所以，只要看一下甲烷的二氯代物的种数，即可判断甲烷分子的空间构型。【多媒体】甲烷分子的正四面体的空间结构及键参数。【板书小结】：甲烷的分子式、电子式、结构式。【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)观察甲烷的物理性质。【板书】二、甲烷的物理物质无色无味气体，难溶于水，比空气轻。【提问】甲烷的化学性质如何？【讨论】结构决定性质，但我们对碳氢键性质不了解，可以先从熟悉氢化物或从化合价角度提出一些假设，再用实验验证。也可先查阅资料，对它有大概的了解。【学生讨论】甲烷可能的化学性质及验证实验。【实验】1．甲烷的燃烧实验，【提问】1．点燃甲烷前要进行什么操作?2．火焰的颜色如何?3．燃烧后的产...
