資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高一 學期 (春季)
課題 認識有機化合物
教科書 化學必修第二冊教材
教學目標
1.通過對甲烷性質的學習，依據結構決定性質，能夠推出烷烴的性質及有機物的一些通性 2.通過甲烷與氯氣的反應學習，認識取代反應的特點，從而學會辨識取代反應
教學內容
教學重點： 1.烷烴的物理性質及有機物的一些通性， 2.烷烴的氧化反應和取代反應
教學難點： 1.烷烴的物理性質及有機物的一些通性， 2.烷烴的氧化反應和取代反應
教學過程
【引入】認識生活中烷烴
通過圖片了解身邊的烷烴，我們生活當中天然氣的主要成分是甲烷，日用品中的凡士林，蠟燭、蠟筆中的石蠟是含碳個數比較多的烷烴，根據烷烴在生活中的應用，你能推測出烷烴有哪些性質嗎？分析物質性質的學習方法，無機物學習是借助物質的結構、價態和類別以及元素周期表，有機物性質的學習可以借助物質的結構和同系物的性質。 【任務一】探究烷烴的物理性質 根據甲烷的物理性質，甲烷是一種無色無味氣體，難溶于水。烷烴與甲烷類似，均難溶于水，易溶于苯、汽油等有機溶劑。根據表格中的數據分析，隨著碳原子數的增多，烷烴的狀態從氣態變到液態在變到固態，熔點、沸點、密度也隨著碳鏈的增長逐漸升高和變大，密度小水的密度。
【任務二】探究烷烴的化學性質——分解反應 以甲烷為例，根據結構決定性質的特點，甲烷中只含有碳氫鍵，鍵能大，需要比較比較高的能量才能斷裂，所以常溫下甲烷性質很穩定，烷烴的結構與甲烷類似，所以常溫下烷烴的性質也很穩定，與強酸、強堿、酸性高錳酸鉀等強氧化劑都不反應。但是穩定是相對而言的，在高溫、高壓等條件下，化學鍵仍然可以發生斷裂，從而發生化學反應。 甲烷在隔絕空氣1200度下發生分解生成碳與氫氣，生成的碳可以作為橡膠工業原料，也可以制作顏料、油漆、油墨，生成的氫氣可以用于合成氨工業。烷烴也能發生分解反應，比如十八烷在高溫高壓條件下分解成癸烷，烷烴在較高溫度下會發生分解。這個性質常被應用于石油化工和天然氣化工生產，從烷烴可得到一系列的化工基本原料和燃料。 【任務三】探究烷烴的化學性質——氧化反應 根據天然氣可以燃燒的特點，推出甲烷可以燃燒，觀看甲烷燃燒的實驗 甲烷燃燒可以生成二氧化碳和水，根據表格數據可以看出相同質量的甲烷燃燒所放出的熱量比石油和煤炭都要高，同時產物為二氧化碳和水，所以甲烷是一種清潔高效的能源。但是要注意的是甲烷與空氣混合容易爆炸，所以在使用之前要注意驗純。 烷烴的也具有可燃性，請同學們寫出烷烴燃燒的通項公式。 【任務四】探究烷烴的化學性質——取代反應 甲烷可以和氯氣反應，請同學們觀看甲烷與氯氣的取代反應的實驗 實驗步驟：取兩支試管，均通過排飽和NaCl溶液的方法收集半試管CH4，和半試管Cl2，分別用鐵架臺固定好。將其中一支試管用黑色紙套套上，另一支試管放在光亮處（不要放在日光直射的地方）。靜置，比較兩支試管內的現象。 甲烷與氯氣混合，光照條件下，一段時間后，我們可以看到，試管內黃色變淺，是因為發生了反應；試管內液面上升，氣體體積減少；試管壁出現油狀液滴，生成與難溶于水的物質。 甲烷與氯氣反應，甲烷中的碳氫鍵斷裂，氯氣中氯氯鍵斷裂，生成新碳氫鍵，和氫氫鍵。我們把有機物分子里某些原子和原子團被其他原子或原子團所替代反應叫取代反應，甲烷與氯氣反應是一個連續反應，生成一氯甲烷繼續被氫原子取代生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。實驗中的油狀液體就是這幾種物質的混合物。液面上升是由于生成的氯化氫溶于水導致壓強減小。 取代反應有以下幾個特點：烷烴與純凈的鹵素單質（可以和氯氣、溴蒸氣反應，但與氯水、溴水不反應）；反應條件必須是漫散光照射(不用太陽光直射，以防爆炸。) 取代反應屬于連鎖反應，甲烷中的氫原子被氯原子逐步取代，各步反應同時進行，即第一步反應一旦開始，后續反應立即進行。 【任務五】總結有機化合物的通性 根據烷烴的形式，以及烷烴的代表性，總結有機物的通性。 烷烴是一類最基本的有機物，從結構上可以看做其他各類有機物的母體，烷烴的性質在一定程度上體現了有機物的通性，與無機物相比，大多數有機物熔點比較低，且難溶于水，易溶于汽油、乙醇、苯的有機物；大多數有機物容易燃燒，受熱會發生分解；有機物的化學反應比較復雜，常伴有副反應發生，很多反應需要加熱、光照或使用催化劑的條件下進行。

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