第一节 甲 烷
教学目标：
（一）知识与技能目标
1．通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。
2．理解甲烷的分子结构，初步培养学生空间想象能力
（二）过程与方法目标
通过“活动·探究”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。提高学生学习化学的积极性。
（三）情感态度与价值观目的
1．通过“活动·探究”活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2．通过用模型组装有机分子的实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和探索精神。
教学重点：
甲烷的结构特点和甲烷的取代反应
教学难点：
主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质
教学过程：
[导入新课]：同学们：上节课大家开始接触了有机化合物，了解了有机物的结构特点。今天我们就来学习最简单的有机化合物—甲烷。
甲烷是天然气和沼气的主要成分。天然气作为一种重要的能源早已被大家熟知，走进了城市的千家万户。“西气东输”是把新疆等地天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海市的一项巨大工程,其中也包括我们安徽省。缓解了东部能源紧缺问题。
广大的农村地区，因地置宜，大力推广和使用沼气，不仅节约了能源、保护了环境，更提高了农民的收益。
甲烷有如此广泛的应用，他到底是一种什么样的物质？
[板书]：
最简单的有机化合物
——— 甲烷
展示一集气瓶里的甲烷气体以及河底的甲烷气泡
[师]：能否描述甲烷的物理性质？（色、态、气味、密度、溶解性）
[生]：无色、无味的气体、密度比空气小 (标准状况=0.717g/L)，极难溶于水。
[板书]：
一、甲烷的物理性质
1
无色、无味的气体、密度比空气小 (标准状况=0.717g/L)，极难溶于水。
[师]：前面我给大家强调了学习有机物，一定要抓住结构决定性质；性质决定用途这条主线。所以我们先来了解甲烷分子的结构特征，进而研究它的化学性质。
[板书]：
二、甲烷的分子结构
甲烷的分子式 甲烷的电子式 甲烷的结构式
CH4
甲烷分子的球棍模型 甲烷分子的比例模型 (球棍模型表示原子的相对位置) （比例模型可大体上表示各种原子的体积比）
[实践活动一]：
用发下去的碳、氢模型及铁棍制作甲烷的分子模型 [实践活动二]：
取一段长25cm宽8.7cm的矩形硬纸条，按书本54页图中所示，裁去两头的小三角形，按虚线向内折成如图3-1所示的正四面体，其顶点分别为甲烷中四个氢原子的位置，中心是碳原子。
[结论]：
甲烷分子中，碳原子位于正四面体的中间，氢原子位于正四面体的四个顶点，构成了一个空间正四面体结构。
HC
学生动手制作正四面体和甲烷的球棍模型，并展示，教师评价 HHH[思考]：甲烷中的 C—H 键稳定，不容易断裂，能否根据它的结构特点推测甲烷的化学性质？
[生]：结构决定性质，C-H键的稳定，可以推测甲烷化学性质比较稳定。
2 [板书]：
三、甲烷的化学性质
在通常情况下，比较稳定，不与高锰酸钾等强氧化剂发生反应，与强酸、强碱也不发生反应。但稳定性是相对的，在特定条件下，甲烷能与某些物质发生反应。
[师]：例如我们利用的天然气、沼气，就是因为甲烷可以在空气中燃烧并放出热量。
[板书]：
（一）与氧气反应
展示甲烷燃烧时火焰图片
现象：淡蓝色火焰，放出大量的热。 反应：CH4+2O2-点燃→CO2+2H2O [思考]：如何检验甲烷燃烧的产物？
[生]：用一个小烧杯照在火焰上方，有水蒸汽出现，说明有水生成；在往烧杯中加入澄清石灰水，变浑浊说明有二氧化碳。
[师]：很好，非常完整，从产物也可以看出甲烷燃烧没有污染，而且燃烧值也较大。
所以说甲烷是一种高效、清洁能源
[板书]：
1、甲烷是一种高效、清洁能源
2、点燃前要验纯（瓦斯爆炸）
3、写有机化学反应连接号时用“→”
[师]：甲烷除了可以燃烧外，还可以发生其他反应吗？
[板书]：
（二）甲烷与氯气的反应 [科学探究]：
用集气瓶分别收集一瓶甲烷和一瓶氯气，相互混合后，取其中一瓶放在黑暗处，另一瓶放在光亮处，并在其15cm处点燃镁条。3—5分钟后，对比两集气瓶，观察现象。
[板书]：
[现象]：出油滴
有白雾
色变浅 [结论]：有新的物质生成 生成有HCl生成 Cl2反应
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应
反应方程式：CH
4＋
Cl2 →光照 CH3Cl ＋ HCl CH3Cl ＋ Cl2 →光照 CH2Cl2 ＋ HCl [师]：根据取代反应的定义完成二氯甲烷与氯气
CH2Cl2 ＋ Cl2 →
CHCl3 ＋ HCl CHCl3 ＋ Cl2 →光照 CCl4 ＋ HCl
光照
[板书]：
注意：
1、甲烷与氯气的反应一旦发生四种有机产物都将生成
2、甲烷除了可以和氯气发生取代反应，还可以与其他卤素单质的气体（Br2）反应。但不与这些单质的水溶液反应
3、产物分析：
3 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
结构式：
名称： 一氯甲烷 二氯甲烷 三氯甲烷 四氯甲烷
状态： 气体 液体 液体 液体 （常温）
溶解性： 都难溶于水
CHCl
3、CCl4是工业上重要的有机溶剂
四、甲烷的用途
做燃料、燃料电池、制溶剂、化工原料
主要存在于：天然气、沼气、坑道气 （瓦斯）、可燃冰
[拓展视野]：可燃冰 ——未来的新能源
可燃冰简介
学名“天然气水合物”，也称气体水合物（gas hydrate），是由天然气与水分子在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methane hydrate或methane gas hydrate）。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。
从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”，由若干水分子组成一个笼子，每个笼子里“关”一个甲烷气体分子
[课堂练习]：
1、2003年我国完成了具有划时代意义的西气东输工程。天然气是一种清洁的能源，其主要成分是 ，有报道说，使用天然气对提高人的生活质量有以下好处：
⑴可有效减少空气污染，提高空气质量；
⑵可大大减轻水陆运输的压力；
⑶可以控制温室气体的排放，减少温室效应；
⑷天然气无毒，泄露不具有危险性„
你认为其中不合适的宣传有（填序号） 理由是：_______________________.
2、甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是( ) A、CH3Cl只存在一种结构 B、CH2Cl2只存在一种结构 C、CHCl3只存在一种结构
D、CCl4中四个价键的键角和键长都相等
3、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外两个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为 ( ) A.CH4·14H2O B.CH4·8H2O C.CH4·(23/3)H2O D.CH4·6H2O 4
