第一课时 甲烷
1.教材分析
必修2 第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。甲烷是最简单的有机化合物，本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。 2.教学目标
知识与技能：
（1）了解甲烷的物理性质，了解甲烷的结构特点 （2）认识取代反应、氧化反应
（3）能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式 3. 教学重难点
甲烷的化学性质，取代反应 过程与方法
（1）通过动手制作甲烷的空间构型，推导甲烷的空间结构；通过动手、分析、讨论等学习过程，体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用 （2）通过学习甲烷的取代反应，了解取代反应的条件和实质 情感态度与价值观
通过对甲烷性质的学习，对分子结构的探究，丰富科学体验，提高学习兴趣，增强学习有机化学的信念。
教学过程
引入
通过展示甲烷的自然存在的几幅图来引导这一节课要学习的物质——甲烷，首先告诉学生学习物质时，物质的结构决定性质，性质决定用途，所以我们先来了解甲烷的结构。 板书
一、甲烷的分子组成和结构
设计
学生自己书写甲烷分子式、电子式、结构式，并让一个同学到黑板上写
分子式：CH4 电子式： 结构式：
提问 那为什么一个C要结合4个H结合？而不是3个、5个或者更多呢？
回忆 前面我们讲了C是第几主族的元素？最外层有几个电子呢？ [板书] C的原子结构示意图
[讲述]C原子有4个价电子，而H原子有1个电子，C原子的1个价电子与H原子的1个电子形成1对共用电子对。所以，C原子欲形成八电子的稳定结构，则需形成四对共用电子对，所以1个C原子要结合4个H原子。常用一根短线来代替一对共用电子对，从电子式便得到结构式。
[探究活动] 甲烷的空间构型
同学们利用手中的纸板制作出甲烷的空间构形。
提问 请××同学来展示你们的作品
[实物展示] 甲烷分子的球棍模型和比例模型
介绍这种结构叫做甲烷的球棍模型，它能表示分子内各原在空间的相对位置
这种结构叫做甲烷的比例模型，它能表示分子内各原子的相对大小和在空间的相对位置
[结论、板书] 空间构型：对称的正四面体构型
让学生自己看课本总结出甲烷的物理性质
二、物理性质
无色、无味、极难溶于水的气体，密度比空气的密度小
可以燃烧等
【提问】 问学生沼气是用来干什么的，学生都知道，从而引入甲烷的燃烧，甲烷的化学性质氧化反应。
三、甲烷的化学性质
1、氧化反应 （1）甲烷的燃烧
CH4+2O2 CO2+2H2O 注:有机反应方程式用箭头不用等号!
【设问】为什么燃烧会发生爆炸？（让学生相互讨论一下，后请一位学生来回答）
既然甲烷可以被氧气氧化，那么它还能不能被其他氧化剂氧化呢？（停顿）
我们知道酸性高锰酸钾是一种常用的强氧化剂，它是否可以氧化甲烷呢？
【投影】甲烷通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液不会褪色
这也说明甲烷与高锰酸钾是……（不反应的），事实上甲烷在通常情况下的性质确实非常稳定，与高锰酸钾等强氧化剂、强酸、强碱等都不会发生反应 【板书】（2）甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 学习甲烷的一个化学性质：
[投影]展示甲烷与氯气发生反应的实验视屏，引导学生观察实验过程、总结实验现象。
气体颜色变浅（对比或者是无色了），说明
Cl2消耗了，与甲烷发生了反应
[投影] 展示甲烷与氯气发生取代反应时结构变化的动画，引导学生观察结构的变化。
【设问】看了这段模拟过程，你们认为甲烷和氯气是怎么反应的？
【解释】我们用结构式来表示这个反应，在光照条件下，氯气分子中的Cl-Cl键断裂，然后氯原子进攻了甲烷分子中的氢原子，导致一条C-H断裂，Cl原子就和C原子通过单键结合，脱下来的H原子
就和另外一个氯原子结合生成氯化氢，最终氯原子替代了甲烷分子中的氢原子，像这样，甲烷中的一个氢原子被氯原子所替代，这种物质就叫做一氯甲烷。
一边分析一边把生成一氯甲烷的方程式书写出来
【讲述】CH3Cl中还有3个H原子，能否继续和氯气反应？其实，反应一旦发生，将连续发生反应， 其他的氢原子也被取代。
设计：学生讨论并写出其他的三个方程式
【引导•】（指着四个反应）请同学们观察一下这些反应发生的时候有怎样的共同特点呢？
氯气中的氯原子逐步替代了甲烷分子中的氢原子
【板书•投影】像这样，有机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。
【解释】接下来，我们一起看一下它的取代产物。
1、一氯甲烷常温下为气态，其余三种都为液态。
2.、（根据现象的描述，适时讲解）刚才的实验还能看到什么呢？哦，由于它的产物都能溶于水，所以还能看到有油状液滴存在
性质 反映结构
【小结】同学们，今天我们通过大家的一起努力，了解了甲烷的结构，解释了甲烷在通常情况下性质为何这么稳定，而稳定的结构，也反映出了甲烷的结构。
当然在特定条件下甲烷也可以发生一些反应，比如说取代反应、氧化反应 【投影】 练习
板书设计
第一节
甲烷
一、甲烷的分子组成和结构
二、甲烷的物理性质
三、甲烷的化学性质
1、氧化反应 （1）甲烷的燃烧
CH4+2O2 CO2+2H2O （2）甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2、取代反应 CH4+Cl2
CH3Cl +Cl2 CH2Cl2+ Cl2 CHCl3+ Cl2
CH3Cl+HCl CH2Cl2+HCl CHCl3+HCl
CCl4+HCl 取代反应：有机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。
必修2 第三章 有机化合物
第二节 最简单的有机化合物——甲烷
第一课时
罗平县第三中学
王红丽
