天然气的利用
甲烷
教学目标 知识与技能：
1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况；
2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构；
3、掌握甲烷的重要化学性质，并理解取代反应的含义；
4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。 过程与方法：
1、在探究甲烷结构的过程中，提高空间思维的能力；
2、掌握甲烷性质的过程中，逐渐理解“结构决定性质，性质反映结构”并学会运用；
3、初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。 情感态度价值观：
1、初步形成对有机化学领域的学习兴趣；
2、认识化学微观世界分子结构的立体美；
3、初步认识“结构决定性质”、“内因、外因辨证关系”等哲学思想；
4、关心社会、环境、能源等问题，提高学生的环护意识。 教学过程
[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.
一、【板书】天然气的利用 甲烷
二、学习目标
1.了解甲烷的存在、物理性质、用途。
2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。
3.掌握甲烷的化学性质（通常稳定、取代反应、氧化反应、高温分解）。 4．使学生理解取代反应的概念。
三、自学指导
[展示]装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水)，简单介绍仪器名称。 1.通过观察，甲烷的物理性质都有哪些啊？ 2.阅读资料了解甲烷的存在。
时间5分钟，然后回答以上两个问题
四、先学后教
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。请同学们也自学并回答下列问题，时间8分钟
【问】1.历史上人们是怎样知道甲烷的分子式为CH4的？
2.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？ 3.前面我们讲了C是第几主族的元素？最外层有几个电子呢？
4.已知甲烷的密度在标况下是0.717g/L，含碳75％，含氢25％，利用这些数据怎样确定它的分子式？请同学们计算一下。
请一个学生回答前面三个问题，并让其他同学改正，补充。
请两个学生将计算过程书写在黑板上。看其他同学有无异议。上前改正，并不同颜色的粉笔写在边上
【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 时间5分钟后，请举手回答。
【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？ 【展示】甲烷的球棍模型和比例模型
【甲烷的结构特点】正四面体型结构,C在中心,4H在顶点.【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：通过研究二氯甲烷有几种来确定。——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：
所以，根据甲烷的二氯代物只有一种，即可判断甲烷分子的正四面体型。 【板书小结】甲烷的分子式、电子式、结构式。 【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？时间5分钟后，请举手回答。 【学生讨论】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．燃烧后的产物如何检验? 时间5分钟后，请举手回答。
【讲述】2005年煤矿爆炸事故从发生的事故类型看,主要是瓦斯爆炸事故,瓦斯爆炸事故665起，死亡2439人。 【板书】
三、甲烷的化学性质 氧化反应：CH4 + 2O
2 CO2 + 2H2O 【设问】甲烷还有什么化学性质呢？
【观察与思考】
2、甲烷与氯气反应（PPT8，9，10）
【提醒】重点观察部位：量筒内气体颜色的变化，量筒水面上升情况，量筒内壁的变化。 【回答】量筒内气体黄绿色褪去、有白雾，水位不断上升、内壁有油状物质生成。 【讲述】这说明甲烷与氯气发生了反应。
四、【课堂作业】
1.本节作业本相应章节练习，铃声响后上交。时间15分钟
2.实践活动：用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签、火柴棍等自制甲烷的分子模型 附：板书设计
最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的结构
分子式 CH4 电子式
结构式 ：
立体结构：正四面体型
二、甲烷的物理性质（无色无味气体，难溶于水，比空气轻）
三、甲烷的化学性质 1．氧化反应：CH4 + 2O2
CO2 + 2H2O
2．取代反应：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替代的反应
