第三章
有机化合物
第一节
最简单的有机化合物——甲烷
教学过程： 【引入：】
设立情境：如果有一天晚上你回到家里，闻到家里浓重的煤气味道，你做的第一件事情会是什么？能不能立刻开灯？
【学生】打开所有窗和门，不能开灯，可能会爆炸。 【过渡】
煤气主要成分是甲烷和CO，现在大部分家里已经用天然气做燃料了，天然气也叫瓦斯，瓦斯和煤气一样，如果在空气中达到一定浓度并且遇见明火就会爆炸，瓦斯爆炸在环境不达标的煤矿中屡见不鲜，危害极大。我们来看一则刚刚过去不久的青岛中石化的大爆炸的新闻。 【播放视频】 【过渡】
既然瓦斯的危害这么大，我们为什么还离不开它呢？其实我们是离不开它的成分——甲烷。（展示“西气东输工程”图片）改革开放以来，我国煤炭业迅速发展，但大量燃煤使环境不断恶化，发展清洁能源迫在眉睫。天然气逐渐进入了人们的视野，我国西部地区的盆地中蕴含大量的天然气资源，而东边沿海城市极其缺乏。所以2000年我国正式启动“西气东输”工程。天然气的主要成分是什么呢？甲烷。它是有利的。 【过渡】
这节课，我们就一起来认识让我们又爱又恨，又敬又怕的甲烷。 【板书】
第三章
有机化合物
第一节
最简单的有机物——甲烷 【提问】
甲烷存在于自然界中哪些地方？ 【讲解】
还存在于沼气和油田气及煤矿坑道气中。甲烷的分子式是CH4，能否从原子结构解释C：H=1:4？
【学生】C原子最外层有四个电子，会与四个H原子共用4对共用电子对达到稳定结构。 【活动】请两位同学上黑板写甲烷的电子式和结构式。 【讲解】
结构式只能表示分子中原子的连接顺序，但不能体现原子的空间排布。下面，我们一起动动手，将桌面上准备好的纸片按照印儿对折，观察甲烷的立体结构。 【讲解】
甲烷这样的四面体结构有四个顶点，分别是四个H，C在中心，桌子上的黑色小球代表C，白色代表H，短棍代表共价键。试着用它们拼插出甲烷的分子模型。这样的模型叫球棍模型，还有一种模型叫比例模型，就是按照原子大小的比例拼凑出得模型。可以看出，甲烷是以C原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构。这样的结构比较稳定，四个C-H键长度相等，键与键之间的夹角也相等，为109度28分。 【讲解】
初中我们粗略学习过甲烷的物理性质，一起来回忆一下。它是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水，所以甲烷的收集方式可以是向下排空气法或者排水法。那么甲烷有哪些化学性质呢？首先，甲烷结构稳定，而结构决定性质，所以我们推测甲烷性质比较稳定。那究竟事实是否如此？我们通过实验证实。一种物质是否稳定，我们一般看该物质是否与强酸强碱强氧化剂反应，如果均不反应，说明该物质比较稳定。 【观看实验】无任何现象 【过渡】
但是稳定不代表不发生反应，比如钻石，同样非常稳定，所以有一句广告语叫：钻石恒久远，一颗永流传。这句话是不准确的，因为它实际就是C元素，当在高温下依然会化成一缕青烟消失。 【讲解】
同样的，甲烷虽然性质比较稳定，但它是天然气、瓦斯、沼气的主要成分，所以甲烷可以燃烧。我们来观察甲烷燃烧的现象。 【观看视频】
为了检验产物，我们在火焰上扣了一个干燥的烧杯，发现有水珠生成，当在烧杯中注入澄清石灰水变浑浊说明产生CO2。 【讲解】
甲烷在极低的温度下会变成固态，大量储存在深海中，人们称固态的甲烷为可燃冰。可燃冰微观状态是许多水分子包裹了一个甲烷分子，所以甲烷燃烧的时候放出的热被水蒸发吸走了，所以可燃冰可以放在手上直接燃烧，它也将成为最理想的替代能源。 【练习】：
【过渡】：
甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？ 【观看实验】
试管内液面上升、黄绿色逐渐消失、试管壁有油状液滴生成。 【讲解】
实验现象说明甲烷跟氯气在光照下直接起反应生成了新物质，这一反应发生的过程是怎样的呢？生成物又是什么呢？这个反应是什么类型的反应呢？为了形象、直观地说明这些问题，我们用电脑动画模拟反应过程表示如下。 【讲解】
从模拟过程可以看出，在光照的条件下甲烷分子中的氢原子可被氯气中的氯原子所取代而生成一氯甲烷和氯化氢。 【提问】
从甲烷的结构出发，分析其反应机理，产物还有什么？ 【学生】二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷 【提问】
这些方程式与我们之前学的方程式有何不同？ 【学生】
结构式代替了化学式，箭头代替等号。 【讲解】这是因为有机物参与的反应中往往存在着很多副反应，所以只用箭头表示有该物质生成，但不代表完全转化。我们把甲烷中Cl原子代替H原子这样的反应叫做取代反应。取代反应也就是有机物分子里某些原子或原则团被替代的反应。下面我们对刚才的产物进行分析。 【练习】
取代反应与置换反应的区别 【练习】 【小结】
本节课我们学习了甲烷分子的微观结构，从正四面体结构推测甲烷的性质稳定，不与强酸强碱强氧化剂反应；甲烷可以燃烧，所以易发生氧化反应生成水和二氧化碳，所以是一种非常清洁的能源。最后甲烷最重要的一个性质就是可以在光照条件下与Cl2发生取代反应，依次生成CH3Cl、CH2Cl
2、CHCl
3、CCl4和HCl五种产物，
