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第三章 有机化合物
第一节 最简洁的有机化合物－甲烷
第一课时 甲烷
教学思路
接受板块教学，分为四个学习板块。即：板块一：甲烷的物理性质；板块二：甲烷的结构探究；板块三：甲烷的氧化反应；板块四：甲烷的取代反应。在活动中相互沟通、相互评价，让同学成为课堂的主体。并挂念同学形成“结构打算性质，性质体现用途”的认知关系。其流程图如下：
反思评价
引入新课
板块一
板块二
板块三
板块四
自主学习
试验探究
试验探究
试验探究
结构
性质
用途
教学环节
板块一：自主建构物理性质。通过呈现“可燃冰”的图片，播放西气东输视频来创设情境引入新课。再向同学叙述为了合理开发并利用这些新能源，就有必要争辩自然 气主要成分甲烷的结构和性质。呈现一瓶甲烷气体，请同学通过观看、阅读教材，完成表格内容，然后汇报。
设计意图：让同学了解能源危机、通过对可燃冰贮量和开发介绍，增加同学的社会责任感、通过对西气东输工程的了解，增加同学的民族骄傲感和激发学习爱好，并引出《甲烷》课题。同时同学能从感性生疏上升到把握物理性质学习的一般方法。
板块二：甲烷的结构探究。同学自主学习并完成甲烷的分子式、电子式和结构简式的书写。老师评价后提出问题甲烷到底有着怎样的结构，同学开头猜想。然后老师供应素材组织活动，同学们分小组进行实践活动，然后再收集并呈现大家的作品，进行相互沟通。
引导信息：1．甲烷分子中的4条C—H键完全等同。2．H与C之间的距离和每个夹角也完全相同。同学再重新思考自己作品的正误，依据科学信息进行沟通和争辩后，主要认为甲烷存在正四边形或正四周体这两种结构。在同学产生怀疑时，老师再给出第三条信息：假如把甲烷中的两个氢原子换成两个氯原子后也只有一种结构，同学分小组再次动手进行实践活动，再结合科学信息得出甲烷是正四周体的立体结构。用电脑制作出正四周体的立体结构，以便同学直观的生疏。同时让同学依据教材要求进行手工制做，在实践活动中再次建构甲烷的正四周体结构。
设计意图：同学通过甲烷结构的争辩，学会科学的质疑和能依据科学信息进行有效的实践活动，同时培育同学的空间想象力量和表象力量。通过对甲烷的模型观看，正确生疏了甲烷的分子结构，为甲烷的性质学习打下了基础。
板块三：甲烷的氧化反应。创设情境，呈现甲烷的比例模型和球棍模型，同学依据结构猜想其性质。分别将甲烷分别通入酸性高锰酸钾溶液和加有石蕊试液的强碱溶液中。同学分小组进行试验探究，沟通和总结。得出结论：甲烷的性质在通常状况下稳定，但在点燃条件下就会燃烧。呈现STS素材让同学感知甲烷是一种清洁燃料。
拓展学问：通过供应资料卡片和矿难图片进行平安训练。引导同学用辩证的观点看待化学物质给我们生活带来的利与弊。
设计意图：让同学学会用试验方法争辩甲烷的性质，体验了结构打算性质这一有机思想。STS素材的呈现，提高了公民的基本素养，加深了同学对甲烷的生疏。
板块四：甲烷的取代反应
在两支试管中都按比例收集好甲烷和氯气，一支用纸包好避光，另外一支用点燃的镁条照射进行对比试验。同学观看并思考以下两个问题：①试验中得到哪些信息。②从所得信息中你能获得哪些启示。然后小组内沟通和小组间汇报，得出结论甲烷与氯气在光照条件下发生了反应。
组织同学，用球棍模型制作出其可能的产物。同学再次动手实践运用甲烷的结构探究其性质，呈现同学们的作品，用电脑模拟其反应的微观过程，挂念同学从化学键的角度了解取代反应的本质。完成方程式书写，老师再分析和评价，并介绍取代产物的用途。
设计意图：使同学了解学习和争辩有机物的一般思维方法，形成肯定的分析解决问题力量。从物质的微粒观来分析化学反应的本质过程，透过现象看本质，明白试验手段是检验物质性质的基本方法，并从中体验探究性学习的过程。
然后同学通过简洁工整，学问层次清楚的板书设计，对本节课所学学问进行回顾和总结。完成课堂反馈（设计这两道试题的目的是从结构和性质两个角度检验“教”和“学”的效果，有助于下节课的教学实施。），再将所学的化学学问联系到生活中去，并上网了解沼气的使用学问，然后给四周的农户推广，做一名节能减排的提倡者。
设计意图：理论联系实际，将所学学问进行运用并指导生活。
教学评价
对于本节课的重点甲烷的结构和甲烷的性质都是由老师提出了问题，然后同学的观点发生碰撞，然后师生一起分析提升，老师再挂念同学拓展视野，以促成同学生疏的转变和产生情感的共鸣，最终促进同学科学素养的进展。
本节课的教学贯穿了两条线索，即：生活线和学问线。从自然 气的利用到甲烷的氧化反应体现其可做燃料，甲烷的取代产物在生活中的运用，以及沼气的推广使用，西气东输工程等都体现了甲烷的社会价值。从物理性质开头了解甲烷，再从结构去了解化学性质，甲烷的氧化反应和取代反应，这些性质也体现了甲烷的用途，是一种很好的化工原料，体现了甲烷的学科价值。也挂念同学建立了结构打算性质，性质体现用途的生疏关系。
通过本节课的学习让同学学会了用生活的眼光看化学，用化学的学问走进生活。
附：板书设计
最简洁的有机化合物——甲烷
一、物理性质：无色无味的气体，难溶于水，比空气轻
二、分子结构：
1．分子式和电子式： CH4 和
2．结构式：
3．立体结构：正四周体型
三、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
小结：1．分子结构 2．化学性质
其次课时 烷烃
教学过程
【引入】上节课我们学习了甲烷，请同学们回忆一下甲烷分子的结构。
【生】碳原子与四个氢原子以共价键相连，键角为109°28′的正四周体结构。
【复习】在上节课中我们讲过，仅由碳氢两种元素组成的化合物叫做烃，甲烷是烃类里分子组成最简洁的物质，除甲烷外还有很多与甲烷结构与性质相像的物质，如屏幕上显示的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等
【PPT呈现】乙烷、丙烷、丁烷、戊烷的结构式。
【叙述】请同学们认真观看，找出甲烷与乙烷、丙烷、丁烷、戊烷在结构上有那些相同点与不同点。大家可以相互争辩，待会我找同学起来回答。
【板书】【PPT呈现】三、烷烃
1、烷烃的结构
1）烷烃的结构特点
相同点：只含C、H两种元素，每个碳以四个单键与其它原子相结合。
不同点：C、H原子数不同。
【叙述】很好，我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学们阅读课本62页最终一段烷烃的概念
【PPT呈现】【板书】
2） 、烷烃的概念：P62
【叙述】好，接下来我们一起来看另外一个概念——结构简式。大家想想，假如每一种烷烃我们都用结构式把它表示出来的话是不是很麻烦，为了大家书写便利，于是我们便提出了结构简式的概念。
【板书】结构简式：把结构式中的短线去掉，并将相邻的相同原子或原子团合并后的式子。
如：甲烷CH4 乙烷CH3CH3 丙烷CH3CH2CH3 丁烷CH3(CH2)2CH3
【叙述】有了结构简式，我们就不用铺张太多的时间去写有机物的结构式了，由于从结构简式我们就可以精确 推断出有机物的结构。
【过渡】通过以上的学习我们知道，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷它们都属于烷烃，它们的名字是怎样得来的呢，下面我们就来学习烷烃的简洁命名法。
【板书】2、烷烃的简洁命名：依据分子里所含碳原子的数目称之为某烷。
1）、若分子里的碳原子数在1-10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。
2）、十以上用中文数字表示：十一烷：CH3(CH2)9CH3、二十烷:CH3(CH2)18CH3、三十五烷:CH3(CH2)33CH3等。
【过渡】了解了烷烃的结构与命名，接下来我们一起来看一下烷烃的性质
【板书】3、烷烃的性质
1）、烷烃的物理性质
【叙述】观看下列几种烷烃的物理性质，大家争辩总结出其物理性质一些随碳原子数目变化的关系。
【PPT呈现】
名称
结构简式
常温时的状态
熔点/℃
沸点/ ℃
相对
密度
水溶性
甲烷
CH4
气
-182
-164
0.466
不溶
乙烷
CH3CH3
气
-183.3
-88.6
0.572
不溶
丙烷
CH3CH2CH3
气
-189.7
-42.1
0.585
不溶
丁烷
CH3(CH2)2CH3
气
-138.4
-0.5
0.5788
不溶
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-130
36.1
0.6262
不溶
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22
301.8
0.7780
不溶
【总结】递变规律：随碳原子数目的增加
状态：气(1～4)→液→固；熔沸点依次上升；（缘由：烷烃的组成结构相像，随碳原子数目增加，相对分子质量增大，分子间作用力增大，熔沸点上升。）
密度：相对密度依次增大但都小于1比水轻；
水溶性：均不溶于水
【板书】2）、化学性质
【叙述】我们常说结构打算性质，烷烃具有与甲烷相像的结构，那他们的性质有没有什么相像之处呢？事实上，烷烃的全部化学性质均与甲烷相像，只要甲烷能发生的反应，全部烷烃均能发生。由于烷烃由碳、氢两种元素组成，所以他们在空气中均能燃烧，其燃烧的通式为： ；均不能使酸性KMnO4或溴水褪色，不与强酸，强碱反应。光照条件下均能与气态卤素单质发生取代反应，只是产物比甲烷的更多和简单。
【板书】a、可燃性；燃烧的通式：
b、稳定性c、取代反应
【练习】1mol乙烷在光照条件下，最多可以与多少摩尔Cl2发生取代？（ D ）
A、4mol B、8mol
C、2mol D、6mol
【过渡】前面我们学习了烷烃的性质，接下来我们来分析一下表3-1烷烃的结构简式，请写出其对应的分子式。认真观看碳原子与氢原子之间的数目关系，能否找出表示烷烃碳原子与氢原子数目关系的一个通式？
【生】原子的烷烃的通式为CnH2n+2。
【板书】4、烷烃的结构通式：CnH2n+2（n≥1）
【练习】写出下列烷烃的分子式：
（1）含有38个碳原子的烷烃的分子式
（2）含有38个氢原子的烷烃的分子式
（3）相对分子量为128的烷烃的分子式
【过渡】接下来我们连续分析表3-1，相邻两个烷烃结构和分子组成上有什么联系？
【生】他们之间相差一个CH2
【叙述】很好，我们把这种结构相像，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。
【叙述】全部的烷烃都属于同系物，他们的结构相像碳碳原子间都以单键结合；碳原子均饱合；且均为链状。并且他们在分子组成上相差一个或n个CH2原子团。
【练习】1、下列哪组是同系物（ B ）
A、CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3
B、CH3CH3 CH3CH(CH3)CH3
C、CH3－CH＝CH2 CH2＝CH2
【总结】同系物间的关系，同系物属于同类物质；通式相同；碳原子数目不同；相对分子质量相差14n；物理性质不同，化学性质相像。
【过渡】接下来我们来看一组烷烃的空间结构图形，写出其对应的结构简式和分子式。
【PPT呈现】正丁烷与异丁烷的空间结构图形。
【叙述】通过观看，我们发觉两种丁烷（C4H10）分子组成和相对分子质量完全相同，但性质却有差异。
【PPT呈现】两种丁烷（C4H10）物理性质上的一些差异。
【叙述】这些性质的差异呢均是由他们不同的结构打算的。像这种化合物具有相同的分子式，但具有不同结构式的现象叫同分异构现象。我们又把具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。
【板书】5、同分异构现象与同分异构体
定义：
【过渡】前面我们学习了同位素与同素异形体，今日我们有学习了同系物与同分异构体，有的同学经常会把他们搞混，今日我们就把他们四个一一列出来进行一个简洁的比较。
【PPT呈现】同位素、同素异形体、同系物、同分异构体四概念的比较。
概念
内 涵
比较对象
实例
同位素
质子数等，中子数不等，原子之间
原子
氕、氘、氚
同素异形体
同一元素 形成的不同单质
单质
O2、O3
同系物
结构相像，组成上差一个或n个CH2
化合物
C2H6、C4H10
同分异构体
相同分子式，不同结构的化合物
化合物
CH3(CH2)3CH3
C(CH3)4
【练习】下列物质属于同位素的是：3、5
属于同素异形体的是：1、4
属于同系物的是：2
属于同分异构体的是：6
①O2和O3
②CH3CH3和CH3CH2CH2CH3
③ 3517Cl 和 3717Cl
④金刚石和石墨 ⑤氕、氘和氚
⑥CH3CH2CH2CH(CH3)CH(CH3)CH3和CH3CH2CH(CH3)CH2CH(CH3)CH3
【过渡】接下来我们来看另外一个概念——烃基
【板书】6、烃基
定义：烃失去一个或几个氢原子后所剩余的原子团。用“R—”表示。
特点：呈电中性的原子团，含有未成对的价电子。
甲基：－CH3
亚甲基： －CH2 －
次甲基： －CH －
乙基：－CH2CH3
丙基：－CH2CH2CH3
【叙述】某烷失去一个氢原子以后就叫做某基
【过渡】接下来我们来看一下同分异构体的书写，同分异构体的书写方法有多种，下面我们着重介绍其中的一种——“碳链缩短法”
步骤：先写最长的碳链，然后逐个削减碳原子，把削减的碳原子作为取代基在剩余的碳链上连接，可概括为“两留意，四句话”：
两留意：①选择最长的碳链为主链；②找出中心对称线。
四句话：①主链由长到短；②支链由整到散；③位置由心到边；④排布由对到间。
【练习】写出C5H10 C6H12 全部的同分异构体。
（注：在你们资料的47页还有一种书写同分异构体的方法-等效氢法，大家下去可以去好好看看，比较一下两种书写方法哪一种对你更适用。）
【过渡】通过上一节课的学习我们知道，有机物的种类比无机物的种类多10万多种，构成有机物的就那么几种元素，怎么会形成那么多的化合物呢？
【叙述】其中有一个重要的缘由就是同分异构现象的广泛存在。有机物种类繁多另外还有两个缘由即
1）有机化合物中，同分异构现象的广泛存在
2）碳原子含有4个价电子，可跟其它原子形成4个共价键
3）碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种简单的结构单元。
【小结】好，我们来总结一下这节课我们所学习的内容，
什么是烷烃？
烷烃的结构通式：CnH2n+2(n≥1)
什么是同系物？
同分异现象：
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