第二节--甲烷教案.doc

第二节甲烷

教学目的：

通过确定甲烷分子式的教学，使学生初步掌握确定气态分子式的方法。

在复习碳原子的原子结构和共价键知识的根底上，要求学生掌握甲烷的电子式、

结构式的写法，并了解甲烷分子式的正四面体结构。

掌握甲烷的重要化学性质，并学习甲烷的实验室制法和收集方法。

教学重点：甲烷的化学性质和取代反响

教学过程：第一课时甲烷的组成结构和制法

【复习提问】

什么叫有机物，组成有机物的元素主要有哪几种？

大多数有机物分子里碳原子以几个什么键与其他原子相结合？这些原子聚集时成何种类型的晶体？

【新课】

烃——仅由C、H两种元素组成的有机物叫烃，也叫碳氢化合物.甲烷是烃类里分子组成最简单的物质。

甲烷的物理性质及存在

物理性质[展示]一瓶已收集的甲烷气体

⑴无色、无味气体

⑵在标准状况下，ρ·L-1〔密度比空气小，可用向下排空气法收集〕

⑶极难溶于水〔可用排水法收集〕

存在

〔1〕在池沼底部和煤矿的坑道里的植物残体在隔绝空气的条件，经过微生物的发酵作

用能产生甲烷，所以甲烷也叫沼气和坑气

〔2〕某些地方的地下深处蕴藏着大量的天然气中含有80-90%〔体积比〕的甲烷。

〔3〕有的天然气是与地下的石油同时存在，而有的天然气却是单独存在于地下。

甲烷的分子组成和结构

1、确定有机物分子式和结构式的根本方法

各元素的质量

各元素的质量比最简式通式计算

各元素的质量分数讨论

燃烧产物的物质的量或质量

分子式性质结构式

M=DMr(D为相对密度,M相对分子根据化学方程式

r为气体相对分子质量)质量计算、讨论

M=M1a%+M2a2%+……

2、推断有机物分子结构的一般步骤：

〔1〕如何确定分子式？

〔2〕各原子间有哪几种结合方式？其中哪些结合方式合理？

〔3〕确定分子的立体空间构型。

〔4〕判断化学键和分子的极性。

3、甲烷的分子的组成和结构

通过实验测定甲烷由C、H两种元素组成，在标准状况下测得其ρ·L-1，通过定量分析，甲烷中质量分数为：C%=75%，H%=25%。那么1mol甲烷分子中含几摩尔C、H原子呢？

·L-1×·mol-1=16g·mol-1

1mol甲烷分子中含C原子的物质的量：1×16×75%÷12=1(mol)

1mol甲烷分子中含H原子的物质的量：1×16×25%÷1=4(mol)

所以甲烷分子式为：CH4

即1个甲烷分子中含有1碳原子和4个氢原子，那么这几个原子又如何结合成分子呢？其结构如何？

我们知道由于碳原子最外电子层有4个电子，常以4个共价键与其他原子相结合形成分子。

所以甲烷中1个C原子可与4个H原子形成4对共用电子对，形成4个共价键。

【学生讨论】

用球棍模型展示出甲烷分子可能的空间构型有以下几种方式：

〔A〕〔B〕〔C〕

×10-10m〕、

键能(413KJ/mol)、键角(109028，)都相等。

从键角看：〔A〕、〔B〕有900和1800两种键角，只有〔C〕符合

从而推出甲烷分子真实的空间结构。

【展示】甲烷的分子球棍模型

CH4分子中1个C与4个H形成一个四面体，C在正四面体中心，4个H在正四面体的4个顶点。

但由于有机物的立体结构式书写起来比拟费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。

【练习】书写甲烷的电子式

⑴电子式：H

H:C:H

H

⑵结构式：——用短线来代表一对共用电子对的图式

⑶键参数①键角：109°28ˊ正四面体

②×10-10m

③键能：413KJ·mol-1

甲烷的制法

原料：无水CH3COONa和枯燥的碱石灰〔NaOH和CaO〕。

反响原理：

CH3-C-OONa+NaO—HNa2CO3+CH4↑

反响装置

【提问】制氧气、氨气的发生装置如何？反响原料有何特点？条件如何？

⑴发生装置

制甲烷的原料与制氧气、氨气相似，反响物均为固态，而且反响都需要加热，所以

可用同样的发生装置〔S+S→△〕。

【提问】制甲烷装置中试管口为何要略向下倾斜？

⑵