高二化学甲烷备课资料

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1、高二化学甲烷备课资料〖教学目的要求〗1、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。2、在复习碳原子的原子结构和共价键知识的基础上，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。3、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应〖课时分配〗2课时〖教学过程〗第1课时【复习提问】1、什么叫有机物，组成有机物的元素主要有哪几种？2、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

2、成最简单的物质。一、甲烷的物理性质及存在1、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=0.717g·L-1⑶极难溶于水2、存在⑴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⑵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。二、甲烷的分子组成和结构1、甲烷的分子组成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=0.717g·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？M=0.717g·L-

3、1×22.4L·mol-1=16g·mol-11mol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？2、甲烷的分子结构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。【练习】书写甲烷的电子式⑴电子式：HH:C:HH用心爱心专心121号编辑16⑵结构式：——用短线来代表一对共用电子对的

4、图式HH—C—HH⑶键参数以上甲烷结构式是甲烷分子平面结构式，它虽然可以初步说明C、H各原子间的结合情况，但并不能够说明分子里各原子在空间分布的实际情况。【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。①键角：109°28ˊ正四面体②键长：C-H键键长：1.09×10-10m③键能：413KJ·mol-1但由于有机物的立体结构式书写起来比较费事，为方便起见，一般采用平面的结构式。一、甲烷的制法1、原料：无水CH3COONa和干燥的碱石灰（NaOH和CaO）。2、反应原理：CH3-C-ONa+NaOH△→Na2CO3+C

5、H4↑CaO的作用①干燥剂（吸收反应中的水分产生）②疏松剂（使生产的CH4易于外逸）③防止试管破裂（防止NaOH在高温下与玻璃反应）3、装置【提问】制氧气、氨气的发生装置如何？反应原料有何特点？条件如何？⑴发生装置制甲烷的原料与制氧气、氨气相似，反应物均为固态，而且反应都需要加热，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收集装置【提问】实验室收集气体时根据什么来选择收集装置？——在通常情况下，不与空气反应且密度比空气大的气体可用“向上排空气法”，密度比空气小的可用“向下排空气法”；难溶于水的气体“可用排水法”。CH4难溶于水，密度比空气小，

6、所以可用排水法或向下排空气法，但用向下排空气法收集CH4时难于验满。故一般采用排水法4、副反应如反应加热过猛，则2分子的CH3COONa发生分解并生成丙酮：2CH3COONa△→(CH3)2C=O+Na2CO3【小结】甲烷的结构和实验室制法。〖布置作业〗P73——习题3、4。第二课时【复习提问】1、写出制取甲烷的反应原理。2、写出甲烷的结构式，怎样理解甲烷分子是正四面体结构，分子是否具有极性？【新课】用心爱心专心121号编辑16一、甲烷的化学性质及用途【演示实验4-1】甲烷的实验室制法。【演示实验4-2】甲烷与高锰酸钾酸性溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液和滴有石蕊的稀硫酸反应。——实验4

7、-2中无明显现象发生，证明：1、在通常情况下甲烷比较稳定。跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不反应。但甲烷的稳定性是相对的，在特殊条件下，也会发生某些反应。2、氧化反应——燃烧【演示实验4-4】甲烷在空气中燃烧——火焰呈淡蓝色，烧杯内部有水蒸气凝结，石灰水变浑浊，同时放出大量的热。证明：甲烷燃烧时有二氧化碳和水生成（其他烃类的燃烧产物也如此）CH4+2O2点燃→CO2+2H2OCxHy+(x+y/4)O2点燃→xCO2+y/2H2O用途：甲烷燃烧时要放出大量的热