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甲烷听课教案

第一篇：甲烷听课教案课本60页我们来看一下烷烃的性质。烷烃里最简单的物质-甲烷有机物通常有三个式子要写，一个是电子式，还有一个结构式，不过我们一般不写结构式而写结构简式，因为结构式写起来太麻烦了，我们来看一下甲烷。分子式应该是CH4，电子式呢一个C连4个H，周围有四对电子。每一个C周围四对电子，这叫C的四价原则。结构式呢一个C连四个短键我们写在书面上时只能写成平面结构，但实际上它是立体的，它是一个正四面体形状。键角是109度28分。这个是数学上计算出来的。那么在其他烷烃中所有的键角全部都一样，都是109度28分。碳链是锯齿状的。这样一直延续下去(展示模型)，这个夹角就是109度28分，注意这里实际上还连接了两个H，两个H在空间上的位置应该一个朝外，一个朝里。所有的夹角都只有一个。比如说这个地方连了三个H，夹角多大？每两个键之间的夹角全都是109度28分，课本61页有个球棍模型，还有一个比例模型，（读教材）甲烷分子具有正四面体结构，其中四个C-H键的强度，所谓强度就是键能，都相等，夹角都相等，109度28分我们通常讲的更多的是球棍模型，为什么用球棍模型比较多呢，因为它那个棍代表化学键，一个棍就代表一个单键，二个棍，双键，三个棍就是三键，比例模型只是显示原子间相对大小的，比如C的原子半径比H的原子半径大。从图上能看出来吧。中间的球大，四边的球小，这叫比例模型下面我们来学习甲烷的物理性质没有颜色没有气味它的密度应该比空气小因为它的分子量16空气的平均分子量29大约只有一半左右极难溶于水通常情况下甲烷是比较稳定的与高锰酸钾等强氧化剂也不反应，与强酸强碱也不反应。但是在特定条件下甲烷会发生某些反应。我们来看下哪些反应？第一个叫氧化反应因为甲烷中的碳实际上显示的是负4价，表明它有还原性。但是你看它虽然有还原性但是与高锰酸钾不反应，说明还原性并不强。但是它可以燃烧，甲烷是一种优良的气体燃料。充分燃烧后生成CO2和H2O甲烷是所有烃里面含碳量最低的。为什么呢？因为碳氢比是1:4，其他再也没有了。比如乙烯，乙烯是这样的，多少，1:2乙炔1:1苯1:1就是烷烃中的乙烷1:3甲烷是1:4含碳量是最小的，含碳量只有75%，计算质量分数12除以16四分之三在所有烃中含碳量最小大家都知道经常在路上看到一些柴油车行驶过程中屁股后面冒黑烟，为什么？不完全燃烧。它为什么就不完全燃烧呢为什么汽油就容易完全燃烧呢实际上跟它的含碳量有没有关系有柴油的含碳量在烃中是属于比较高的所以就容易冒黑烟按照通式去算烷烃的通式是CnH2n+2当n=1时含碳量不就是这个吗如果n无穷大呢2不就省略了吗碳氢比接近1:21:2时含碳量多大呢1个碳12除以14七分之六大约是百分之八十五点几含碳量明显比甲烷大所以烷烃随着碳原子数增多含碳量越来越大燃烧时就容易冒黑烟另外柴油是液体这个是气体与空气的接触面不一样所以天然气是一种优良的气体燃料西气东输把天然气输送到华东地区原来华东地区烧煤现在用天然气做燃料但是很奇怪的是甲烷不能使高锰酸钾溶液褪色大家知道高锰酸钾溶液在我们实验室是属于一种强氧化剂很多物质都可以跟它反应能使它褪色但是甲烷不可以它只有在这种燃烧的条件下它的还原性才表现出来所以它的性质相对来说是比较稳定的我们来看第二个性质取代反应的视频下面我们来看甲烷的取代反应装置大试管中装的是甲烷和氯气的混合气体，甲烷和氯气混合在一起，用铁架台固定好，其中一只它是做对比试验的，用黑纸做的纸套把它套上，不见光另外一只放在光亮处，注意不要放在日光直射的地方以免引起爆炸，反应比较剧烈像我们这样放在窗口就可以了不要放在太阳底下晒比较两只试管中的物质，二者是否出现区别见光的那只试管会出现什么情况呢它是放在倒扣的水槽里，下面放的饱和食盐水为什么要用饱和食盐水呢因为氯气在水中是有一定溶解度的在饱和食盐水中溶解度小主要是担心氯气还没反应呢就溶掉了这里面的氯气本来是有颜色的能看到颜色随着反应的进行光照会看到1颜色越来越浅2液面上升液面上升意味着压强小了为什么压强小了呢气体的分子数少了这是一种可能性，其实还有一种可能性，可能产生了易溶于水的物质，有这么几种可能性。另外，同时可以看到内壁附着油滴，随着液面上升都能看到油滴往下沉，沉到下面去了。这个油滴应该就是生成了新物质。所以第二点液面上升。第三点有油滴出现。那么这几种现象都证明了什么？甲烷和氯气发生了化学反应。是什么样的反应呢模型演示一下实际上是怎么反应的呢就是在光照的条件下C-H键的化学键受到削弱。氯氯键呢假定这个代表氯分子，双原子分子，中间是单键，氯氯单键是不太稳定的，键能比较小，所以在光照条件下，化学键也受到了削弱，结果就出现了这样一个反应，氯代替了甲烷分子当中的一个H,换下来的H跟氯结合成了HCl这就出现了一个新物质，这叫氯代烷，叫一氯甲烷。我们都是