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硝基甲烷的制备 无水二氯甲烷的制备篇一
各位评委大家下午好,今天我说课的课题是《甲烷》。(板书:课题 甲烷)下面我将从课标和教材分析、教学目标、学情分析、教法学法分析、教法过程及教学特色等六个方面进行陈述。
【课标和教材分析】
对于此课题,课程标准要求是知道甲烷的分子结构,了解甲烷的来源,初步掌握甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途。
在教材体系中本节来自于人教版必修2第三章第一节,它是必修阶段系统学习有机化合物的起始课。能够让学生初步建立起有机物结构与性质、性质与用途之间联系的学习模式,为后续有机化合物知识的学习奠定基础。甲烷与我们的日常生活密切相关,因此学习本节课能够进一步加强学生的sts观念。【教学目标】
根据课程标准的要求,教材体系的编排意图以及高一学生的认知特点,我拟定了如下的教学目标:
1、了解甲烷的分子结构和主要性质,认识取代反应,初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响。
2、通过实验探究甲烷和氯气的化学反应,初步条件控制的实验比较研究方法,培养思维的缜密性。
3、体会结构与性质有内在的联系和变化规律,认识有机化学结构的内在美。重点难点
在上述教学目标中,由于学生缺乏对有机物立体结构模型的建立,所以甲烷的结构和和取代反应既是本节课的教学重点也是教学难点。【学情分析】
通过初中化学的学习,学生已经了解了甲烷的物理性质,知道甲烷是一种化石燃料,可以燃烧,能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。通过必修一和必修二第一章的学习,学生已经具有了一些有关物质结构的上位概念。掌握了电子式和结构式的书写方法,能从化学键的角度解释化学反应的本质。【教法学法】
基于以上对教学目标和学情的分析,本节课我将采用构建实物模型的方法克服教学难点,让学生直观感受甲烷的空间分子结构,同时让学生在观察和对比分析实验现象的基础上认识和理解取代反应,建立有机物结构与性质之间关系的认识。【教学过程】 环节
一、导入新课
在课的一开始我将播放一段中俄投入巨资合作天然气项目的新闻短片,顺势提问,天然气的主要成分是什么?它的存在形式有哪些。在此环节中我利用新闻短片引发学生的学习兴趣,自然过渡到新课的学习中。环节
二、甲烷的存在形式 学生通过已有的知识经验不难回答出天然气的主要成分是甲烷,沼气、可燃冰等也是甲烷存在的形式。同时我向同学介绍德国制造出深海机器人来探寻可燃冰,以此来拓宽同学的知识面,同时也让学生体会到化学与生活的密切联系。环节
三、甲烷的结构(陈海兰)通过初中的学习,学生已经知道甲烷是一种无色无味的气体,密度比空气小,具有可燃性,其分子式是ch4等,在此基础上我将继续追问:你们知道甲烷的立体结构是怎样的吗?此问题的提出,引起了学生的认知冲突,并且自然地过渡到甲烷立体结构的探究中。为了解决这个问题,我将向学生展示,近代化学家们为了探究甲烷的分子结构的历程,随后要求学生搭建历史上科学家猜想的甲烷的可能分子结构,并谈谈哪种比较合理。学生经过思考和激烈的讨论,不难得出四面体结构更符合逻辑的结论。为了让学生更好的理解,我将利用四个气球组合成甲烷的模型来演示,通过类比的方式让学生们更直观的感受甲烷正四面体结构的合理性。并且通过投影向学生揭示:现代科学家已经证实,甲烷的分子结构是正四面体,同时,我也会补充甲烷的键长、键角、键能的相关知识。本环节的教学中,我通过让学生自主搭建模型,师生共同分析讨论,并且巧妙利用四个气球捆绑展示的方式,化抽象为直观,多种方式突破了教学难点。
环节
四、甲烷的氧化性 学生已经知道了甲烷具有可燃性,所以我将要求学生写出甲烷燃烧的方程式,并分析此反应的类型,顺势提问:在此反应中,甲烷被氧气氧化,那能否被同样具有强氧化性的高锰酸钾所氧化呢?为了解决这个问题,我将引导学生进行实验,即将甲烷和高锰酸钾混合振荡,发现高锰酸钾并没有褪色。通过分析,学生得出常温下甲烷的化学性质比较稳定。此时我又将提问:既然不能和高锰酸钾反应,前面我们学过,氯气也是一种氧化性比较强的物质,那么甲烷与氯气能否发生反应呢?此问题的提出,再一次激起了学生的认知冲突,并且自然地过渡到甲烷与氯气的反应,即取代反应的学习当中。环节
五、甲烷的取代反应
由于甲烷与氯气反应的演示实验时间较长,我将在课前录好实验视频,在课堂上利用视频让学生观察氯气与甲烷的3个u形管中的对比实验:光照条件下,日常光线下以及用黑布遮住即无光线条件下,让学生在观察的同时思考设计这样一组实验的意图是什么。引导学生分析并解释该实验中为什么会出现白雾,液面为什么会上升?油状小液滴可能是什么等。在学生充分的思考、分析和讨论后,我将揭示此反应的实质,并引出取代反应的概念,这种在有机物分子当中,有些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应,我们称之为取代反应。同时指出实验中出出的油状小液滴就是甲烷与氯气取代反应的产物———即一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷(又称氯仿)、四氯化碳的混合物。同时指出二氯甲烷只有一种结构,进一步证明了甲烷分子的正四面体结构。在此环节中,我通过对比实验的设计,让学生充分体会到条件控制的思想方法,并且让学生将观察和思维结合起来,在实验观察、比较、分析、归纳的基础上,顺利地掌握了本节课的教学重点和难点。
环节
五、甲烷的用途 那么,甲烷的上述性质又决定了甲烷具有怎样的用途呢?我将向学生播放一段关于甲烷取代产物在在生产生活运用的视频,并补充利用甲烷还可制得得甲醇,甲醚,氨气和二甲醚等等,还有页岩气的来源和用途。开拓学生的科学视野,并认识到我们的生活离不开化学。环节
六、小结 在课的最后,我将通过提问的方式与同学一起来回顾本节课的重点。同时,强化有机物学习的一般思路:结构、性质和用途。【教学特色】 纵观本节课的教学,我遵循有机物知识学习的一般规律,通过有机物模型建构、实验对比、理性分析等多种方式突破难点,充分发挥学生学习的自主性,实现了预定的教学目标。
硝基甲烷的制备 无水二氯甲烷的制备篇二
甲烷的制法与性质
一、目的与要求
掌握甲烷的实验室制法,了解甲烷的性质;练习不同的实验教学方法。
二、实验原理
chcoona+naoh加 热na2co3+ch43ch4+2o22h2o+co2 点燃
三、主要材料与试剂
铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、玻璃棒、火柴、集气瓶、毛玻璃片、大试管、小试管、导气管、无水醋酸钠、naoh、cao、fe2o3、kmno4溶液、溴水、澄清石灰水
四、实验内容 1,试剂的预处理
由于氧化钙,无水乙酸钠,氧化钙,氢氧化钠大都为块状颗粒为使反应物充分接触,使用前必须先在研钵中分别研细。由于氢氧化钠极易潮解,所以应最后研,待药品都研细后在研钵中用玻璃棒搅拌混合均匀,通过纸槽装入大试管。称取4.5g无水乙酸钠,1.2g氧化钙,1.2g氢氧化钠分别研细,再混匀。2,甲烷的制取
按如图所示组装好仪器
检验装置气密性:把导管的下端侵入水槽中,用双手紧握试管底部,如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好。把混好的药品装入纸筒送入大试管中,将仪器如制o2装置一样装好。先均匀预热,再集中火力由管前向管尾加热。用试管收集气体应先验纯(ch4的爆炸极限的体积比为5%~15%)后收集或点燃。
或取2药匙(约3g)无水醋酸钠,1药匙(约2g)naoh,1药匙(约2g)fe2o3,分别研细混匀。将药品装入干燥试管,管口略向下倾斜,塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。预热1min后,再对试管底部加热,约1~2min,即有大量ch4生成。点燃,火焰高度达4~5cm,5min可收集500ml ch4。该反应不需烘干药品,产气快,气流稳,气量多,火焰大,节省时间,操作简便。3,验纯
用排水法收集一试管甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验。若发出爆鸣声,则不纯。4,甲烷的性质
(1)甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应。取一支试管,加入约3ml酸性高锰酸钾溶液,通入甲烷,观察颜色变化。
(2)甲烷与溴水反应。用排水法收集满一试管甲烷,然后再加入约3ml溴水,塞上塞子振荡,观察颜色变化。
(3)甲烷在空气中的燃烧,甲烷经验纯后点燃,可看到浅蓝色火焰。在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯,可观察到烧杯壁上有水珠生成。换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方,可观察到石灰水变浑浊,说明有co2生成。
(4)甲烷与氧气混合爆鸣实验。以h2o2为原料,用排水法收集2/3体积的氧气,再收集1/3体积的甲烷,盖好瓶口,用抹布包住集气瓶,瓶口对住火焰点燃,发生爆鸣。
五、注意事项
1.此实验成功与否的关键取决于药品是否无水。即使是新购回的无水醋酸钠,亦应事先干燥后再使用。
2.爆鸣时注意安全,转杯好湿抹布以便酒精灯被喷倒时立即扑灭。
六、思考与讨论
1.醋酸钠和氢氧化钠反应制取甲烷的反应一般认为是自由基反应,它由以下过程组成。
链引发:ch3coona→·ch3+·coona 甲烷生成:·ch3+naoh→ch4+·ona 碳酸钠生成:·ona+ch3coona→·ch3+na2co3
链终止:·ona+·coona→na2co
3当反应的温度过高时:
·ch3+ch3coona→ch3cooch3+·ona
链终止时产生co:2·coona→co+na2co3
2.甲烷点燃后火焰呈黄色的原因有:燃烧不充分﹔甲烷气不纯。如制气加热过猛或naoh用量不足,还会发生两分子醋酸钠生成丙酮:2ch3coona→ch3coch3+na2co3 当丙酮混入甲烷,火焰就夹带有黄色。
评价:通过此次实验,巩固了初中制取甲烷的实验,对于甲烷的制取和性质有了更深入的了解,对于实验过程中细节部分也尽量达到了精准化。
七、相关文献与重点文献综述
1.秦炳昌,宋正华,付小普.甲烷制备实验的探讨[j].化学学报,2001,(03).甲烷制备实验是高等师范院校有机化学实验课的重要内容之一, 在中学化学教学中, 为了做甲烷的性质实验, 也需要预先制备甲烷。实验室通常采用无水乙酸钠和碱石灰共热制备甲烷。然而, 碱石灰的成分是什么, 却有两种不同说法;按上述方法制备甲烷, 往往存在反应慢、产率低等问题, 并且, 反应过程中有大量水生成, 也未得到明确解释。为了解决上述问题, 我们对此实验进行了探讨, 明确了碱石灰的成分, 比较了不同制备方法的实验效果, 确定了最佳原料配比。2.李君,唐静.甲烷实验室制法的改进[j].零陵师范高等专科学校学报,2001,(03).甲烷是天然气的主要成分,是烷烃中最简单的化合物。甲烷的实验室制法有很多种。常用的方法是采用无水乙酸钠和碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)在高温下加热来制备。但学生在采取该法制备时,气体量较少,有时难以收集到甲烷。主要原因是:1,氢氧化钠吸水性太强,易吸收空气中的水而潮解。2,反应中生成水也易使碱潮解。3,高温下,氢氧化钠成熔融状,易板结,气体难以逸出。笔者通过几种醋酸盐与碱以及不同量氢氧化钙进行实验。结果表明,采用等摩尔量的无水乙酸钠,氢氧化钙(或氢氧化钡)和10%的氧化钙反应制取甲烷,试验成功率高,产生的甲烷气体多,操作方便,且不腐蚀试管。3.李志富,许宁.甲烷制备方法的改进研究[j].化学教育,2004,(08).甲烷气体的制备实验是一个重要的有机化合物性质实验。做好本实验,不但能帮助学生掌握固固加热制取气体所使用仪器的正确使用和安装,而且能培养学生理论联系实际,分析问题,解决问题的能力。但是目前高校教材中所介绍的制备方法大都是采用羧酸钠和氢氧化钠在硬质试管中直接混合加热, 但在实际应用时, 该方法却存在一些问题, 本文通过对传统制备方法的研究和改进, 并经实际的应用证明, 改进后的方法使甲烷制备实验方法比传统方法更加合理和实用。
八、相关文献
徐春秀.高师中学化学教学论中甲烷制备实验的教学改进研究[j].江西化工,2001,(02)
秦丙昌.保护试管制备甲烷的方法[j].化学教育, 2010,(04).石启英,任有良.甲烷制备实验中有关副反应的探讨[j].纺织高校基础科学学报, 2003,(02).任有良,石启英,周春生.甲烷制备实验中掺入物的选择[j].教学仪器与实验, 2005,(11)
硝基甲烷的制备 无水二氯甲烷的制备篇三
中教实验:甲烷的制备与性质
一、实验教学目标
1.掌握实验室制备ch4与ch4性质实验的操作; 2.初步学会ch4实验的演示教学方法。
二、实验原理
ch3coona+naoh======na2co3+ch4
ch4+2o2======2h2o+co2
ch4的物理性质:通常状况下,ch4是无色、无味、可燃和微毒的气体,密度比空气小,极难溶于水。
ch4的化学性质:通常情况下,ch4性质稳定,不易与强酸、强碱、卤素单质的水溶液和强氧化剂反应,空气中燃烧产生淡蓝色火焰,甲烷中混入氧气或空气遇明火会发生爆炸(ch4的爆炸极限体积比为5%-15%)。
三、仪器、材料与试剂
铁架台、酒精灯、垫木、天平、大试管、锥形瓶(250ml)、烧杯(100ml、200ml)研钵、水槽、坩埚钳、镊子、药匙、火柴、集气瓶、玻璃片、30°导管、直型导管。
无水ch3coona、naoh、cao、fe2o3、kmno4、溴水、澄清石灰水、30%h2o2、mno2。
四、实验内容
4的制备(1)方法一
点燃
δ
①操作过程
按上图连接好实验装置(从左到右,从上到下)后,检查装置气密性:把导管的下端浸入水槽中,用双手紧握试管底部(也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热),如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好;取7.5g无水ch3coona,2.0g naoh,2.0 g cao,将三者分别用研钵研细,再混合均匀后用纸槽加入洁净、干燥的硬质试管中,用单孔橡皮塞塞住试管口;再点燃酒精灯,先预热试管1—2分钟,然后集中加热;反应开始后,待气泡快速、均匀、连续冒出时,此时整个装置中的空气已排尽,开始收集气体。当试管口冒出第一个气泡时,表示已集满;用排水法收集一试管甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验;实验结束后,先移出导管后熄灭酒精灯,以防倒吸。
②实验现象
反应物在加热时融化;验纯时,甲烷安静的燃烧,说明甲烷是纯净的。③解释
δ
ch3coona+naoh======na2co3+ch4
④注意事项
该反应是在无水的条件下进行的,所以发生装置必须干燥;加热时,缓缓向后移动酒精灯,加热时应将试管向下倾斜,保证充分反应,增加甲烷产量;甲烷在验纯时试管口应向下略倾斜;实验结束后,先撤导管,后撤酒精灯(防止水倒吸,使试管炸裂)。
(2)方法二
①操作过程
按上图连接好实验装置(从左到右,从上到下)后,检查装置气密性:把导管的下端侵入水槽中,用双手紧握试管底部(也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热),如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好;取3g ch3coona、2 g naoh、2g fe2o3,将三者分别用研钵研细,再混合均匀,借用纸槽加入硬质试管中(药品平铺在试管底部),用单孔橡皮塞塞住试管口;点燃酒精灯后,先预热试管1分钟,然后集中加热药品;反应开始后,待气泡快速、均匀冒出时,此时整个装置中的空气已排尽,开始收集ch4。当试管口冒出第一个气泡时,表示已集满,用手捂住试管口,移除水面;把用排水法收集的一试管甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验;用排水法收集1/3体积的甲烷备用。收集完后,将弯型导管换成直型导管,继续进行ch4的性质实验。
②实验现象
验纯时,甲烷安静的燃烧,说明甲烷是纯净的。③解释
δ
ch3coona+naoh======na2co3+ch4
④注意事项
该实验中fe2o3并不参加反应,它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用,防止试管炸裂,同时也使反应混合物疏松,便于甲烷气体的逸出;其次fe2o3有很好的传热性,所以反应预热时间短,反应快;其密度大,对反应物有固定作用。将药品装入干燥洁净的大试管,管口略向下倾斜,塞上带导管橡胶塞并固定于铁架台上。预热1min后,再集中火力有管前向管尾加热,约1-2min,即有大量ch4的生成。实验结束后,先撤导管,后撤酒精灯(防止水倒吸,使试管炸裂)。
2.甲烷的性质实验
(1)ch4与酸性kmno4溶液的反应 ①操作过程
取一支试管,加入约3ml酸性kmno4溶液,将有ch4生成的直型导管直接通入试管中,观察试管中颜色变化。
②实验现象
kmno4溶液不褪色。③解释
ch4性质稳定,不能与酸性kmno4反应使其褪色。④注意事项
气体通入溶液中,为使观瞻性更好,溶液浓度不宜过大。在空气中放置一段时间后,kmno4也会褪色,这是因为与空气中的还原物质反应了,而并非ch4的作用。
(2)ch4与溴水反应 ①操作过程
取一支试管,加入约3ml溴水,将有ch4生成的直型导管直接通入试管中,观察试管中颜色变化。
②实验现象 溴水不褪色。③解释
ch4性质稳定,不能与溴水反应使其褪色。④注意事项
本实验中溴水不应该褪色,但偶尔会观察到褪色。可能原因是气体将溶解度较小的液溴吹出溶液,或者是ch4中混有还原性气体所致。(3)甲烷在空气中的燃烧 ①操作过程 ch4验纯后直接在导管口点燃,然后在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯,再换一个用澄清石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方,观察实验现象。
②实验现象
在导管口点燃,看到浅蓝色火焰,在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯,观察到烧杯壁上有水珠,换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方,观察到石灰水变浑浊。
③解释
点燃
ch4+2o2======2h2o+co2 co2+ca(oh)2======caco3+h2o ④注意事项
经验纯后点燃,可看到显蓝色火焰,但有时看到的是黄色火焰,其中的原因比较复杂。(4)ch4与o2混合爆鸣实验 ①操作过程
用h2o2分解法,在原来已收集的1/3体积的甲烷的集气瓶中继续收集满氧气。用毛玻璃片盖住瓶口,再用抹布包住集气瓶,瓶口斜向上对住酒精灯火焰点燃,观察现象。
②实验现象
在火焰点燃后,可看到“火蛇”般的火焰蹿出,并伴有低沉的爆鸣声。③解释
ch4中混入o2遇明火会发生爆炸。④注意事项
在做ch4的燃烧与爆鸣实验时,必须要先验纯;爆鸣时,集气瓶瓶口应斜向上并高于酒精灯火焰。防止气流冲击力太大,打翻酒精灯。
五、相关文献与重点文献综述
[1]封享华,彭杰,封丽.甲烷制备实验条件优化.评价:本篇文章主要研究了多种因素对甲烷制备的影响,旨在优化甲烷制备的实验条件。研究结果表明,甲烷制备实验主要是在ch3coona与naoh熔融情况下发生反应,由此解释了甲烷制备过程中,试管容易破裂的原因。得出水分在反应物中的存在是实验成功的关键,优化后得实验条件能全面解决实验存在的问题。这为实验成功提供了可行性的方法。
[2]秦丙昌.保护试管制备甲烷的方法.评价:本研究解决了无水乙酸钠和氢氧化钠、生石灰共热制备甲烷时反应混合物腐蚀试管的问题。提出了保护试管的方法:用铜片制作了一种与试管配套的船形反应器(小铜船),实验中将反应物置于小铜船中,再将小铜船置于试管中,外用酒精灯加热。研究证明,该方法不仅保护了试管,还提高了甲烷的产率。这为我们以后进行甲烷制备实验提供了很好的借鉴作用。
[3]徐春秀.高师中学化学教学论中甲烷制备实验的教学改进研究.评价:本文主要详细分析了中学教材中的甲烷制备实验中存在的问题。探究了不同催化剂对甲烷制备实验的催化效果,并对合适的反应物配比进行了探究,针对不同对象提出了比较适宜的实验方案。在现行中学化学教育中有一定的推广价值,对我们今后从事的中学教育有一定的借鉴作用。
[4]李志富,许宁.甲烷制备方法的改进研究.评价:本篇文章对中学的甲烷制备实验做了一个系统的分析与改进,指出传统的制备方法存在诸多不足,并提出了改进的方法。主要是从硬质试管、药品组成、性质检验几个方面进行改进,改进后的实验方法不仅提高了甲烷制备的效果和产气的纯度,确保了实验药品和仪器合理有效地使用,而且这种方法更适合于学生现场实验的教学,保证学生做实验的安全性,提高实验的效果的成功率。
[5]秦丙昌,宋正华,付小普.甲烷制备实验的探讨.评价:本文分析了甲烷燃烧实验中存在的问题:点燃生成的甲烷气体,火焰颜色并非淡蓝色;在甲烷燃烧火焰上方所罩的烧杯,因产生的co2的密度比空气大,且从火焰上方取下时有一翻转动作,收集到的co2气体的量太少,较难使注入的石灰水变浑浊。并对这些问题提出改进的方法,对我们在中学进行演示实验提供了更好的方法。
[6]刘怀乐.简析甲烷制备实验中遇到的问题.评价:作者在这篇文章中写到了甲烷制备中常遇到的一些问题,以及对这些问题的认识,并在最后给出了经个人经验所总结出的建议。在甲烷制备实验中确实存在诸多问题,这对我们今后的教学不利的,但作者对此类问题做了较为系统的描述和建议,对我们今后演示甲烷制备实验有很大借鉴作用。
[7]熊言林.用碱石灰制取甲烷实验失败原因的探讨.评价:本文介绍了现行高中化学课本中制取甲烷是采用无水醋酸钠和碱石灰以1:3混合加热,该方法导致了实验中反应速度慢,产率低,而且副反应物多,进行性质实验现象不明显,导致实验容易失败。这些现象在我们实验中也有常有发生,文献中一些失败的经验和总结对我们解决这些问题提供了很好的思路。
六、实验安全与实验体会
1、实验安全
ch4的制备与性质实验存在一定的安全隐患,在实验过程中一定要做好必要的安全措施,如实验服、护目镜、防护手套的佩戴等。在做ch4与o2混合点燃爆鸣实验前,要提醒周围同学,并在空旷的空间进行实验;实验时,瓶口对着空旷的地方,以免伤人;点燃时,瓶口对着酒精灯焰略向上倾斜,以免气流过大打翻酒精灯,引发不安全事故。
2、实验体会
本实验不安全因素比较多,实验前一定要做好预习,每步操作应注意的问题都应提前了解。比如在制备实验中要确保试管和药品都要干燥。性质实验中,探究ch4与o2混合爆鸣时,首先要克服恐惧心理,对应该注意的事项要清楚明了。在整个实验中要胆大心细,既要保证实验的安全,又要使实验效果达到最好。而在教学技能方面,通过别人的讲解和老师的点评,我也有所收获。演示实验一定要确保成功,这就要求在演示前要做好充足的准备,提前探究好药品的用量等这些细节问题。只有做到这些,保证了演示实验的成功,才能使学生更好的接受消化新知识,引发他们对化学实验的兴趣,也才能达到教学目的。
硝基甲烷的制备 无水二氯甲烷的制备篇四
第一节 甲烷
授课人 曹华东
一、教学目标:.知识技能目标:1使学生了解甲烷的分子结构和表达式。
2.使学生掌握甲烷的重要化学性质。
3.使学生了解取代反应,并学会对比分析的方法。
过程方法目标:通过试验培养学生的观察分析能力、空间想象能力,提高研究性学习的能力。
情感态度目标:认识物质结构本质,能透过现象看本质;关心社会、能源等问题;合作学习的精神养成。
重点:甲烷的分子结构和化学性质。
二、教学方法:提出问题-----分析探究------归纳应用
三、教学过程:
[图片]:沼气和天然气
[引入]:由图片引入我们今天要研究的内容甲烷.[板书]:第一节 甲烷
[介绍]: 甲烷是一种有机物,仅由碳和氢两种元素组成,本节课就来学习有机化学部分.[概念]: 大多数含碳的化合物都是有机物
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,又称烃.[展示]:一瓶甲烷气体(集气瓶倒放)观察甲烷的物理性质。[板书] :
一、甲烷的物理物质和存在
甲烷是无色无味的气体,难溶于水,比空气轻。
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分,天然气的主要成分也是甲烷(按体积计,天然气里一般约含有甲烷80%-90%)。[板书]:
二、甲烷的分子结构
[讲述]: 甲烷的分子式,电子式,结构式.结构式:用短线表示一对共用电子对的图式 [学生活动]:书写甲烷的电子式、结构式.[展示] :甲烷的球棍模型和比例模型
0,[甲烷的结构特点]:正四面体型结构,c在中心,4h在顶点.键与键之间的夹角为10928 [提问] :甲烷的化学性质如何?根据我们的知识,我们能知道甲烷能发生什么反应? [学生回答] : 燃烧
[实验] :甲烷的燃烧实验,[提问] :燃烧后的产物如何检验? [学生活动] :点燃集气瓶中的甲烷,然后在火焰上方罩一只干燥的烧杯,看是否有水雾,然后在集气瓶中加少量的澄清石灰水,充分振荡,看是否变浑浊.[学生活动] :写出甲烷燃烧的化学反应方程式.[板书]:
二、甲烷的化学性质
1、氧化反应:ch4 + 2o2
co2 + 2h2o 注:有机反应方程式用箭头不用等号![设问]甲烷还有什么化学性质呢?
[讨论]甲烷可与氧气反应,是否能与酸性的高锰酸钾溶液反应呢?
2、稳定性:甲烷与酸性高锰酸钾溶液、溴水等不反应 [观察与思考] :甲烷能否与氯气发生反应? [实验] : 甲烷与氯气的反应
[提醒] :重点观察部位:量筒内气体颜色的变化,量筒水面上升情况,量筒内壁的变化。[回答] :量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。[讲述] :这说明甲烷与氯气发生了反应。
[多媒体动画、板书、讲述]
[学生练习] :学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的化学方程式。
[投影] :学生书写二氯甲烷、三氯甲烷与氯气反应的方程式。
[讲述]甲烷与氯气发生了反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。由于氯化氢极易溶于水,产物中只有一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是不溶于水的液体,所以量筒内气体黄绿色褪去、有白雾,水位不断上升、内壁有油状物质生成。[讲述]这种反应类型叫取代反应。[板书] :3.取代反应:
[强调]该反应的历程并归纳反应特点。在这些反应里,甲烷分子里的氢原子逐步被氯原子所代替而生成了四种取代产物。有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
[介绍] :四种取代产物的性质和用途
[练习] :
1、将1mol甲烷和4mol的氯气发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取
代物的物质的量相等,则消耗氯气为:()a.0.5mol
b.2mol
c.2.5mol
d.4mol
2、在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气充分反应得到的产物的物质的量最多的是:()
a、一氯甲烷
b、二氯甲烷
c、三氯甲烷
d、hcl [讲述] :隔绝空气加热到1000℃以上,甲烷会分解为炭黑和氢气。高温
[板书] :
4、受热分解ch4 c + 2h2
[讲述] :氢气是合成氨及合成气油等工业的原料, 炭黑是橡胶工业的原料。[板书] :甲烷的用途
①甲烷的取代反应产物都是很好的有机溶剂。
②热分解产物炭黑是橡胶工业的重要原料,也可用于制造颜料、油墨、和油漆等。③做气体燃料。
[讲述] :从甲烷的化学性质可知, 甲烷的稳定性是相对的,在一定条件下,它可与一些物质起化学反应。甲烷是重要的燃料,人类需要它。但它也有对人类不利的一面, 它是一种温室气体,相同数量的气体引起的温室效应比二氧化碳还大,也不容忽视。[总结] :甲烷是我们接触有机化学的第一种物质。主要掌握甲烷的分子结构是正四面体, 它的主要化学性质是能发生起代反应。[作业]p115四 1 2
硝基甲烷的制备 无水二氯甲烷的制备篇五
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
学习目标
1.知道甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子为正四面体结构
2.知道甲烷的化学性质稳定,了解有关实验的结论,了解取代反应和氧化反应;
3.认识到关心科学、研究科学和探索科学的精神。
教学重难点:
甲烷的结构和甲烷的化学性质。
教学过程:
【引言】 猜一猜
1、历史(华佗)
2、身边化学 【新课】第一节 最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的结构
通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。[课堂练习1] 碳原子和氢原子的结构示意图。答案:
因为碳原子有四个价电子,欲形成八个电子的稳定结构,需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构;氢原子核外有一个电子,欲形成两个电子的稳定结构,需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。所以甲烷的化学式:ch4 [课堂练习2] 已知甲烷的分子式为ch4,①写出甲烷的电子式;②写出甲烷的结构式。讨论分子里各原子在空间的分布情况?
①甲烷的电子式:
②讨论结果:可能[总结]
甲烷分子的比例模型:
甲烷分子的球棍模型
经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。
有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构
二、甲烷的性质
物理性质:甲烷是无色、无臭的气体,密度是0.717g/l(标准状况),极难溶于水。
通常情况下,甲烷稳定,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。
化学性质: 1. 甲烷的氧化反应
[实验]点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色。分别用干燥的小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上,可以发现干燥的小烧杯内有无色液体生成,沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。
ch4+2o2 co2+2h2o [实验]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?
从实验中可知溶液颜色没有变化,说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。
2.甲烷的取代反应
[实验]取一个100ml的量筒,用排饱和食盐水的方法收集20mlch4和cl2,放在光亮的地方,日光不要直射,等待片刻,观察发生的现象。[由现象讨论后得出结论] 现象:量筒壁上出现油滴,量筒内的液面上升,气体颜色略微变浅。结论:(学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学软件)
甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的,共生成五种物质,四种取代产物。
有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
在常温下,一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体,其中四氯甲烷又叫四氯化碳,三氯甲烷又叫氯仿,三氯甲烷和四氯甲烷是工业上重要的溶剂。
3、补充性质 甲烷的分解
温度1000摄氏度
三、投影习题 ch4高温c2h2思考:若1mol甲烷和足量的氯气反应生成等物质的量的四种取代产物,则需要消耗的氯气的物质的量是多少?
附:汽车试运行,至今运行情况良好;上海、广州、深圳、哈尔滨、成都、西安等地代用燃料车等都已驶上街头。
c.专家们认为,21世纪沼气在农村之所以能够成为主要能源之一,是因为它具有不可比拟的特点,特别是在我国的广大农村,这些特点就更为显著了。我国地广人多,生物能资源丰富。研究表明,在21世纪无论在农村还是城镇,都可以根据本地的实际情况,就地利用粪便、桔杆、杂草、废渣、废料等生产的沼气来发电。