人教高中化学 第三章 第一节 (公开课)甲烷教学设计
主题：第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷
第一课时——甲烷的化学性
一、教学目标：
●知识与技能：
1．了解甲烷在自然界中的存在和用途；
2．认识甲烷的正四面体结构；
3．了解甲烷的物理性质和化学性质。
●过程与方法：
1．通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力；
2．让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法，形成严谨的学习态度。
●情感态度与价值观：
1．使学生初步掌握研究物质的方法—结构解析、推测物质可能的性质，培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神；
2．与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。
二、教学重点、难点：
●重点：甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。
●难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应
三、教学方法：
讲授、讨论、实验探究、多媒体辅助、小组合作、类比等教学方法。
四、教学用具：
PPT课件，课本P61“科学探究”中的相关实验仪器及药品
五、教学过程：
环节一：导入新课（1分钟）
【新闻导入新课】有关2014年7月8日新疆“大黄山”瓦斯爆炸新闻导入课题。
【过渡】新闻中的“气”指什么气体？主要成分是什么？为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研
究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质. 。
【板书】§3-1 最简单的有机物——甲烷
【介绍】本节课学习目标及本节课重难点。
环节二：自主学习检测
【讲】现在我们以抽签题号答题方式进行。并讲述答题规则。
【课件】展示7个数字，让点到名字的学生任意选择题号准确答题。（4分钟）
1、甲烷的存在（C层次学生回答）
2、甲烷的物理性质
3、甲烷的组成与结构（C、B层次学生上黑板写）
化学式：____________ 电子式：____________ 结构式：____________空间结构：___________
4、甲烷的稳定性
5、是一道空题，给学生惊喜，且能加上1分
6、甲烷的氧化性
7、取代反应概念的理解
【学生板书】1.分子式：CH4 2.电子式： 3.结构式：
CH4（g）+ 2O2（g）CO2（g）+ 2H2O（l）
【评价】教师点评并用课件展示答案。
环节三：重点、难点探究
1、甲烷的分子构型
【过渡】能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？
【合作探究1】探究问题：能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？为什么？如果不是，那甲烷分子中的原子在空间是如何分布的？要求：小组讨论2分钟，展示答案不超过2分钟。
【小组讨论】（2分钟）
【A层次学生展示答案】不能，如果是平面正方形结构，C—H键之间的夹角是90°和180°，再有，甲烷分子中4个C—H键的长度和强度都是相等的，且每两个C—H键之间的夹角，都是109°28′,也相等。不符合客观事实。甲烷应该是正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的顶点。。
【教师点评】分析得很好，本组可以加上3分。
【补充】这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构
式。
【展示】为了加深同学们理解和记忆，我们再一起来观察甲烷分子的球棍模型和比例模型。
（实物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型：
【动画】演示甲烷正四面体结构。
【小结】甲烷的结构特点：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构，其中四个C—H键的键长都是相等的、键角都是109°28′。
【课件】展示甲烷的结构特点。
小试牛刀
【课堂练习】能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是（D ）
A.甲烷的四个碳氢键的键能相等
B.甲烷的四个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物（CH 3Cl ）只有一种
D.甲烷的二氯代物（CH 2Cl 2）只有一种
2、甲烷的性质
【过渡】我们知道，物质的结构决定其性质，那么甲烷的正四面体型结构决定其具有哪些化学性质？ 【板书】性质
1. 甲烷的物理性质略（自学测试环节已经讲述不再重复）
【板书】2、甲烷化学性质 【过渡】同学们都知道酸性高锰酸钾溶液氧化性很强，那甲烷能否也一样能使酸性高锰酸钾溶液褪色？现在我们
就一起来观看这个实验现象。
【实验视频】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。
【实验现象】酸性高锰酸钾溶液没有褪色。
【结论】不仅仅是酸性高锰酸钾，把甲烷通入溴水中、强酸强碱也都不发生反应。
【引导】我们知道，化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成。甲烷与强酸强碱强氧化剂不发生反应，说明什
么？
【学生答】甲烷分子中的C —H 键比较牢固，不易断裂，所以通常条件下，甲烷性质稳定。
【板书】（1）.通常条件下，性质稳定。
【过渡】我们都知道一般有机物都可以燃烧生成CO 2和H 2O ，同样最简单的有机物——甲烷也可以与氧气在点
燃条件下反应生成CO 2和H 2O 。
【板书】（2）.氧化反应
O H 2CO O 2CH 2224+??→?+点燃
【引导】现在请同学们注意观察甲烷气体燃烧时的想象，并思考如何检验其燃烧产物。
【实验视频】甲烷的燃烧。
【合作探究2】如何验证甲烷的燃烧产物？（1分钟）
【学生展示】在火焰的正上方罩一冷而干燥的烧杯，看到烧杯内壁上有水滴生产，将烧杯快速倒过来， 往烧杯中加入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。说明产物有水、二氧化碳 。
【学生点评】说出该学生的观点。
【师点评】两个小组同学都很认真，回答正确，给他们都加上3分。
【讲】甲烷燃烧产物是CO 2和H 2O ，无污染，且放出大量热，是很好的气体燃料，现在有很多出租车用的就是天然气，经济又环保。可以造福于人类。但必须注意，如果空气中甲烷含量达到5%-15%时，遇到火花就会立即爆炸，所以煤矿矿井里必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等，以防止甲烷与空气混合物的爆炸事故发生。 因此，甲烷气体在点燃前需要验纯。
【设疑]】请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同？是什么原因呢？
【学生回答】化学方程式中间用（箭头）而不是用（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，
副反应比较多，我们写出来的是其主要反应。
【过渡】甲烷除了能在点燃条件下与氧气发生氧化反应外，还能在光照条件下，与氯气发生反应。
【板书】3.甲烷的取代反应
【讲】在看这个实验视频前，交给同学们两个任务：一、观察并描述实验现象；二、思考产生现象的原因。
【实验视频】甲烷和氯气在光照条件下的取代反应。
【描述】现象： 氯气的黄绿色逐渐变浅；量筒内壁产生油状液滴 ；量筒内液面上升 ； 量筒内有少量白雾。
【课件】展示实验条件：光照；
实验现象：1.氯气的黄绿色逐渐变浅；2.量筒内壁产生油状液滴 ；3.量筒内液面上升 ；4量筒内有少量白雾。
【合作探究3】分析产生这些实验现象的原因。（2分钟）
【展示答案】颜色变浅，说明CH 4和Cl 2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中 生成了新油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的压强在减小，即气体总体积在减小； 量筒内有少量白雾，说明有HCl 生成。
【学生点评】说出该学生的观点。
【师点评】两个小组同学都很认真，回答正确，给他们都加上3分。 （动画模拟）学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画，教师一边解释反应原理。
【讲】上述反应没有到此终止，CH 3Cl 与Cl 2继续依次反应。现在请同学们试写出其余方程式。
【学生板书】 CH 3Cl ＋Cl 2――→光CH 2Cl 2＋HCl ；CH 2Cl 2＋Cl 2――→光CHCl 3＋HCl ；CHCl 3＋Cl 2――→光CCl 4＋HCl
【讲】甲烷与氯气的取代反应是一种连琐反应，第一步反应一开始，后续反应立即进行，且前面的反应也没有停
止，那甲烷与氯气的产物应该有几种？哪一种物质最多？
【答】五种，生成了四种有机物，一种无机物氯化氢，氯化氢最多。
【讲】这四种取代产物都难溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，另外三种都是油状液体。 【过渡】刚才我们用方程式分析了甲烷与氯气的取代反应，再通过动画来模拟这个反应，请同学们归纳取代反应
的概念。
【动画演示】甲烷与氯气的四步取代反应
【学生】像这样，有机物分子里的原子或原子团被其它原子或原子团替代的反应，被称为——取代反应。。
【课件】判断下列反应属于取代反应的是（ ）
A ．CH 4――→高温
C ＋2H 2
B ．2HI ＋Cl 2===2HCl ＋I 2
C ．CH 4＋2O 2――→点燃
CO 2＋2H 2O
D ．CH 4＋Cl 2――→光
CH 3Cl ＋HCl
【小结】从以上几个取代反应，我们可以看出，取代反应的反应物可以有单质，也可以没有单质，生成物一般没
有单质,而置换反应的反应物和生成物都有单质，取代反应和置换反应是不同的。
【强调】甲烷发生取代反应常注意的问题。
【课件】甲烷取代反应注意：反应条件是光照，暗处不发生反应，日光直射会爆炸；反应物是纯卤素；取代产物
是4中卤代物的混合物。
【过渡】性质决定用途，甲烷燃烧放出大量热，可以做燃料，甲烷的取代反应有什么应用吗?
【讲】反应生成的一氯甲烷可做局部麻醉剂，三氯甲烷，四氯甲烷都是重要的有机溶剂，四氯化碳还可做灭火剂。
所以说甲烷是化工生产的重要原料。
【合作探究4】学生总结本节主要内容。
【板书】四、用途
1.清洁能源
2.化工原料
【讲】甲烷的用途还不止这些，同学们有兴趣的话，可以在网上收集整理甲烷的更多用途。
【总结】总结本节课所讲的相关内容。
【布置作业】《化学固学案》P129相应习题。
【板书设计】
第一节：最简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷的结构
结构式：用短线来表示一对共用电子的图式叫结构式
立体结构：正四面体型
二、甲烷的物理性质
无色、无味，密度比空气小，极难溶于水，容易燃烧的气体。
三、甲烷的化学性质
1、氧化反应
CH4（g）+ 2O2（g）CO2（g）+ 2H2O（l）
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
四、甲烷的用途
全国化学优质课比赛 江苏 甲烷教学设计
精品文档 最简单的有机化合物——甲烷 人教版《化学2》第60至62页 江苏省南通中学 一、课程标准、教材以及学生分析 1．课程标准和教材分析 对于《最简单的有机化合物——甲烷》的教学，《课程标准》要求了解甲烷的组成、结构、主要性质。通过对甲烷分子结构的认识，了解有机化合物中碳的成键特征。《课程标准教学要求》（江苏）将其进行了细化，知道甲烷的分子结构，了解甲烷的来源，了解甲烷的可燃性、取代反应等性质及主要用途。 人教版《化学2》让学生从熟悉的有机化合物入手，认识到有机化学与我们生活息息相关，初步了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法，提供有机化学中最基本的核心知识，满足公民基本科学素养的要求，能用所学的知识，解释和说明一些常见的生活现象和物质用途。教材从学生生活实际和已有的知识出发，学习甲烷立体结构和甲烷与氯气的取代反应，重点认识取代反应的特点，使学生在初中知识的基础上有所提高。初步体会有机物分子结构的特点及其对性质的影响，让学生进一步从结构的角度，加深对有机物和有机化学的整体认识。初步学会对有机物进行科学探究的基本思路和方法，激发学生对有机化学领域的学习兴趣。2．学生分析 学生在九年级化学学习中，已经学习了甲烷的物理性质和甲烷能燃烧的化学性质，在学习这一章有机化合物之前，又较系统地学习了无机化合物，初步了解了学习元素化合物的一般方法，初步建立物质性质和用途间的关系，为学习有机化合物奠定了一定基础。有机化合物学习和无机化合物学习的不同点是：有机化合物更强调从结构角度认识机化合物的性质，建立有机物“（组成）结构——性质——用途”的认识关系，使学生了解学习和研究有机物的一般方法，形成一定的分析和解决问题的能力。本课教学内容起点低，强调知识与应用的融合，让学生在已有知识的基础上，一方面通过同学动手搭建甲烷结构模型，进一步深化认识甲烷的立体结构，促使学生积极地参与到课堂学习中来。另一方面从科学探究甲烷和氯气的化学反应入手，充分利用实验研究物质的性质，并从结构角度提升学生对取代反应的认识，符合学生认知螺旋式上升的特点。 对于甲烷结构的认识以历史上科学家的不断探索过程为切入点，激发学生学精 品文档． 精品文档 习兴趣。甲烷的结构特点和甲烷的取代反应是本课教学的重点，通过甲烷和氯气的科学探究实验，认识取代反应，并通过甲烷立体结构模型的搭建，使学生头脑中的思维模型更加直观化，引导学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。教师作为学生学习的帮助者、促进者，要为学生设计好学习新知识的阶梯，帮助他们顺利地解决可能遇到的困难和问题，保护他们学习有机化学的兴趣和热情。二、教学目标 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。通过实验探究甲烷和氯气的化学反应，初步学会进行科学探究的基本思路和方法，培养学生思维的缜密性。让学生体会到结构与性质有内
土卫六甲烷雨形成湖泊
土卫六甲烷雨形成湖泊 从卡西尼号探测器传回的图像中可以看出，在甲烷云团下，土卫六的表面布满了巨大的湖泊。（图片提供:NASA/JPL/SPACE SCIENCE INSTITUTE） 想象一下，周围世界的日平均气温只有-179摄氏度，瓢泼的甲烷雨从天而降，并最终形成了一个巨大但较浅的湖泊，其面积甚至比北美洲的五大湖区还要大。尽管这一幕多少有点儿科幻小说的味道，但美国宇航局（NASA）卡西尼号探测器的最新观测结果表明，这一切真就发生在土星最大的一颗卫星，也就是泰坦（土卫六）的表面上。这一发现说明，寒冷的泰坦居然在某些方面与地球非常类似，例如季节性的气候变化。新发现同时暗示了这样一种可能性，即土卫六的表面下蕴藏着丰富的碳氢化合物——它可能是人们在太阳系中找到的第一个具有这种特征的天体。 尽管与太阳相距12亿公里，但泰坦依然是太阳系中最活跃的天体之一。这颗卫星的大气层比地球大气层还要厚，从而也就成了云团和风的老巢。除此之外，自从卡西尼号探测器于2004年到达土卫六后，科学家已经在这里发现了季节性气候的证据——它们出现在可能由甲烷雨填充的湖泊形成的暗区中。 新的发现表明这些湖泊真的存在。从卡西尼号探测器传送回地球的图像可以看出，土卫六表面的黑斑随着时间的推移正在扩大，从而证明了它们实际上是由
甲烷构成的。显而易见的是，这些黑斑头顶上的云团似乎正在下着甲烷雨。由马里兰州劳雷尔市约翰斯霍普金斯大学应用物理学实验室的Elizabeth Turtle领导的一个研究小组，在最新出版的《地球物理学研究快报》上报告了这一研究成果。 然而这一发现又为科学家带来了一个新的谜团。参与该项研究的纽约市NASA戈达德空间研究所的Anthony Del Genio指出，“紫外辐射会持续地分解甲烷”，因此，即便有甲烷雨从天而降，所有的甲烷也应该在很久之前便消失殆尽。那么，这些甲烷到底是从何而来的呢？研究人员推测，这些化合物的源头很可能位于土卫六的表面之下。这颗卫星上的火山所释放的或许不是熔岩而是甲烷。作为形成土卫六的原始气体云的一种残留物，这些甲烷的数量是如此巨大，足以维持多雨的气候。 图森市亚利桑那大学的行星科学家Jonathan Lunine认为，这是“一项完美的研究工作”。Lunine说，NASA下一步将扩展卡西尼号探测器的观测范围直至2016年或2017年，从而“让科学家们能够在土卫六完整的北方春季观测这些甲烷湖泊”。到那时，他们能够在实时状态下更近距离地观察这些湖泊的填充过程，从而寻找有关甲烷来源的更多线索。 （《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters），doi:10.1029/2008GL035964. ，M. E. Brown, R. N. Clark）
乙烯公开课教案
第二节来自石油和煤的两种基本化工原料 一、教学目标 知识与技能 1.探究乙烯分子的组成、结构特点。 2.掌握乙烯的典型化学性质，掌握加成反应。 3.了解乙烯的的用途。 过程与方法 1.通过乙烯分子结构的推理过程，培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。 2.从实验现象到乙烯结构的推理，使学生体会科学研究的方法。 情感、态度与价值观 1.通过对乙烯分子结构的推理，使学生体会到严谨求实的科学态度。 2.使学生领悟到化学现象与化学本质的科学辩证关系。 二、教学重点、难点 重点：乙烯的化学性质 难点：乙烯的分子结构、乙烯的加成反应 三、教学过程 【导入新课】我们常说煤是工业的粮食，石油是工业的血液，从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料，而且可以从中获取大量的基本化工原料。那么从煤和石油中都能获得哪些重要的化工原料呢？ 【板书】第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――乙烯 【思考】衡量一个国家石油化工发展水平的标志是什么? 【投影】资料卡片——《乙烯装置简介》 【教师】到底乙烯是怎样的物质呢？能否从石油中得到乙烯？从石油分馏中得到的石蜡油进一步加热会得到什么呢？ 【探究实验】投影教材P67石蜡油的分解实验，将分解产生的气体通入溴水、高锰酸钾溶液，分别观察现象 【观察与思考】1.实验中看到哪些现象? 2.石蜡油分解实验中生成的物质与甲烷的性质比较有什么异同? 3.由以上实验我们可以得出什么结论? 【学生】观看视频并思考 【教师】石蜡油分解得到的产物中含有与烷烃性质不同的烃——烯烃 【学与问】投影乙烯的球棍模型和比例模型，写出乙烯分子的电子式和结构式和结构简式。【板书】一、乙烯的分子组成和结构 H4，电子式：结构式： 分子式：C 结构简式：CH2＝CH2 【思考与交流】乙烯分子的空间结构有什么特点？ 【投影】乙烯分子的空间结构 【学生】观看视频并思考，回答，由教师补充 【板书】乙烯分子的空间结构的特点: 1.碳原子之间以双键结合，其中一根键不稳定。 2.原子之间的夹角均为120° 3.乙烯分子为平面型结构，所有原子都在同一平面内。 【教师】乙烯有哪些物理性质呢？ 【投影】乙烯的物理性质：无色，稍有气味的气体，难溶于水（排水法收集） 【教师】由于乙烯分子中存在碳碳双键，所以乙烯表现出较活泼的化学性质。那么乙烯都能
全国高中化学优质课大赛课题：甲烷教学设计
甲烷教学设计 1.教材分析 人教版化学必修2第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。甲烷是最简单的有机化合物，本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。 2.教学目标 知识与技能： （1）了解甲烷的物理性质，了解甲烷的结构特点 （2）认识取代反应、氧化反应 （3）能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式 过程与方法 （1）通过动手制作甲烷可能的空间构型（球棍模型），推导甲烷的空间结构；通过数据计算甲烷分子组成，结构特点，分析讨论等学习过程，体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用 （2）通过学习甲烷的取代反应，了解取代反应的条件和实质 情感态度与价值观 通过对甲烷性质的学习，对分子结构的探究，丰富科学体验，提高学习兴趣，增强学号有机化学的信念。 3.教学过程 【引入?教师】同学们好，很高兴来到六中和大家一起学习，我们武汉的经济是比较发 达的，在2013年全国地级市的GDP排名中，武汉排名第九，其总收入仅次于上海、 广州、北京等地。但武汉却是一个能源匮乏的城市，在发展经济的同时，能源的短缺 是一个巨大的瓶颈，请大家想一想，怎么来解决这个问题呢？ 【学生】西气东输 【投影】西气东输 【教师·设问】为了改善东部的能源结构，我国启动了“西气东输”工程，国家的这个战略确实让武汉这个城市受益很大。 【投影?教师】我把这种受益概况为这样几句话： 引得西气入江城能源变革天地新 多元格局兴低碳清洁福气惠民生 【过渡?教师】（教师指着“引得西气入江城”），同学们，你们知道这“气”是指什么吗？ 【解释?学生】天然气 【追问?教师】那么它的主要成分是什么呢？ 【解释?学生】是甲烷 【追问?教师】其实，煤矿中的瓦斯、池塘中的沼气，它们的主要成分也是甲烷 【展示·教师】（展示甲烷）这就是一瓶甲烷，你们对甲烷有多少了解呢？
厌氧甲烷的产生量分析
厌氧产生甲烷的过程以及产生量 厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段： 1 水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。 2 发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO、氢、氨、硫化氢等。 3 产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。 4 产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。 a、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂类水 解。 b、发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化，以及较 高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
产乙酸阶段一一含有从中间产物中形成乙酸和氧气，以及氢气和二氧化碳形成乙酸。 d、产甲烷阶段一一包括从乙酸形成甲烷，以及从氧、 二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原 过程。 厌氧发酵以及氧化过程化学计算： 甲烷菌只能利用有限的几种基质，如下所示，其反应 定义为CO2型反应和甲基型反应，包括氢、甲酸、一氧化碳、甲醇、甲胺、和醋酸盐氧化反应。 2H2 CO2 CH4 2H2O 4HCOO 4H CH4 3CO2 2H2O 4CO 2H2O CH4 3CO2 4CH3OH 3CH4 CO2 2H 2O 4CH33N H2O 9CH4 3CO2 6H2O 4NH3 CH3COOH CH4 CO2 发酵过程中COD的变化一般用COD平衡而不用氧的消耗进行计算。利用厌氧反应器中甲烷产生量可算出COD损失量。通过化学计算即可确定甲烷COD的当量，甲烷的COD值是降甲烷氧化变成二氧化碳和水时氧的需要量。 CH 2 202CO 2 2H 2O 有方程可知道：1mol甲烷COD为2(32g°2/mol)，即等于 64g°2/mol CH4,在标准状态下，1mol甲烷的体积为22.414L， 即等于0.35L甲烷/gCODo
《甲烷》教学设计(全国优质课获奖案例)
《甲烷》教学设计 1.教材分析 人教版化学必修2第三章“有机化合物”是学生在高中阶段第一次接触有机物及其结构和性质。甲烷是最简单的有机化合物，本节课内容将帮助学生学习甲烷的结构和性质。 2.教学目标 知识与技能： （1）了解甲烷的物理性质，了解甲烷的结构特点 （2）认识取代反应、氧化反应 （3）能正确书写甲烷与Cl2反应的化学方程式 过程与方法 （1）通过动手制作甲烷可能的空间构型（球棍模型），推导甲烷的空间结构；通过数据计算甲烷分子组成，结构特点，分析讨论等学习过程，体会模型法、归纳法等科学方法在化学学习和研究中的应用 （2）通过学习甲烷的取代反应，了解取代反应的条件和实质 情感态度与价值观 通过对甲烷性质的学习，对分子结构的探究，丰富科学体验，提高学习兴趣，增强学号有机化学的信念。 3.教学过程 【引入?教师】同学们好，很高兴来到六中和大家一起学习，我们武汉的经济是比较发 达的，在2013年全国地级市的GDP排名中，武汉排名第九，其总收入仅次于上海、 广州、北京等地。但武汉却是一个能源匮乏的城市，在发展经济的同时，能源的短缺 是一个巨大的瓶颈，请大家想一想，怎么来解决这个问题呢？ 【学生】西气东输 【投影】西气东输 【教师·设问】为了改善东部的能源结构，我国启动了“西气东输”工程，国家的这个战略确实让武汉这个城市受益很大。 【投影?教师】我把这种受益概况为这样几句话： 引得西气入江城能源变革天地新 多元格局兴低碳清洁福气惠民生 【过渡?教师】（教师指着“引得西气入江城”），同学们，你们知道这“气”是指什么吗？ 【解释?学生】天然气 【追问?教师】那么它的主要成分是什么呢？ 【解释?学生】是甲烷
(公开课)甲烷教学设计
第三章第一节最简单的有机化合物一一甲烷 大庆四中王秀丹 【引入】并【课件配图】有机物种类多，分布广，在生活中随处可见，例如，同学们穿的衣服是有机物，食物中的营养素糖类、油脂、蛋白质是有机物，家里装修用到的木材、涂料、油漆是有机物，汽车的燃料汽油、柴油是有机物，日用品中有塑料袋，洗涤剂是有机物，人们的衣食住行都离不开有机物，有机物与我们的生活息息相关。化学从生活中来，有服务于生活，要想更好地利用有机物，就要先了解它。今天我们就从最简单的有机物甲烷开始，走进有机化合物的世界。 【板书】§ 3-1甲烷 一、物性及存在 1.物性： 【展示】一瓶甲烷气体 【学生活动】观察并小心闻气体（提示闻气体的方法） 【引导】这是老师课前用排水集气法收集的，可推知什么？ 【答】难溶于水。 【引导】密度比空气大还是小？如何判断的？ 【分析】密度比空气的小。甲烷相对分子质量是16，空气29。相同条件下，相对分子量和气体密度成正比。 【学生总结】并【板书】无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。 2?存在： 【讲】甲烷在自然界分布很广油田和煤矿附近往往有天然气田，天然气主要成分是甲烷。动植物的残体在池沼中隔绝空气情况下分解，也能产生甲烷。 【板书】天然气田，煤矿坑道，池沼等。 【讲】由于池沼中、煤矿坑道中常有甲烷气体，所以甲烷俗称沼气、坑气。我国是最早发现和利用天然气的国家，比西方要早一千三百年。 【过渡】物质的性质是由结构决定的，甲烷分子有怎样的结构呢？ 同学们动笔写出甲烷的分子式、电子式、结构式。（请一位同学到黑板上写） 【板书】二、结构 1?分子式：CH4H^C^H 3?结构式：上H-HICIH 【过渡】能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？ 【讲】不能。分子的结构式代表不了分子的真实构型，不能表示原子在空间的排布情况。研究发现，甲烷分子中4个C —H键的键长、键能都是相等的，且每两个C—H键之间的夹角，即键角都是109 °8；也相等。【引导】甲烷分子还有可能是平面正方形吗？ 【分析】不能，如果是平面正方形结构， C —H键之间的夹角是90°和180°不符合客观事实。 【讲】所以要想满足每两个C—H键之间的夹角都是109° 28'就得是空间立体结构。同学们自己动手用桌面上的球棍来制作出甲烷的空间构型。 【讲】塑料球表示原子，金属棍代表化学键，球棍模型能表示出原子的空间位置。 【板书】4?分子构型：
甲烷水合物的生成与研究
甲烷水合物的生成与研究 天然气水合物是由天然气和水在低温高压环境下形成的似冰状白色固体物质，又称“可燃冰”，其广泛存在于海洋和大陆冻土层中。 天然气水合物作为一个重要的储藏甲烷的能源，含碳量大约相当于其他矿物燃料含碳量总和的２倍之多，被誉为２１世纪的新替代能源，我国２００７年在南海发现了水合物，因此，对天然气水合物的系统研究具有重要的意义。 根据天然气的运移情况和具体的地理地质环境将海底天然气水合物的形成体系划分为渗漏体系和扩散体系。 扩散体系下的天然气水合物形成较为缓慢，是由以甲烷为主的烃类气体在微生物或热作用下散布于海底松散的多孔沉积物中，在合适的温度和压力条件下生成水合物； 渗漏体系是海洋底部由于地壳构造活动产生的挤压或拉伸等变形作用或海洋沉积物的侧向挤压变形作用而出现的断层，使得圈闭中的烃类气体沿着该通道向上渗漏，形成稳定的水合物形成所需的气源，从而在较短的时间内快速生成天然气水合物。 在这２种形成体系中，渗漏型水合物储量更大，生成速度更快，具备更高的开采和利用价值。墨西哥湾存在典型的渗漏型水合物，据估计我国南海也可能存在这种类型的水合物藏。 目前对渗漏型水合物的研究较少，王玉彬等对渗漏型二氧化碳水合物的生成进行了初步的实验模拟；陈多福等对墨西哥湾渗漏型水合物沉淀比例进行了研究，表明１０Ka内有１３％的渗漏天然气沉淀
为水合物，渗漏系统天然气水合物成藏动力学为水合物资源评价提供了一种新的资源评价方法；曹运城等探讨了热传递对渗漏型水合物生成的影响，表明渗漏型水合物生成过程中的放热作用使沉积层地温升高，导致水合物生成稳定带厚度减少，从而使水合物分解；吴时国等对我国南海北部深水油气渗漏及水合物成藏之间的关系进行了探究，分析了南海北部渗漏型水合物成藏的可能性。
甲烷性质
煤是一种多孔介质，是天然的吸附体，与煤伴生的煤层气以吸附态、游离态、水溶态三种状态存在于煤体中，但是 80%～90%的煤层气是以吸附形态存在于煤的过渡孔和微孔的内表面上，形成一层煤层甲烷气薄膜。研究煤层气的吸附特征，对了解煤层中煤层气的解吸、扩散、运移、聚集规律和阐述煤与瓦斯突出机理具有十分重要的意义。 -------《声震法提高煤层气抽采率的机理及技术原理研究》p1~p8 煤对二元混合气体的吸附特征 此处所指的二元混合气体系指CH4 和另一组分气体(N2、CO2 ,称为杂组分)。通过分析可得出如下结论: ①在煤对CH4+N2混合气体的吸附中,随混合气体平衡压力的增大,吸附相中甲烷浓度减小,N2的浓度增大;而在煤对CH4+N2混合气体吸附时正好相反。表1列出了4种气体的沸点和临界温度。一般认为,具有较高沸点和临界温度的气体如CO2 能通过可溶性机理迅速扩散到固体煤的所有孔隙。因此可认为,如一种物质的临界温度和沸点较高,则煤对其的吸附能力较强。从表1列出的各气体的参数来看,煤对它们吸附能力及吸附速率的快慢顺序应为: CO2>CH4>N2。由此可解释上述结论。②煤对CH4+N2混合气体的吸附系统中,原始混合气体中由0.106→0.361→0.531→0.694→0.737时,吸附相中CH4的浓度高于N2的浓度,而φN2为0.895且总压大于0.76MPa后吸附相中N2的浓度高于CH4;在煤对CH4 +CO2 吸附系统中,原始混合气体中φCO2为0. 0876 时,吸附相中CH4的浓度高于CO2 ,原始混合气体中φCO2≥0.2849后吸附相中CO2浓度高于CH4;对2个系统而言,随着原始混合气体中杂组分体积分数的增大,吸附相中杂组分浓度增大,CH4的浓度减小。上述均可从煤对4种气体吸附能力的强弱顺序得到解释。 用Langmuir 等温式拟合煤吸附二元混合气体的有关数据发现,在CH4 + N2 的吸附系统中,总吸附量和CH4 吸附量与平衡混合压力的关系,均较好地符合Langmuir 方程,而对N2 的吸附量与压力间不遵从此关系式;在煤对CH4 + CO2 吸附系统中,煤对混合气体、CH4 及CO2 的吸附量和压力之间的关系均可用Langmuir 方程描述。表3～4 列出了煤对2种混合气体的吸附特征参数,由此可以得出: ○1CH4+N2系统而言,饱和吸附量a 基本上随原始混合气体中杂组分浓度的升高而减小;而对CH4+CO2吸附系统基本上是相反的变化。可以理解为:吸附能力较弱的N2加入到CH4中减弱了煤对CH4的吸附,加入的杂组分越多影响越大;而吸附能力较强的CO2加入到CH4体系中时,CO2分子取代了部分CH4分子,从而使总吸附量增大, 加入的CO2越多,增加量越大。 ②在CH4+N2系统中,对混合气体吸附的b常数在φN2为0.531时有一极大值,而对CH4吸附时的b常数却随φN2的升高而稳定增大;在CH4+ CO2吸附体系中,煤对混合气体吸附的b常数随φN2原始混合气体φCO2中的升高而增大,对CO2吸附时的b常数随φCO2的变化规律正好与此相反,而对CH4吸附时b常数基本上呈现下降趋势。上述变化规律可从煤对3种气体吸附能力的差异得到解释。
厌氧甲烷的产生量分析
厌氧产生甲烷的过程以及产生量 厌氧氧化阶段： 厌氧反应过程是对复杂物质（指高分子有机物以悬浮物和胶体形式存在于水中）生物降解的复杂的生态系统。其反应过程可分为四个阶段： 1水解阶段——被细菌胞外酶分解成小分子。例如：纤维素被纤维酶水解为纤维二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦牙糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白酶水解为短肽和氨基酸等，这些小分子的水解产物能被溶解于水，并透过细胞为细胞所利用。 2发酵阶段——小分子的化合物在发酵菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物，并分泌到细胞外。这一阶段主要产物为挥发性脂肪酸（VFA）醇类、乳酸、CO2、氢、氨、硫化氢等。 3产酸阶段——上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢、碳酸以及新的细胞物质。 4产甲烷阶段——在这一阶段乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。 a、水解阶段——含有蛋白质水解、碳水化合物水解和脂 类水解。 b、发酵酸化阶段——包括氨基酸和糖类的厌氧氧化， 以及较高级脂肪酸与醇类的厌氧氧化。
c 、 产乙酸阶段——含有从中间产物中形成乙酸和氧气，以及氢气和二氧化碳形成乙酸。 d 、 产甲烷阶段——包括从乙酸形成甲烷，以及从氧、二氧化碳形成甲烷。废水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原过程。 厌氧发酵以及氧化过程化学计算： 甲烷菌只能利用有限的几种基质，如下所示，其反应定义为CO2型反应和甲基型反应，包括氢、甲酸、一氧化碳、甲醇、甲胺、和醋酸盐氧化反应。 ()2433 2242332 243242224242246394234324234422CO CH COOH CH NH O H CO CH O H N CH O H CO CH OH CH CO CH O H CO O H CO CH H HCOO O H CH CO H +→+++→+++→+→+++→++→++- 发酵过程中COD 的变化一般用COD 平衡而不用氧的消耗进行计算。利用厌氧反应器中甲烷产生量可算出COD 损失量。通过化学计算即可确定甲烷COD 的当量，甲烷的COD 值是降甲烷氧化变成二氧化碳和水时氧的需要量。 O H CO O CH 222222+→+ 有方程可知道：1mol 甲烷COD 为2（32g 2O /mol ），即等于 64g 2O /mol 4CH ,在标准状态下，1mol 甲烷的体积为，即等于 甲烷/gCOD 。 量4CH =gCOD LCH molCH gCOD mol L 44 35.064414.22=
(公开课)甲烷教学设计
主题：第三章第一节最简单的有机化合物——甲烷 第一课时——甲烷的化学性 化学组王英 一、教学目标： ●知识与技能： 1．了解甲烷在自然界中的存在和用途； 2．认识甲烷的正四面体结构； 3．了解甲烷的物理性质和化学性质。 ●过程与方法： 1．通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程，增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解，提高空间思维能力； 2．让学生体会由结构推性质和由性质推结构的过程与方法，形成严谨的学习态度。 ●情感态度与价值观： 1．使学生初步掌握研究物质的方法—结构解析、推测物质可能的性质，培养学生严谨的科学态度和积极的探索精神； 2．与日常生活紧密结合，了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性，形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。 二、教学重点、难点： ●重点：甲烷的结构特点和甲烷的化学性质。 ●难点: 甲烷的结构和甲烷的取代反应 三、教学方法： 讲授、讨论、实验探究、多媒体辅助、小组合作、类比等教学方法。 四、教学用具： PPT课件，课本P61“科学探究”中的相关实验仪器及药品 五、教学过程： 环节一：导入新课（1分钟） 【新闻导入新课】有关2014年7月8日新疆“大黄山”瓦斯爆炸新闻导入课题。 【过渡】新闻中的“气”指什么气体？主要成分是什么？为了合理开发并利用这些新能源,我们今天要来研 究天然气的利用以及它的主要成分甲烷的性质. 。 【板书】§3-1 最简单的有机物——甲烷 【介绍】本节课学习目标及本节课重难点。 环节二：自主学习检测
【讲】现在我们以抽签题号答题方式进行。并讲述答题规则。 【课件】展示7个数字，让点到名字的学生任意选择题号准确答题。（4分钟） 1、甲烷的存在（C层次学生回答） 2、甲烷的物理性质 3、甲烷的组成与结构（C、B层次学生上黑板写） 化学式：____________ 电子式：____________ 结构式：____________空间结构：___________ 4、甲烷的稳定性 5、是一道空题，给学生惊喜，且能加上1分 6、甲烷的氧化性 7、取代反应概念的理解 【学生板书】1.分子式：CH4 2.电子式： 3.结构式： CH4（g）+ 2O2（g）CO2（g）+ 2H2O（l） 【评价】教师点评并用课件展示答案。 环节三：重点、难点探究 1、甲烷的分子构型 【过渡】能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？ 【合作探究1】探究问题：能不能通过结构式得出甲烷的分子构型就是平面正方形呢？为什么？如果不是，那甲烷分子中的原子在空间是如何分布的？要求：小组讨论2分钟，展示答案不超过2分钟。 【小组讨论】（2分钟） 【A层次学生展示答案】不能，如果是平面正方形结构，C—H键之间的夹角是90°和180°，再有，甲烷分子中4个C—H键的长度和强度都是相等的，且每两个C—H键之间的夹角，都是109°28′,也相等。不符合客观事实。甲烷应该是正四面体结构，其中碳原子位于正四面体的中心，四个氢原子分别位于正四面体的顶点。。 【教师点评】分析得很好，本组可以加上3分。 【补充】这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构 式。 【展示】为了加深同学们理解和记忆，我们再一起来观察甲烷分子的球棍模型和比例模型。 （实物展示）甲烷分子的球棍模型和比例模型： 【动画】演示甲烷正四面体结构。 【小结】甲烷的结构特点：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构，其中四个C—H键的键长都是相等的、键角都是109°28′。 【课件】展示甲烷的结构特点。 小试牛刀 【课堂练习】能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是（D ）
甲烷
甲烷编辑 [jiǎ wán]
1简介 甲烷，化学式CH4，是最简单的烃，由一个碳和四个氢原子通过sp3杂化的方式组成，因此甲烷分子的结构为 分子结构图[1] 正四面体结构，四个键的键长相同键角相等。在标准状态下甲烷是一无色无味气体。一些有机物在缺氧情况下分解时所产生的沼气其实就是甲烷。从理论上说，甲烷的键线式可以表示为一个点“·”，但实际并没有看到过有这种用法，可能原因是“·”号同时可以表示电子。 2含量分布 天王星的大气层也存在甲烷和氢气。据德国核物理研究所的科学家经过试验发现，植物和落叶都产生甲烷，而生成量随着温度和日照的增强而增加。另外，植物产生的甲烷是腐烂植物的10到100倍。他们经过估算认为，植物每年产生的甲烷占到世界甲烷生成量的10%到30%。行星中发现甲烷据国外媒体报道，美国天文学家19日宣布，他们首次在太阳系外一颗行星的大气中发现了甲烷，这是科学家首次在太阳系外行星探测到有机分子，从而增加了确认太阳系外存在生命的希望。该小组还证实了先前的猜测，即这颗名叫HD 189733b的行星的大气中有水。 甲烷是创造适合生命存在的条件中，扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家，利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱，并发现了其中的甲烷痕迹。 行星HD 189733b位于狐狸座，距地球63光年，是一类叫做“热木星”大行星，其表面灼热，不可能存在液态水。HD 189733b围绕其恒星转一圈只需两天。由于距离恒星太近，这颗行星表面温度高达900℃（1650华氏度），足以把银子熔化。 不过，值得注意的是探测到甲烷。这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区” (Goldilocks Zone）中温度较低的恒星运转的其它行星，“可居住区”不冷也不热，正好适合孕育生命。[2]
甲烷湖泊的形成原因 (1)
百度文库- 让每个人平等地提升自我！ 1 甲烷湖泊的形成原因 031310410 安欣据俄罗斯媒体报道，在对“卡西尼”号土星探测器传回的最新照片进行细致分析之 后，得出了一项令人振奋的结论：在土卫六表面确实存在着由液态甲烷构成的湖泊。什么是甲烷湖泊？为什么它的存在又令人振奋呢？ 让我们先来了解一下土卫六这个卫星。土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，是土星卫星中最大的一个，也是太阳系第二大的卫星。荷兰物理学家、天文学家和数学家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日发现它，也是在太阳系内继木星/伽利略卫星后发现的第一颗卫星。由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此被高度怀疑有生命体的存在，科学家也推测大气中的甲烷可能是生命体的基础。土卫六上的表面重力极低，和月球相当，但又拥有浓厚大气层，其表面的大气压约为地球的1.5倍，这种奇特的现象对研究行星大气学是一个很好的题材。 大气的存在是1944年首先被杰勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用光谱望远镜发现的，他发现土卫六大气的甲烷局部压力达到100毫巴。后来，旅行者太空船的观测也证实土卫六上拥有大气，事实上，土卫六的大气压比地球还要大一点，星球表面的压力是地球的1.5倍。土卫六表面浓密的云层遮盖住了它的表面地貌。人们一般认为土卫六表面是固态或液体乙烷。从地球的雷达测量发现那里没有大范围的乙烷海洋，但是仍然有可能存在小的乙烷湖。后来，科学家对卡西尼太空船发回的照片进行研究，认为土卫六上或许根本不存在液态甲烷海洋。研究人员曾通过地面望远镜对土卫六进行观测，他们当时认为，种种迹象显示这一土星卫星上可能存在液态海洋。但是，科学家们对得出的结论仍有疑惑之处，因为以前的观测显示土卫六表面确有着闪烁的液体反光，尤其是几年前通过大型无线电望远镜观测的结果更证明极有可能存在液体海洋。 在“卡西尼”号于7月22日第16次对土卫六表面进行扫描后，科学家们从其传回的数据中获得了重要发现：在土卫六北纬70度附近存在着大片的“昏暗”区域，直径在3－70公里不等。在进行持续数月的分析后，科学家们终于发现，原来这些“昏暗”的区域正是由液态甲烷构成的湖泊（其中可能还混有乙烷和其他碳氢化合物）。而它们周围分布的条条“细线”则很可能是由甲烷构成的河流。目前的观测数据显示，土卫六的大气主要由氮气（占98.4％）和甲烷（占1.6％）组成。该卫星表面温度极低：赤道地区约为零下180摄氏度，两极地区还要低3－5度。长期以来，土卫六大气中的甲烷一直令科学家们感到困惑不解。
《最简单的有机化合物——甲烷》教学设计(省级优质课获奖作品)
《最简单的有机化合物——甲烷》教学设计 一、教学背景 1、教材分析 从教材的地位和作用上看，甲烷是初中有机化合物知识的延续，是化学键理论的具体应用，甲烷作为高中有机化学的起始课，又为本章乃至选修5整个有机化学模块的学习提供了必要的知识和方法，同时又为选修3中共价键的方向性和杂化轨道理论奠定了基础。由此可见，本节内容既承接了初中的知识又拉开了高中有机化学学习的序幕。 从教材内容上看本节包含了三个板块的内容：甲烷的存在和用途；甲烷的成键特征和立体构型；甲烷的化学性质。教材的编排充分体现了结构决定性质、性质决定用途的化学思想。 2、学情分析 学生从生活和学习中已经了解了甲烷的物理性质和可燃性，有了化学键的理论基础，并已具备了一定的探究能力；高一学生思维活跃，探索未知事物的积极性高，但还是以感性认识为主，理性认识还有待提高，所以问题设置的梯度要符合学生认知螺旋式上升的特点；预期障碍：由于立体几何知识的欠缺，我预测学生对甲烷空间构型的推断和理解以及取代反应的学习都可能会存在困惑。 3、三维目标 【知识与技能】 通过模型的搭建，能说出甲烷的空间结构特点；通过微课自学、交流讨论、模型模拟，能从宏观、微观、化学符号三个层面描述甲烷的取代反应。 【过程与方法】 通过翻转课堂，提高了自主学习能力和提出问题解决问题的能力；通过模型制作、实验探究、对比观察、交流讨论等方法，提高自主探究能力，同时形成有机化学的学习模式。 【情感态度价值观】 通过对能源危机和可燃冰开发情况的了解，感受化学与社会发展的密切联系，增强社会责任感和使命感。 4、重点和难点 重点：甲烷分子的结构特点和甲烷的取代反应 难点：甲烷分子空间结构模型的建立以及从化学键角度来理解甲烷和氯气的取代反应机理。 5、策略和方法 为体现以学生发展为中心的新课程理念，本节课由生活中的情境引发一系列的学习任务，我借助模型、实验、微视频启发引导学生，而学生则通过课前自学、交流讨论、猜想对比、搭建模型、实验探究来完成任务，在任务的完成过程中落实三维目标,突出重点突破难点，最后延伸到甲烷综合利用，体现化学的学科价值和社会价值。 二、教学流程图
高中化学《甲烷》优质课教学设计、教案
4 2 2 2 环节一：新课导入（ 1 分钟） 【新闻导入新课】有关 2017 年 5 月 18 日可燃冰的开采新闻导入课题。 【过渡】可燃冰的主要成分是什么？ 【板书】最简单的有机物——甲烷 【介绍】本节课学习目标及本节课重难点。 环节二：新授内容 1. 甲烷的存在（看课本 P60） 2. 甲烷的组成与结构（学生书写在市本 P54 学以致用 1.2 上） 化学式： 电子式： 结构式： 空间结构： （实物展示）甲烷分子的球棍模型 【小结】甲烷的结构特点：甲烷分子是以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的正四面体结构，其中四个 C —H 键 的键长都是相等的、键角是相等的。 3. 甲烷的物理性质 看课本 P61 做市本 P54 随堂 5 巩固。 【过渡】看课本 P61 资料卡片 【师点评】如果空气中甲烷含量达到 5%-15%时，遇到火花就会立即爆炸，所以煤矿矿井里必须采取安全措施，如通风、严禁烟火等，以防止甲烷与空气混合物的爆炸事故发生。因此，甲烷气体在点燃前需要验纯。 【提问】瓦斯爆炸发生了什么反应？ 【板书】4.甲烷化学性质 【板书】（ 1）.氧化反应 CH + 2O ? 点??燃 → CO + 2H O 【回顾思考】现在请同学们注意观察甲烷气体燃烧时的想象，并思考如何检验其燃烧产物。 【合作探究 2】如何验证甲烷的燃烧产物？（1 分钟） 【学生回答】在火焰的正上方罩一冷而干燥的烧杯，看到烧杯内壁上有水滴生产，将烧杯快速倒过来，往烧杯中加入澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。说明产物有水、二氧化碳 。 【学生点评】说出该学生的观点。 【师点评】甲烷燃烧产物是 CO 2 和H 2O ，无污染，且放出大量热，是很好的气体燃料，现在有很多出租车用的就是天然气，经济又环保。可以造福于人类。 【设疑]】请大家观察这个化学反应方程式与我们以前学习的有什么不同？是什么原因呢？ 【学生回答】化学方程式中间用（箭头）而不是用（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，副反应比较多，我们写出来的是其主要反应。 【过渡】同学们都知道酸性高锰酸钾溶液氧化性很强，那甲烷能否也一样能使酸性高锰酸钾溶液
甲烷湖泊的形成原因
甲烷湖泊的形成原因 031310410 安欣据俄罗斯媒体报道，在对“卡西尼”号土星探测器传回的最新照片进行细致分析之后，得出了一项令人振奋的结论：在土卫六表面确实存在着由液态甲烷构成的湖泊。什么是甲烷湖泊？为什么它的存在又令人振奋呢？ 让我们先来了解一下土卫六这个卫星。土卫六是环绕土星运行的一颗卫星，是土星卫星中最大的一个，也是太阳系第二大的卫星。荷兰物理学家、天文学家和数学家克里斯蒂安·惠更斯在1655年3月25日发现它，也是在太阳系内继木星/伽利略卫星后发现的第一颗卫星。由于它是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星，因此被高度怀疑有生命体的存在，科学家也推测大气中的甲烷可能是生命体的基础。土卫六上的表面重力极低，和月球相当，但又拥有浓厚大气层，其表面的大气压约为地球的1.5倍，这种奇特的现象对研究行星大气学是一个很好的题材。 大气的存在是1944年首先被杰勒德·柯伊伯（Gerard P. Kuiper）使用光谱望远镜发现的，他发现土卫六大气的甲烷局部压力达到100毫巴。后来，旅行者太空船的观测也证实土卫六上拥有大气，事实上，土卫六的大气压比地球还要大一点，星球表面的压力是地球的1.5倍。土卫六表面浓密的云层遮盖住了它的表面地貌。人们一般认为土卫六表面是固态或液体乙烷。从地球的雷达测量发现那里没有大范围的乙烷海洋，但是仍然有可能存在小的乙烷湖。后来，科学家对卡西尼太空船发回的照片进行研究，认为土卫六上或许根本不存在液态甲烷海洋。研究人员曾通过地面望远镜对土卫六进行观测，他们当时认为，种种迹象显示这一土星卫星上可能存在液态海洋。但是，科学家们对得出的结论仍有疑惑之处，因为以前的观测显示土卫六表面确有着闪烁的液体反光，尤其是几年前通过大型无线电望远镜观测的结果更证明极有可能存在液体海洋。 在“卡西尼”号于7月22日第16次对土卫六表面进行扫描后，科学家们从其传回的数据中获得了重要发现：在土卫六北纬70度附近存在着大片的“昏暗”区域，直径在3－70公里不等。在进行持续数月的分析后，科学家们终于发现，原来这些“昏暗”的区域正是由液态甲烷构成的湖泊（其中可能还混有乙烷和其他碳氢化合物）。而它们周围分布的条条“细线”则很可能是由甲烷构成的河流。目前的观测数据显示，土卫六的大气主要由氮气（占98.4％）和甲烷（占1.6％）组成。该卫星表面温度极低：赤道地区约为零下180摄氏度，两极地区还要低3－5度。长期以来，土卫六大气中的甲烷一直令科学家们感到困惑不解。
《最简单的有机化合物——甲烷》说课稿(省级优质课获奖作品)
《最简单的有机化合物——甲烷》说课稿 今天我说课的内容是《最简单的有机化合物——甲烷》，选自人教版必修2第三章的第一节。我的说课流程设计为以下四个方面：教材与学情分析、策略与方法、教学过程、设计反思。 一、教材与学情分析 教材分析 从教材的地位和作用上看，甲烷是初中有机化合物知识的延续，是化学键理论的具体应用，甲烷作为高中有机化学的起始课，又为本章乃至选修5整个有机化学模块的学习提供了必要的知识和方法，同时又为选修3中共价键的方向性和杂化轨道理论奠定了基础。由此可见，本节内容既承接了初中的知识又拉开了高中有机化学学习的序幕。 从教材内容上看本节包含三个板块的内容：甲烷的存在和用途；甲烷的成键特征和立体构型；甲烷的化学性质。教材的编排充分体现了结构决定性质、性质决定用途的化学思想。 学情分析 知识储备：高一学生从生活和学习中已经了解了甲烷的物理性质和可燃性，有了化学键的理论基础，并已具备了一定的探究能力。 认知方式：思维活跃，探索未知事物的积极性高，但还是以感性认识为主，理性认识有待提高，所以问题设置的梯度要符合学生认知螺旋式上升的特点。目标分析 知识与技能： 通过模型的搭建，能说出甲烷的空间结构特点；通过微课自学、交流讨论、模型模拟，能从宏观、微观、化学符号三个层面描述甲烷的取代反应。 过程与方法： 通过翻转课堂，提高了自主学习能力和提出问题解决问题的能力；通过模型制作、实验探究、对比观察、交流讨论等方法，提高自主探究能力，同时形成有机化学的学习模式。 情感态度价值观： 通过对能源危机和可燃冰开发情况的了解，感受化学与社会发展的密切联系，增强社会责任感和使命感。 重难点分析 重点：甲烷分子的结构特点和甲烷的取代反应 难点：甲烷分子空间结构模型的建立以及从化学键角度来理解甲烷和氯气的取代反应机理。 二、策略和方法 为体现以学生发展为中心的新课程理念，本节课由生活中的情境引发一系列的学习任务，我借助模型、实验、微视频启发引导学生，而学生则通过课前自学、交流讨论、搭建模型、实验探究来完成学习任务，在任务的完成过程中落实三维目标,突出重点突破难点，最后延伸到甲烷综合利用，体现化学的学科价值和社会价值,正因为物质的结构、性质、用途之间存在必然联系，所以整个教学过程环环相扣，浑然一体。 三、教学过程
高中化学最简单的有机化合物-甲烷公开课说课稿
最简单的有机化合物-甲烷 指导思想 人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书必修教材的教学要求是面向全体高 中学生，体现三维学习目标，目标培养学生的探究能力，分析能力，应用能力及实践创新能力、培养学生严肃认真的科学态度和科学方法，培养学生关心社会，关心自然的情感。 一、教材分析 地位和作用 《最简单的有机化合物——甲烷》位于高中化学课程标准实验课程教科书必修2的第三章《有机化合物》的第一节。教材主要内容为甲烷的结构（包括结构式、电子式），甲烷的物理性质和化学性质。甲烷的化学性质包括甲烷的氧化反应和甲烷的取代反应以及甲烷的受热分解。将《甲烷》这一节内容放在教材的必修2，是考虑到学生在高一化学中已学过物质结构的知识，如共价价、极性分子和非极性分子等基础知识，具备了学习本章的理论基础。烃是一切有机物的母体，学习有机化学的基础。而甲烷作为结构最简单的有机物又是学习烃的入门，所以让学生掌握好甲烷的知识，就是为学习烃、烃的衍生物及接下来学习的有机内容奠定了良好的基础。同时，因为在高中化学中，有机化学与无机化学的联系不是非常的紧密，对无机化学部分学的不是很好的同学来说，可以说是学习化学的新的开始，只要鼓励学生努力就可以学好，这无疑会增加学生学习的信心。 三、教学目标 1认知目标：掌握甲烷的分子组成和结构；了解甲烷物理性质；掌握甲烷的化学性质； 初步掌握取代反应的概念以及它与置换反应的区别。 2能力目标：培养学生观察能力和逻辑思维能力；培养学生对比、分析、归纳能力；培 养学生的空间想象能力。 3情感目标：深入认识“结构决定性质”“内因、外因辨证关系”等哲学思想；认识化学微观世界分子结构的立体美。 四、教学重点、难点 1. 教材重点甲烷分子结构；甲烷的化学性质；取代反应的概念； 2. 教学难点甲烷分子结构与化学性质的关系；甲烷与氯气反应的机理 五、学情、学法分析