《甲烷的制备及性质实验》

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1、《甲烷的制备和性质》教案一、实验目的1.掌握甲烷的原理及其操作技术实验室制法2.了解甲烷的物理和化学性质3.通过对比的实验方法来加深对甲烷性质的理解。二、实验原理1、甲烷的制备实验室中，甲烷可由无水乙酸钠，氢氧化钠和氧化铁共热来制取，药品比例为CH3COONa:NaOH:Fe2O3=3:2:2。反应式如下：CH3COONa+NaOH→CH4+NaCO3由于反应温度较高，在生成甲烷的同时，还会产生少量乙烯、丙酮等副产物。其中乙烯对甲烷的性质鉴定有干扰，可通过浓硫酸将其吸收除去。2、烷烃的性质点燃甲烷和其他烷烃的化学性质都很稳定。在一般条件下，与强酸、强碱、溴水和高锰酸钾等都不反应。氧化反应：CH

2、4+2O2→CO2↑+2H2O取代反应：卤代反应生成卤代烷烃。三、实验试剂和仪器试剂：无水醋酸钠、氢氧化钠、三氧化二铁、澄清石灰水。仪器：铁架台、大试管、带导管的塞子、集气瓶、毛玻璃片、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、火柴四、实验操作㈠甲烷的制备称3g无水乙酸钠在研钵中研细，继续称取2g氢氧化钠在研钵中研细，最后称取2g氧化铁在研钵中研细，最后将三样药品在研钵中混合均匀，拿纸槽小心地将药品加入到干燥的试管中。装配好仪器后，试管口应稍微向下倾斜，防止副产品丙酮的冷凝液倒回试管底，引起试管爆裂。准备好性质实验所用的试剂后，开始用小火微热试管全部，然后用较大火焰加热混合物。加热时应将火焰从试管前

3、部逐渐向后移动，先验纯，然后收集甲烷气体。关键操作：（1）装药品之前一定要先进行气密性检查，并且保证是干燥的试管；（2）药品尽量混合均匀，使反应充分进行；（3）酒精灯加热时要先预热，然后从前往后缓慢移动，保证充分反应的同时，防止药品因气流作用冲出堵住试管口。【实验现象】：药品缓慢融化，试管壁上有水珠产生。（二）甲烷的性质 燃烧：先验纯甲烷气体，然后点燃导气管口流出的气体，观察火焰的颜色。往火焰上方倒扣一个洁净干燥的烧杯，观察烧杯内壁现象；再往火焰上方罩一个集气瓶（集气瓶中事先倒有澄清石灰水），观察集气瓶内壁有何现象。 关键操作：要等导管口有连续的气泡冒出时，然后点燃；燃烧时可用黑色的背景来帮助

4、同学观察火焰颜色。 【实验现象】： （1）甲烷在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色； （2）烧杯内壁有水生成，说明甲烷燃烧产物为水； （3）杯壁有一层白膜生成，即燃烧有二氧化碳生成。     五、教学过程教师活动学生活动教学意图【引入】大家都知道我们日常中所使用的天然气的主要成分是什么？对，是甲烷。甲烷也是烷烃中最简单的化合物。倾听思考并回答引入生活情景，激发学生学习兴趣。【复习回顾】通过理论课的学习，我们已经知道了甲烷的分子式是：CH4。空间构型：正四面体。那么甲烷有哪些物理和化学性质呢？（板书物理性质：密度比空气小）让我们一起通过实验来探究一下。复习回顾复习已有知识，为甲烷的制备和性质实验做知识准备

5、。首先甲烷制备的原理：CH3COONa+NaOH→CH4+NaCO3【甲烷的制备】称3g无水乙酸钠在研钵中研细，继续称取2g氢氧化钠在研钵中研细，最后称取2g氧化铁在研钵中研细，最后将三样药品在研钵中混合均匀，拿纸槽小心地将药品加入到干燥的试管中。装配好仪器后，试管口应稍微向下倾斜，防止副产品丙酮的冷凝液倒回试管底，引起试管爆裂。准备好性质实验所用的试剂后，开始用小火微热试管全部，然后用较大火焰加热混合物。加热时应将火焰从试管前部逐渐向后移动，先验纯，然后用排水法收集甲烷气体。观察并思考（1）氧化铁的作用是什么？（2）为什么试管需要干燥？（3）为什么要从试管前部开始加热？（4）为什么用排水法收

6、集甲烷，可以用向下排空气法么？仔细观察实验操作及实验现象，明白反应原理及甲烷与空气混合遇明火易发生爆炸的现象。【提问】通过收集到的甲烷气体，询问学生甲烷的颜色、气味、状态（常温下）、是否溶于水思考并回答引发学生思考，通过实验现象了解甲烷物理性质，更加直观明了。点燃【过渡】探究完甲烷的物理性质，接下来我们探究一下甲烷的化学性质：甲烷的燃烧。那么甲烷燃烧可能会生成什么呢？（板书）CH4+2O2→？同学们可以根据元素守恒（C、H、O）猜测一下。有二氧化碳、一氧化碳、水。那我们通过实验来验证一下。思考并回答引发学生思考及探究的欲望。【甲烷的燃烧】先验纯甲烷气体，然后点燃导气管口流出的气体，观察火焰的颜

7、色。仔细观察实验现象。（1）烧杯根据实验现象得出燃烧产物，使得理论更具说服力。往火焰上方倒扣一个洁净干燥的集气瓶，观察烧杯内壁现象；再迅速往集体瓶里加入少量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否变浑浊。内壁现象（2）集气瓶中澄清石灰水是否变浑浊【总结】那么今天的实验就做到这里，我们来总结一下甲烷的相关物理性质及化学性质。物理性质：密度比空气小、无色无味、气体（常温下）、不溶于水、点燃化学性质：可燃（蓝色火