中教实验：甲烷的制备与性质.doc

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1、.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。Δ二、实验原理点燃CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4CH4+2O2======2H2O+CO2CH4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

2、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1.CH4的制备（1）方法一①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

3、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，2.0gNaOH，2.0gCaO，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

4、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。③Δ解释CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4④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，

5、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3gCH3COONa、2gNaOH、2gFe2O3，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

6、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。..③Δ解释CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4④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

7、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。

8、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