中教实验：甲烷的制备与性质.docx

中教实验:甲烷的制备与性质一、 实验教学目标掌握实验室制备CH4与CH4性质实验的操作;初步学会CH4实验的演示教学方法。二、 实验原理△CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4点燃CH4+2O2======2H2O+CO2CH4的物理性质:通常状况下, CH4是无色、无味、可燃和微蠹的气体密度比空气小,极难溶丁水。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%)o三、 仪器、材料与试剂铁架台、洒精灯、垫木、天平■、大试管、锥形瓶(250ml)、烧杯(100ml、200ml)研钵、水槽、土甘埸钳、镶子、药匙、火柴、集气瓶、玻璃片、30导管、直型导管。无水CH3COONa、NaOH、CaO、Fe2O3、KMnO4、漠水、澄活石灰水、30%H2O2、MnO2。四、 实验内容CH4的制备(1)方法一塞塞住试管口;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。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。解释△CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4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 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。实验现象验纯时,甲烷安静的燃烧,说明甲烷是纯净的。解释△CH3COONa+NaOH======Na2CO3+CH4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