甲烷的制备教师版实验.doc

甲烷的制备
实验原理
CH3COONa + NaOH Na2CO3 + CH4
CH4 + 2O2 2H2O + CO2
主要材料与试剂
硬质大试管、单孔橡皮塞、酒精灯、火柴、垫木、水槽、研钵、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、砂纸、试管及试管架、蒸发皿
无水乙酸钠、碱石灰、氢氧化钠、生石灰、Fe2O3、KMnO4、MnO2、浓盐酸、溴水、浓氨水、澄清石灰水。
实验内容
试剂的预处理
由于无水乙酸钠极易吸水,使用前必须先放在蒸发皿中加热灼烧。其现象为熔化、凝固、再熔化,至变为灰色即停止加热,此过程一直要用玻璃棒搅拌,使受热均匀。用坩埚钳将蒸发皿从三脚架上移至石棉网上冷却,再用改锥起出乙酸钠,转移至研钵,研细备用。
将碱石灰加热灼烧除湿后,放于研钵研细备用。
甲烷的制取
称取4g处理过的乙酸钠和12g碱石灰,混合均匀后装入预先卷成筒状的铝箔内,再装入试管,可避免加热时试管的破裂。
将仪器如制O2装置一样装好。先均匀预热,在集中火力由试管前向管尾加热。用试管收集气体应先验纯后收集或点燃。
甲烷制取的改进
实验装置
, NaOH, 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1 min后,再对试管底部加热,约1~2 min,即有大量CH4生成。点燃,火焰高度4~5 cm,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。
甲烷的性质
甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应。取一只试管,加入约3mL酸性高锰酸钾溶液,通入甲烷,观察颜色变化。
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的上方,可观察到石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
甲烷与溴水反应。用排水法收集满一试管甲烷,然后再倒入约3mL溴水,塞上塞子振荡,观察颜色变化。
注意
实验前先检查装置的气密性。
试管口要略微向下倾斜:防止加热生成的水回流,使试管底部破裂。
导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞(不要太长)有利于产生的气体排出。
加热时先预热1 min。
实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
该实验中的Fe2O3的作用:作催化剂、使反应物疏松,气体易于逸出、隔离NaOH与试管接触。
此反应采用改进方法。
实验中甲烷燃烧时发出黄色火焰,原因是玻璃中含钠元素。
实验时甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中溶液不退色,说明甲烷性质稳定,不与强氧化剂发生反应。
甲烷在空气中燃烧时火焰小,原因是反应物量少,生成气体量少。
乙烯的制备
乙烯的实验室制法 
1. 药品:  乙醇   浓硫酸
2. 装置:圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、
集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管
:
(1)检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸
(体积比1:3)的混合液约20mL(配置此混合液应
在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL酒精
中),并放入几片碎瓷片。(温度计的水银球要伸
入液面以下)
(2)加热,使温度迅速升到170℃,酒精便脱水
变成乙烯。
(3)用排水集气法收集乙烯。
(4)再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸钾溶液,
观察现象。
(5)先撤导管,后熄灯。
:(分子内的脱水反应)
:排水集气法(密度与空气相近)
:
溶液变黑;气体使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色。
:
(1)乙醇和浓硫酸体积比为什么是1:3?
答:浓硫酸是强氧化剂,在此反应中氧化乙醇,如果浓硫酸的量少就会很快变为稀硫酸而达不到实验效果。
(2)浓硫酸在反应中的作用?
答:①催化剂  ②脱水剂(③吸水剂)
(3)为什么要迅速升温到170℃?
答:如果低于170℃会有很多的副反应发生。
如:分子之间的脱水反应
(4)为什么要加入碎瓷片?
答:防止溶液暴沸。
(5)为什么反应过程中溶液逐渐变黑?
答:①
    (乙醇+浓硫酸)                                          
②
      (c+浓硫酸)                                        
(6)怎样证明生成气体乙烯中混有二氧化硫气体?怎样除去二氧化硫气体?
答:①证明用品红溶液
②除去用NaOH溶液+品红溶液
   (二氧化硫使溴水及酸性高锰酸钾溶液方程式)
 
 实验室制取乙烯的几个为什么
河北省宣化