甲烷制备及性质

甲烷的制法与性质 haha 2009 级 一班 第 12 实验小组 一 实验目的 1 掌握甲烷的实验室制法及其性质 2 练习关于甲烷的实验教学方法 二 实验原理 CH3COONa NaOH Na2CO3 CH4 其中 CaO 能稀释 NaOH 防 CaO 止 NaOH 腐蚀玻璃 CH4 2O2 2H2O CO2 点燃 三 仪器与试剂 铁架台 酒精灯 托盘天平 研钵 水槽 药匙 玻璃棒 火柴 集气 瓶 毛玻璃片 大试管 小试管 导气管 无水醋酸钠 NaOH CaO Fe2O3 KMnO4 溴水 澄清石灰水 四 实验步骤 一 甲烷的制法 1 实验装置图 CH3COONa NaOH CaO CH4 2 按图组装仪器 3 检查装置气密性 检验装置气密性 把导管的下端侵入水槽中 用双手紧握试管底 部 如果观察到导气管口有气泡逸出 证明装置气密性良好 4 收集过程 称取 4 5g 无水乙酸钠 1 2g NaOH 1 2g CaO 或者一药匙的无水 乙酸钠 半药匙 NaOH 半药匙 Fe2O3分别研细后混合均匀 将药品 装入干燥试管 管口略向下倾斜 塞上带导管的橡皮塞并固定于铁架 台上 预热 1min 后 再对试管底部加热 加热时注意由前向后加热 一段时间后即有大量 CH4 气体生成 5 验纯 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 反之则不纯 二 甲烷的性质 1 甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应 换上直导管 将导管直接通入装 有 3ml 高锰酸钾的试管中 观察高锰酸钾颜色变化 2 甲烷与溴水溶液反应 换上直导管 将导管直接通入装有 3ml 溴 水的试管中 振荡 观察溴水颜色变化 3 甲烷在空气中的燃烧 甲烷验纯后点燃 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上方 可观察到石灰水变浑浊 说 明有 CO2生成 4 爆鸣实验 收集氧气和甲烷的混合气体于集气瓶中 甲烷和氧气 的体积比在 1 4 3 4 之间 盖好毛玻璃片 靠近酒精灯的时候 先去下玻 片 靠近火焰上方 切勿正对酒精灯 防止冲翻酒精灯 将听见尖锐的爆 鸣声 五 注意事项 1 此实验成功与否的关键取决于药品是否有水 即使是新购回的无水乙酸 钠 也应事先干燥后再使用 2 此实验制取甲烷时试管容易爆炸 在加热时应注意 同时也应先加热药 品前面 防止生成的气体将前面的药品带出去 3 在做爆鸣实验的时候 切记在集气瓶口对准火焰之前 要取掉毛玻璃片 防止散热不及时引起集气瓶爆炸 六 实验思考与评价 思考 甲烷点燃后火焰呈黄色的原因有 燃烧不充分 甲烷气不纯 如制气 加热过猛或 NaOH 用量不足 还会发生两分子醋酸钠生成丙酮 2CH3COONa CH3COCH3 Na2CO3 当丙酮混入甲烷 火焰就夹带有黄色 评价 通过本次实验 让我明白为什么高中不做这个实验 因为药品的比 例控制不好会导致本次实验的失败 所以反应药品的质量比控制是实验的关键 七 相关文献与重点文献综述 本文重点参考秦丙昌 宋正华 付小普的 甲烷制备实验的探讨 和李建东的 碱石灰对甲烷制备实验影响的探讨 尤其是后一篇文章 李建东老师做了很多 组不同质量比的对照实验 给我们清晰地呈现出不同反应物质量比时 甲烷的 产量如何 反应速率如何 给我们的试验提供了一定帮助 八 参考文献 1 任有良 张国春 鄢焕荣 甲烷制备实验的新方法 J 教学仪器与实验 2007 09 2 任有良 张国春 刘萍 甲烷制备实验的认识与改进 J 商洛学院学报 2007 02 3 秦丙昌 宋正华 付小普 甲烷制备实验的探讨 J 化学教学 2003 10 4 李志富 许宁 甲烷制备方法的改进研究 J 化学教育 2004 08 5 任有良 李晓霞 邓忠朝 甲烷制备实验中两个问题的探讨 J 商洛师范专科学校学报 2004 04 6 李圣菊 对 甲烷的制备 实验的探究 J 教学仪器与实验 中学版 2006 03 7 石启英 任有良 甲烷制备实验中有关副反应的探讨 J 纺织高校基础科学学报 2003 02 8 任有良 石启英 周春生 甲烷制备实验中掺入物的选择 J 教学仪器与实验 2005 11