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 CaO Na2CO3+CH4(其中CaO能稀释NaOH，防止NaOH腐蚀玻璃) CH4+2O2 点燃 2H2O+CO2三、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1:43:4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：2CH3COONaCH3COCH3+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) . 9 黄静,王星乔,丁