《甲烷的制備及性質實驗》

1、甲烷的制備和性質教案一、實驗目的 1. 掌握甲烷的原理及其操作技術實驗室制法 2.了解甲烷的物理和化學性質3.通過對比的實驗方法來加深對甲烷性質的理解。 二、實驗原理 1、甲烷的制備實驗室中，甲烷可由無水乙酸鈉，氫氧化鈉和氧化鐵共熱來制取，藥品比例為CH3COONa:NaOH:Fe2O3=3:2:2。 反應式如下：CH3COONa+NaOH CH4+NaCO3由于反應溫度較高，在生成甲烷的同時，還會產生少量乙烯、丙酮等副產物。其中乙烯對甲烷的性質鑒定有干擾，可通過濃硫酸將其吸收除去。 2、烷烴的性質 點燃甲烷和其他烷烴的化學性質都很穩(wěn)定。在一般條件下，與強酸、強堿、溴水和高錳酸鉀等都不反應。

2、氧化反應：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O取代反應：鹵代反應生成鹵代烷烴。三、實驗試劑和儀器 試劑：無水醋酸鈉、氫氧化鈉、三氧化二鐵、澄清石灰水。儀器：鐵架臺、大試管、帶導管的塞子、集氣瓶、毛玻璃片、酒精燈、托盤天平、研缽、水槽、藥匙、火柴 4、 實驗操作 1 甲烷的制備 稱3g無水乙酸鈉在研缽中研細，繼續(xù)稱取2g氫氧化鈉在研缽中研細，最后稱取2g氧化鐵在研缽中研細，最后將三樣藥品在研缽中混合均勻，拿紙槽小心地將藥品加入到干燥的試管中。裝配好儀器后，試管口應稍微向下傾斜，防止副產品丙酮的冷凝液倒回試管底，引起試管爆裂。準備好性質實驗所用的試劑后，開始用小火微熱試管全部，然后用較大火焰加

3、熱混合物。加熱時應將火焰從試管前部逐漸向后移動，先驗純，然后收集甲烷氣體。關鍵操作：（1） 裝藥品之前一定要先進行氣密性檢查，并且保證是干燥的試管； （2） 藥品盡量混合均勻，使反應充分進行；（3） 酒精燈加熱時要先預熱，然后從前往后緩慢移動，保證充分反應的同時， 防止藥品因氣流作用沖出堵住試管口。 【實驗現象】：藥品緩慢融化，試管壁上有水珠產生。（二） 甲烷的性質 燃燒：先驗純甲烷氣體，然后點燃導氣管口流出的氣體，觀察火焰的顏色。往火焰上方倒扣一個潔凈干燥的燒杯，觀察燒杯內壁現象；再往火焰上方罩一個集氣瓶（集氣瓶中事先倒有澄清石灰水），觀察集氣瓶內壁有何現象。 關鍵操作：

4、要等導管口有連續(xù)的氣泡冒出時，然后點燃；燃燒時可用黑色的背景來幫助同學觀察火焰顏色。 【實驗現象】： （1）甲烷在空氣中燃燒時火焰呈淡藍色； （2） 燒杯內壁有水生成，說明甲烷燃燒產物為水； （3） 杯壁有一層白膜生成，即燃燒有二氧化碳生成。     五、教學過程教師活動學生活動教學意圖【引入】大家都知道我們日常中所使用的天然氣的主要成分是什么？對，是甲烷。甲烷也是烷烴中最簡單的化合物。傾聽思考并回答引入生活情景，激發(fā)學生學習興趣?！緩土暬仡櫋客ㄟ^理論課的學習，我們已經知道了甲烷的分子式是：CH4。空間構

5、型：正四面體。那么甲烷有哪些物理和化學性質呢？（板書物理性質：密度比空氣?。┳屛覀円黄鹜ㄟ^實驗來探究一下。復習回顧復習已有知識，為甲烷的制備和性質實驗做知識準備。首先甲烷制備的原理：CH3COONa+NaOH CH4+NaCO3【甲烷的制備】稱3g無水乙酸鈉在研缽中研細，繼續(xù)稱取2g氫氧化鈉在研缽中研細，最后稱取2g氧化鐵在研缽中研細，最后將三樣藥品在研缽中混合均勻，拿紙槽小心地將藥品加入到干燥的試管中。裝配好儀器后，試管口應稍微向下傾斜，防止副產品丙酮的冷凝液倒回試管底，引起試管爆裂。準備好性質實驗所用的試劑后，開始用小火微熱試管全部，然后用較大火焰加熱混合物。加熱時應將火焰從試管前部逐漸向

6、后移動，先驗純，然后用排水法收集甲烷氣體。觀察并思考（1）氧化鐵的作用是什么？（2）為什么試管需要干燥？（3）為什么要從試管前部開始加熱？（4）為什么用排水法收集甲烷，可以用向下排空氣法么？仔細觀察實驗操作及實驗現象，明白反應原理及甲烷與空氣混合遇明火易發(fā)生爆炸的現象?！咎釂枴客ㄟ^收集到的甲烷氣體，詢問學生甲烷的顏色、氣味、狀態(tài)（常溫下）、是否溶于水思考并回答引發(fā)學生思考，通過實驗現象了解甲烷物理性質，更加直觀明了。點燃【過渡】探究完甲烷的物理性質，接下來我們探究一下甲烷的化學性質：甲烷的燃燒。那么甲烷燃燒可能會生成什么呢？（板書）CH4 + 2O2 ？同學們可以根據元素守恒（C、H、O）猜測

7、一下。有二氧化碳、一氧化碳、水。那我們通過實驗來驗證一下。思考并回答引發(fā)學生思考及探究的欲望?！炯淄榈娜紵肯闰灱兗淄闅怏w，然后點燃導氣管口流出的氣體，觀察火焰的顏色。往火焰上方倒扣一個潔凈干燥的集氣瓶，觀察燒杯內壁現象；再迅速往集體瓶里加入少量澄清石灰水，觀察澄清石灰水是否變渾濁。仔細觀察實驗現象。（1）燒杯內壁現象（2）集氣瓶中澄清石灰水是否變渾濁根據實驗現象得出燃燒產物，使得理論更具說服力?！究偨Y】那么今天的實驗就做到這里，我們來總結一下甲烷的相關物理性質及化學性質。物理性質：密度比空氣小、無色無味、氣體（常溫下）、不溶于水、點燃化學性質：可燃（藍色火焰）CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O總結回答回顧實驗課所學內容實驗注意1、由于一定量甲烷和空氣的混合遇火會發(fā)生爆炸，故必須待空氣排盡后，才能做甲烷的可燃性試驗。 2、由前向后加熱是為了使先生成的甲烷順利逸出。如果先加熱試管底部，開始生成的甲烷氣體容易沖散混合物，甚至堵塞導管。  3、 制備甲烷的大試管、藥品必須是干燥的，否則甲烷難以生成。  教學過程方面：甲烷的制備及其性質實驗這節(jié)課的重點是要讓同學明確甲烷的組成及其性質，培養(yǎng)學生的動手能力及思維能力，同時要讓同學們形成一種安全意識，環(huán)保意識