甲烷的制法与性质2实验报告3.docVIP

甲烷的制法与性质一、实验目的与要求 1、掌握甲烷的实验室制法及了解甲烷的性质 2、熟练掌握固热加热制备气体的装置。 3、初步掌握本实验的演示教学方法。 4、掌握并熟练实验仪器正确的使用方法。 5、锻炼中学化学实验展示技能。实验原理 1、制备反应 CH3COONa + NaOH Na2CO3 + CH4 链引发：CH3COONa → ·CH3 + ·COONa 甲烷生成：·CH3 + NaOH → CH4 +·ONa 碳酸钠生成：·ONa + CH3COONa →·CH3 + Na2CO3 链中止：·ONa + ·COONa → Na2CO3 当反应温度过高时：·CH3 + CH3COONa → CH3COOCH3 +·ONa△ 链中止时产生CO：2·COONa → Na2CO3 + CO△ 故表现为的总反方程式为：CH3COONa + NaOH === Na2CO3 + CH4↑甲烷的性质 （1）、分子结构：正四面体形非极性分子，一个C以sp3杂化位于正四面体中心，4个H位于正四面体的4个顶点上。 甲烷的立体结构 （2）、物理性质：通常条件下甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体。甲烷对空气的重量比是0.54，比空气约轻一半。熔点：-182.5℃，沸点：-161.5℃ ，甲烷溶解度很小，极难溶于水（可以用排水法收集甲烷气体）。 （3）、化学性质： 1）、与高锰酸钾和溴水反应不褪色：把制得的甲烷气体通入盛有高锰酸钾溶液（加几滴稀硫酸）的试管里，没有变化。再把甲烷气体通入溴水，溴水不褪色。、取代反应：与氯气在光照条件下可以发生取代反应，生成多氯代物。光照 甲烷与Cl2的取代反应：光照光照CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl，光照光照CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl，光照光照CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl，光照CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl。 3)、氧化反应：点燃纯净的甲烷，在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，很快就可以看到有水蒸气在烧杯壁上凝结。倒转烧杯，加入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。说明甲烷燃烧生成水和二氧化碳。甲烷燃烧发出淡蓝色的火焰。点燃点燃 CH4 + O2 H2O + CO2实验材料与试剂铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、坩埚钳、药匙、玻璃棒、火柴、集气瓶、毛玻璃片、分液漏斗无水乙酸钠、碱石灰、生石灰、NaOH、Fe2O3、H2O2、MnO2、溴水、澄清石灰水、高门酸钾溶液实验内容 制备甲烷实验装置图制备甲烷实验装置图甲烷的制备方法一：1）、清洗与干燥大试管（由于反应试剂中有无水乙酸钠）。2）、用固固加热装置制备甲烷气体，检查装置气密性，导管没入水中，用手捂住大试管，如果有气泡冒出，并且松手后形成一段液柱，就说明该套装置气密性良好。3）、称取药品，分别称取1.5gCH3COONa 、0.5gNaOH、0.5gCaO（氧化钙在甲烷制备中的作用有四：一是吸水；二是吸收反应生成的二氧化碳；三是分散高温下对玻璃试管有严重腐蚀的氢氧化钠；四是把加热时因熔化（CH3COONa 熔点3240C，NaOH 熔点3180C ）而易流动的无水醋酸钠和氢氧化钠固定在试管的加热部位)。,分别放入研钵研细，之后用玻璃棒混匀后倒入到预先叠好的纸槽里，装入干燥的大试管中，然后用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。4）、将试管固定在铁架台上点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品的底部加热点燃酒精灯后，先均匀预热试管，然后集中在靠近试管口的药品部位加热，5）、用排水法收集甲烷，导气管开始有气泡冒出，待气泡快速、均匀冒出时，将导气管伸进试管中。当气泡量略有减小时，可移动酒精灯向试管底部加热。当试管口冒出第一个气泡时，用大拇指堵住试管口后移出水面。6）、将导管移出水面后再将酒精灯移开验纯，将收集好的甲烷气体的试管倾斜倒置后，移到酒精灯火焰后，松开大拇指后听到“噗”声后说明收集的气体较纯。7）、清洗装置（清洗时可以用少量稀硫酸），并烘干使用。方法二：1）、用天平称取6gCH3COONa，4gNaOH，4gFe2O3，分别研细混匀。将药瓶装入干燥试管，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1min后，再对试管底部加热，约1～2min，既有大量CH4生成。用排水法收集甲烷气体备用。实验改进的优点：该反应不需要烘干药瓶，产气快，气流稳，气量多，火焰大，节省时间，操作简便，并且Fe2O3传热性快，密