实验室制甲烷
甲烷的制备与性质
甲烷的制备与性质一、实验原理ΔCH3COONa＋ NaOH====Na2CO3＋CH4 点燃CH4＋2O2====2H2O＋CO2CH4＋2Cl2====4HCl＋C甲烷制备装置二、实验操作过程与实验现象1.甲烷的制取称取4.5gCH3COONa，1.2gCaO，1.2gNaOH，混合加入研钵中，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1min 后，再对试管底部加热，约1~2min，即有大量CH4生成。
点燃，火焰高度达4～5cm，5min可收集500mLCH4。
2.甲烷的性质（1）甲烷与酸性高锰酸钾反应取一只试管，加入约3mL酸性高锰酸钾溶液，通入甲烷，观察颜色变化。
实验现象：无变化。
（2）甲烷与溴水反应用排水法收集满一试管甲烷，然后再加入约3mL溴水，塞上塞子振荡，观察颜色变化。
实验现象：无变化。
（3）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，观察现象。
换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方，观察现象。
实验现象：淡蓝色火焰（夹杂有黄色火焰）。
（4）甲烷与氧气混合爆鸣实验以H2O2为原料，MnO2为催化剂，用排水法收集2/3体积的氧气，再收集1/3体积的甲烷，盖住瓶口，用抹布包住集气瓶，瓶口对住火焰点燃，发生爆鸣。
三、实验应注意的事项1.此实验成功的关键取决于药品是否无水。
即使是新购回的无水乙酸钠，亦应事先干燥后再使用。
2.该实验中的CaO并不参与反应，它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷的排出。
3.制备仪器如制氧气一般装好，用试管收集气体应先验纯（甲烷的爆炸极限的体积比为5%-15%）后收集或点燃。
4.CaO除了起干燥剂的作用外，还有使反应物疏松，让甲烷易于溢出，及传热作用。
此反应成功率不是很高，而且试管极易炸裂，不易刷洗。
5.若CH3COONa过量，加热时会分解出丙酮，甲烷燃烧火焰便带有黄色。
甲烷的制备和性质检验.docx
甲烷的制备和性质一、．目的要求1．熟悉实验室制备甲烷的原理、方法。
2．验证甲烷的性质。
二、实验原理甲烷是最具代表性的烷烃，也是最简单的烷烃。
实验室中常用无水醋酸钠和碱石灰共热的方法制备少量甲烷，其反应如下：CH3COONa+NaOH====CH4十+Na2CO3甲烷中的碳是饱和的，分子中的原子均以d键结合，所以化学性质稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等发生反应。
在较特殊的条件下，甲烷也显示一定的反应能力，如可在空气中燃烧，与空气混合达到一定比例(5．53％～14％)时，遇火花即发生爆炸。
在光照条件下可发生卤代反应等。
三、实验用品1.试剂1.4g无水醋酸钠、0.4g氢氧化钠、0.4gFe2O3、0．1％高锰酸钾溶液、澄清石灰水、2.仪器普通试管、大试管(或硬质试管)、玻璃尖嘴导管、玻璃漏斗、酒精灯、水槽、铁架台。
四、实验装置实验室制备甲烷的装置如图所示。
实验室制备甲烷装置五、实验步骤1．甲烷的制备取一支干燥的大试管，称取无水醋酸钠1.4g、氧化铁0.4g和固体氢氧化钠0.4g 放到干燥的研钵中进行快速研磨，混匀，然后迅速转入大试管中。
按图连好装置。
大试管口要略向下倾，2．甲烷的性质(1)甲烷的稳定性取1支试管，一支加入约2mL0．1％高锰酸钾溶液，，然后通入甲烷，观察溶液的颜色无变化，说明甲烷不和强氧化剂反应。
(2)燃烧试验先检验甲烷的纯度，在试管口不点燃甲烷，听到“噗”的一声时，甲烷纯净。
然后在制取甲烷装置末端连接一玻璃尖嘴导管，并在上方罩一玻璃烧杯，点燃从尖嘴流出的气体，火焰的颜色为黄色、玻璃烧杯内壁上有水珠。
用蘸有澄清石灰水的烧杯罩住，发现有白色浑浊，说明有二氧化碳生成。
六、注意(1)作为吸水剂水的存在不利于甲烷的生成，氢氧化钠的吸水性很强(2)增加透气性加人氧化铁，混合物的表面积增大，有利于充分反应和甲烷气体的逸出。
保护试管生石灰可以减轻氢氧化钠对试管的腐蚀，同时还可以作为催化剂。
甲烷、乙烯、乙炔的实验室制取
3. 小心地加热盛有混合物的试管，等到试管 中的空气排出后，用排水法把甲烷收集在 试管里。
【注意事项及成败关键】
1. 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应须在无水 条件下才能顺利进行。
如果有水存在，就会使醋酸钠变为钠 离子和醋酸根离子，从而不能发生脱羧反 应。另外，水的存在也会使反应达不到反 应所需的温度。因此在反应前，应将反应 物及碱石灰干燥。
三是：由于氢氧化钠吸湿性很大，水分的 存在不利于甲烷的生成，利用生石 灰可吸收水分。
乙烯的实验室制法
（注酸入醇）
1.试剂：浓硫酸与无水乙醇（体积比3：1）
2.原理： H H
HH
浓H2SO4
H—C—C—H
H—C=C—H + H2O
170˚C
H OH
副反C应H3:-CCHH23--OCHH2OH浓170H+02CSOC4H3-CCHH22=OHCH2浓1↑4H0+℃2HS2OO4
禁用启普发生器，因：
a反应剧烈，难控制反应速率 b反应放热，易使启普发生器炸裂。 c生成的糊状Ca（OH）2会堵塞导管
SUCCESS
THANK YOU
2019/10/27
气体收集装置
收集比空气重的气体 收集难溶或微溶于水 收集比空气轻的气体 例如：氧气、氯气 的气体例如：氧气、 例如：氢气、氨气
氢气、 一氧化碳
尾气的处理
A
B
C
D
说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置A； 若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B； 少量尾气可以集于气球中，选用C； 难以吸收的可以点燃处理，选用D。
实验室制甲烷
实验室制甲烷CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（条件是CaO加热）实验室制乙烯CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O(条件为加热,浓H2SO4)实验室制乙炔CaC2+2H2O→Ca(OH）2+C2H2↑工业制取乙醇:C2H4+H20→CH3CH2OH（条件为催化剂)乙醛的制取乙炔水化法：C2H2+H2O→C2H4O(条件为催化剂，加热加压）乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO(条件为催化剂，加热)乙醇氧化法：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂，加热）乙酸的制取乙醛氧化为乙酸:2CH3CHO+O2→2CH3COOH（条件为催化剂和加温) 加聚反应:乙烯聚合nCH2=CH2→-［—CH2-CH2—］n-（条件为催化剂）氯乙烯聚合nCH2=CHCl→—[-CH2—CHCl-]n-(条件为催化剂）氧化反应：甲烷燃烧CH4+2O2→CO2+2H2O（条件为点燃)乙烯燃烧CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O（条件为点燃）乙炔燃烧C2H2+3O2→2CO2+H2O（条件为点燃)苯燃烧2C6H6+15O2→12CO2+6H2O(条件为点燃)乙醇完全燃烧的方程式C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O(条件为点燃)乙醇的催化氧化的方程式2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂)乙醛的催化氧化:CH3CHO+O2→2CH3COOH（条件为催化剂加热）取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
甲烷和氯气发生取代反应CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl（条件都为光照。
）苯和浓硫酸浓硝酸C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O（条件为浓硫酸）苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。
实验室制甲烷
实验室制甲烷内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）实验室制甲烷CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（条件是CaO加热）实验室制乙烯CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O（条件为加热，浓H2SO4）实验室制乙炔CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑工业制取乙醇：C2H4+H20→CH3CH2OH（条件为催化剂）乙醛的制取乙炔水化法：C2H2+H2O→C2H4O(条件为催化剂，加热加压)乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO(条件为催化剂，加热)乙醇氧化法：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂，加热）乙酸的制取乙醛氧化为乙酸：2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂和加温）加聚反应：乙烯聚合nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n-（条件为催化剂）氯乙烯聚合nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n-（条件为催化剂）氧化反应：甲烷燃烧CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)乙烯燃烧CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃）乙炔燃烧C2H2+3O2→2CO2+H2O（条件为点燃）苯燃烧2C6H6+15O2→12CO2+6H2O（条件为点燃）乙醇完全燃烧的方程式C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O（条件为点燃）乙醇的催化氧化的方程式2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂）乙醛的催化氧化：CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂加热)取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
甲烷和氯气发生取代反应CH4+Cl2→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HClCHCl3+Cl2→CCl4+HCl（条件都为光照。
）苯和浓硫酸浓硝酸C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O（条件为浓硫酸）苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。
制造甲烷的方法
制造甲烷的方法甲烷是一种无色无臭的气体，是天然气的主要成分之一。
它在能源生产和工业生产中起着重要作用。
那么，如何制造甲烷呢？下面将介绍几种常见的制造甲烷的方法。
1. 生物质气化法：生物质气化是一种将生物质转化为可燃气体的方法。
首先，将生物质（如木材、秸秆、废弃物等）进行粉碎和预处理。
然后，通过控制气氛（一般为缺氧或富氧气氛）和温度，使生物质在气化炉中发生气化反应，产生一氧化碳和氢气等气体。
最后，通过调节气化反应的条件和后续处理，将产生的一氧化碳和氢气转化为甲烷。
2. 沼气发酵法：沼气是一种由有机废弃物发酵产生的可燃气体，主要由甲烷和二氧化碳组成。
在沼气池中，将有机废弃物（如粪便、农作物残渣等）与水混合并密封发酵，通过微生物的作用，有机废弃物中的有机物被分解为甲烷和二氧化碳。
最后，通过分离和净化，得到纯净的甲烷。
3. 天然气催化转化法：天然气中主要含有甲烷，可以通过催化剂的作用将其他成分转化为甲烷。
首先，将天然气进行预处理，去除其中的杂质和硫化物。
然后，将天然气与催化剂接触，在高温和压力条件下进行催化反应。
催化剂可以促使其他成分（如乙烷、丙烷等）发生甲烷化反应，生成更多的甲烷。
最后，通过分离和净化，得到纯净的甲烷。
4. 电解水制氢法：甲烷可以通过电解水制氢的方法间接制得。
首先，将水进行电解，将水分解为氢气和氧气。
然后，将得到的氢气与二氧化碳进行催化反应，生成甲烷和水。
这种方法虽然能够制造甲烷，但需要消耗大量的电能，并且还需要大量的二氧化碳作为原料。
5. 人工合成法：人工合成是一种通过化学反应将碳氢化合物转化为甲烷的方法。
通过将合适的碳氢化合物（如甲醇、乙烯等）与氢气进行反应，在催化剂的作用下，将碳氢化合物中的碳和氢重新组合成甲烷。
这种方法可以在实验室中进行，但在工业生产中较少使用。
总结起来，制造甲烷的方法多种多样，包括生物质气化法、沼气发酵法、天然气催化转化法、电解水制氢法和人工合成法等。
不同的方法适用于不同的情况和需求，选择合适的方法可以高效地制造甲烷。
甲烷的制取与性质
甲烷的制法与性质一.原理1. 本实验制取甲烷是用乙酸钠和氢氧化钠反应，总反方程式为： CH3COONa + NaOH △2Na2CO3 + CH4↑2. CH4 + 2O2 点燃2H2O + CO2甲烷的物理性质是无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小，所以可以用向下排空气法和排水集气法收集甲烷气体。
本实验中利用排水法收集甲烷气体。
三、实验用品与仪器大试管、试管夹、单孔橡皮塞、软胶皮管、玻璃导管、集气瓶(125毫升)、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、毛玻璃片、坩埚钳(镊子)，研钵，钥匙，火柴。
无水乙酸钠，碱石灰，NaOH，生石灰，Fe2O3，二氧化锰、过氧化氢，溴水，澄清石灰水。
四、实验内容1.甲烷的制取（1）试剂的预处理取1.5g无水醋酸钠，0.5gNaOH，0.5gFe2O3，0.5gCaO分别研磨。
由于CaO，无水醋酸钠，Fe2O3，NaOH大都为块状颗粒为使反应物充分接触，使用前必须分别先在研钵中分别研细（研磨之前要充分烘干）由于NaOH极易潮解，所以应最后研。
（2）收集过程①如图连接装置，检查装置气密性（具体步骤：如图连接好仪器，将导管口置于水槽中，用手握住大试管,管口有气泡冒出,松开手形成一段稳定的水柱则气密性良好）。
通过纸槽将药品装入大试管后，充分混合药品。
试管口略向下倾斜，塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。
预热后，再对试管底部加热，待导管口冒出连续均一的气泡时，用排水集气法收集一试管甲烷，大拇指按住小试管管口。
放在酒精灯的火焰上，松开手指，发出“噗”的低沉的声音（或安静的燃烧），表明气体很纯（若是发出刺耳的爆鸣声，则证明气体不纯，需重新收集），则可以做下面的性质实验。
实验室制甲烷装置图1②将1个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。
盖瓶口时，先盖住一小部分，随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。
然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。
照图2收集1/3集气瓶的甲烷（留2/3水）。
甲烷的制备及性质实验
甲烷的制备和性质教案一、实验目的1.掌握甲烷的原理及其操作技术实验室制法2.了解甲烷的物理和化学性质3.通过对比的实验方法来加深对甲烷性质的理解;二、实验原理1、甲烷的制备实验室中,甲烷可由无水乙酸钠,氢氧化钠和氧化铁共热来制取,药品比例为CH3COONa:NaOH:Fe2O3=3:2:2;反应式如下：CH3COONa+NaOH → CH4+NaCO3由于反应温度较高,在生成甲烷的同时,还会产生少量乙烯、丙酮等副产物;其中乙烯对甲烷的性质鉴定有干扰,可通过浓硫酸将其吸收除去;2、烷烃的性质甲烷和其他烷烃的化学性质都很稳定;在一般条件下,与强酸、强碱、溴水和高锰酸钾等都不反应;氧化反应：CH4 + 2O2→ CO2↑ + 2H2O取代反应：卤代反应生成卤代烷烃;三、实验试剂和仪器试剂：无水醋酸钠、氢氧化钠、三氧化二铁、澄清石灰水;仪器：铁架台、大试管、带导管的塞子、集气瓶、毛玻璃片、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、火柴点四、实验操作㈠甲烷的制备称3g无水乙酸钠在研钵中研细,继续称取2g氢氧化钠在研钵中研细,最后称取2g 氧化铁在研钵中研细,最后将三样药品在研钵中混合均匀,拿纸槽小心地将药品加入到干燥的试管中;装配好仪器后,试管口应稍微向下倾斜,防止副产品丙酮的冷凝液倒回试管底,引起试管爆裂;准备好性质实验所用的试剂后,开始用小火微热试管全部,然后用较大火焰加热混合物;加热时应将火焰从试管前部逐渐向后移动,先验纯,然后收集甲烷气体;关键操作：1 装药品之前一定要先进行气密性检查,并且保证是干燥的试管；2 药品尽量混合均匀,使反应充分进行；3 酒精灯加热时要先预热,然后从前往后缓慢移动,保证充分反应的同时, 防止药品因气流作用冲出堵住试管口;实验现象：药品缓慢融化,试管壁上有水珠产生;二甲烷的性质燃烧：先验纯甲烷气体,然后点燃导气管口流出的气体,观察火焰的颜色;往火焰上方倒扣一个洁净干燥的烧杯,观察烧杯内壁现象；再往火焰上方罩一个集气瓶集气瓶中事先倒有澄清石灰水,观察集气瓶内壁有何现象;关键操作：要等导管口有连续的气泡冒出时,然后点燃；燃烧时可用黑色的背景来帮助同学观察火焰颜色;实验现象：1甲烷在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色；（2）烧杯内壁有水生成,说明甲烷燃烧产物为水；（3）杯壁有一层白膜生成,即燃烧有二氧化碳生成;五、教学过程实验注意1、由于一定量甲烷和空气的混合遇火会发生爆炸,故必须待空气排尽后,才能做甲烷的可燃性试验;2、由前向后加热是为了使先生成的甲烷顺利逸出;如果先加热试管底部,开始生成的甲烷气体容易冲散混合物,甚至堵塞导管;3、制备甲烷的大试管、药品必须是干燥的,否则甲烷难以生成;教学过程方面：甲烷的制备及其性质实验这节课的重点是要让同学明确甲烷的组成及其性质,培养学生的动手能力及思维能力,同时要让同学们形成一种安全意识,环保意识,并且了解有关能源利用的知识;那么如何让同学们在实验中能够抓住重点,从现象看本质就是教学者所面临的一个挑战;汪老师用的是动画模拟的办法,那么我们可已在已有的基础上把微型实验和动画模拟结合起来,让同学做课堂的主人,让老师做一个辅助者帮助同学们来学习;。
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实验室制甲烷
Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
实验室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（条件是CaO加热）
实验室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O（条件为加热，浓H2SO4）
实验室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
工业制取乙醇：
C2H4+H20→CH3CH2OH（条件为催化剂）
乙醛的制取
乙炔水化法：C2H2+H2O→C2H4O(条件为催化剂，加热加压)
乙烯氧化法：2CH2=CH2+O2→2CH3CHO(条件为催化剂，加热)
乙醇氧化法：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂，加热）乙酸的制取
乙醛氧化为乙酸：2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂和加温）
加聚反应：
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n-（条件为催化剂）
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n-（条件为催化剂）
氧化反应：
甲烷燃烧
CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)
乙烯燃烧
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃）
乙炔燃烧
C2H2+3O2→2CO2+H2O（条件为点燃）
苯燃烧
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O（条件为点燃）
乙醇完全燃烧的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O（条件为点燃）
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂）
乙醛的催化氧化：
CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂加热)
取代反应：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
甲烷和氯气发生取代反应
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl
（条件都为光照。
）
苯和浓硫酸浓硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O（条件为浓硫酸）
苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。
如：
酚与浓溴水的取代。
如：
烷烃与卤素单质在光照下的取代。
如：
酯化反应。
酸和醇在浓硫酸作用下生成酯和水的反应，其实质是羧基与羟基生成酯基和水的反应。
如：
水解反应。
水分子中的-OH或-H取代有机化合物中的原子或原子团的反应叫水解反应。
①卤代烃水解生成醇。
如：
②酯水解生成羧酸（羧酸盐）和醇。
如：
乙酸乙酯的水解：
CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH(条件为无机酸式碱)
加成反应。
不饱和的碳原子跟其他原子或原子团结合生成别的有机物的反应。
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH（条件为催化剂）
乙烯和氯化氢
CH2=H2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氢气
CH2=CH2+H2→CH3-CH3（条件为催化剂）
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氢
两步反应：C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氢气
两步反应：C2H2+H2→C2H4---------C2H2+2H2→C2H6（条件为催化剂）苯和氢气
C6H6+3H2→C6H12（条件为催化剂）
消去反应。
有机分子中脱去一个小分子（水、卤化氢等），而生成不饱和（含碳碳双键或碳碳三键）化合物的反应。
乙醇发生消去反应的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O（条件为浓硫酸170摄氏度）
两分子乙醇发生分子间脱水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O(条件为催化剂浓硫酸140摄氏度)。