《甲烷的制备及性质实验》.docVIP

《甲烷的制备和性质》教案 一、实验目的 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 点燃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。 点燃 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 实验操作 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；? 烧杯内壁有水生成，说明甲烷燃烧产物为水；? 杯壁有一层白膜生成，即燃烧有二氧化碳生成。????? 五、教学过程 教师活动 学生活动 教学意图 【引入】大家都知道我们日常中所使用的天然气的主要成分是什么？对，是甲烷。 甲烷也是烷烃中最简单的化合物。 倾听思考并回答 引入生活情景，激发学生学习兴趣。 【复习回顾】通过理论课的学习，我们已经知道了甲烷的分子式是：CH4。空间构型：正四面体。那么甲烷有哪些物理和化学性质呢？（板书物理性质：密度比空气小）让我们一起通过实验来探究一下。 复习回顾 复习已有知识，为甲烷的制备和性质实验做知识准备。 首先甲烷制备的原理： CH3COONa+NaOH → CH4+NaCO3 【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，然后用排水法收集甲烷气体。 观察并思考 （1）氧化铁的作用是什么？ （2）为什么试管需要干燥？ （3）为什么要从试管前部开始加热？ （4）为什么用排水法收集甲烷，可以用向下排空气法么？ 仔细观察实验操作及实验现象，明白反应原理及甲烷与空气混合遇明火易发生爆炸的现象。 【提问】通过收集到的甲烷气体，询问学生甲烷的颜色、气味、状态（常温下）、是否溶于水 思考并回答 引发学生思考，通过实验现象了解甲烷物理性质，更加直观明了。 点燃【过渡】探究完甲烷的物理性质，接下来我们探究一下甲烷的化学性质：甲烷的燃烧。那么甲烷燃烧可能会生成什么呢？ 点燃 （板书）CH4 + 2O2 →？ 同学们可以根据元素守恒（C、H、O）猜测一下。有二氧化碳、一氧化碳、水。那我们通过实验来验证一下。 思考并回答 引发学生思考及探究的欲望。 【甲烷的燃烧】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集气瓶，观察烧杯内壁现象；再迅速往集体瓶里加入少量澄清石灰水，观察澄清石灰水是否