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1、甲烷的制法与性质韦骁珉化学四班@qq.com一、目的与要求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 三、主要材料与试剂 铁架台、酒精灯、大试管、托盘天平、研钵、水槽、镊子、药匙、三角架、石棉网、玻璃棒、火柴、集气瓶、玻璃片无水醋酸钠、、、酸性溶液、溴水、澄清石灰水四、实验内容1.甲烷的制取（1） ∶∶=1.5∶0.4∶0.4，的量可以较随意，多一些试管腐蚀较轻，少一些腐蚀较重。用托盘天平分别称取4.5g处理好的无水醋酸钠，1.2g和，将取好的药品分别在研钵中研磨成细粉，研磨后用玻璃棒将三者搅拌均匀，用纸槽将
2、其装入大试管。（2）将仪器如制装置一样装好，先均匀预热，再集中火力由管前向管尾加热，收集一试管甲烷先验纯（甲烷的爆炸极限的体积比为5%~15%），再用排水法收集甲烷。2.甲烷的性质（1）甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应。取一支试管，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：酸性高锰酸钾未褪色。（2）甲烷与溴水反应。取一支试管，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：溴水颜色未发生变化。（3）甲烷在空气中的燃烧，甲烷经验纯后点燃。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。取下烧杯，在烧杯中倒入澄清
3、石灰水，可观察到澄清石灰水变浑浊，说明有生成。实验现象：甲烷燃烧火焰微黄，烧杯壁上有水珠生成，在烧杯中倒入澄清石灰水，可观察到澄清石灰水变浑浊。反应本质：；（4）甲烷与氧气混合爆鸣实验。先用排水法在集气瓶中收集1/3体积的甲烷，再以和制取氧气，在同一集气瓶中用排水法收集2/3体积的氧气，盖好瓶口，用抹布包住集气瓶，瓶口对住火焰点燃，瓶口微微向上倾斜。实验现象：发生爆鸣。五、注意事项 1.此实验成功与否的关键取决于药品是否无水。即使是新购回的无水醋酸钠，亦应事先干燥后再使用。 2.该实验中的CaO并不参与反应，它的作用是除去中的水分、减少与玻璃的作用
4、，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷气体的逸出。3.研磨时，最后研磨，因为易吸水。4.给混合物加热时,应由试管前部向后逐渐移动并缓缓加热,若加热过猛,也会发生生成丙酮的反应。5.吸取试剂瓶中的试剂时，先提，再挤，然后吸，再放，这些动作都要垂直，向试管中滴加溶液时，也要垂直悬空。6.做甲烷爆鸣实验时，集气瓶口应微微向上倾斜，靠近酒精灯火焰。六、思考与讨论 1.醋酸钠和氢氧化钠反应制取甲烷的反应一般认为是自由基反应，它由以下过程组成。 链引发：→+ 甲烷生成：+→+ 碳酸钠生成：+→+链终止：+→ 当反应的温度过高时： +→
5、+ 链终止时产生：2→+2.甲烷点燃后火焰呈黄色的原因有：燃烧不充分；甲烷气不纯。如制气加热过猛或用量不足，还会发生两分子醋酸钠生成丙酮：2→+当丙酮混入甲烷，火焰就夹带有黄色。七、相关文献与重点文献综述在甲烷的制备中，若直接用普通醋酸钠与混匀，放在试管里加热，由于醋酸钠含结晶水，易吸湿，混合加热一段时间后，混合物呈熔融状，不利于甲烷生成，易使试管炸裂，实验不能成功。若用已干燥的与混合加热，由于两者极易炸裂，实验仍不能成功。若用已干燥的、与碱石灰混合加热，加热过程中混合物较干燥、膨松，甲烷生产量较大，现象较明显，但试管不易刷洗。若过量，加热时会分解出丙
6、酮，甲烷燃烧火焰便带有黄色；若过量，则试管极易炸裂。若用铁粉及二氧化锰代替碱石灰，加快了反应速度，混合物较膨松，生成更多的甲烷气体，催化作用较好，而用炉渣灰则可以减少实验花费，混合物更疏松，反应速度加快更有利于甲烷的逸出，试管更不易炸裂，而且实验完成后，试管更容易洗涤，是一种比较理想的吸水剂、催化剂。所以我们得出“甲烷的制备”的实验条件:醋酸钠与氢氧化钠必须“无水”,催化条件，碱石灰“一般”,铁粉、二氧化锰“较好”,炉渣灰“较理想”。【1】在甲烷的制备中，生石灰也起着举足轻重的作用，它可稀释混合物的浓度,使反应物疏松,让生成的甲烷气体易于逸出；降低固体氢氧
7、化钠高温时跟玻璃作用的程度，以防止试管的破裂；氢氧化钠的吸湿性很大，水分的存在对甲烷的生成会产生一些副面影响,而生石灰有着很强的吸水性,可克服这个缺点。由此可见,碱石灰的用量很关键。反应物的配比也很重要。反应物无水醋酸钠和碱石灰的配比对甲烷的产率有重要影响,如果醋酸钠过量,受热后会分解出丙酮,降低甲烷的产率。加热混合物时，若先加热试管末端处然后将火焰逐渐前移,结果会导致最初生成的甲烷气体易冲散混合物的细粉质粒,甚至会堵住导管口。所以应采用由前往后的加热方法。【2】倘若装置仪器时将试管口稍向下倾斜,此时生成的丙酮就可积存于管口,减少了丙酮受热气化混人甲烷的可
8、能性，因试管是热的,实际上采用此装置,总有丙酮蒸气挥发出来,同时也
