甲烷乙烯乙炔的實驗室制法

1、CHCH4 4 C C2 2H H4 4 C C2 2H H2 2的實驗室的實驗室 制法制法 第一章第一章 有機化合物有機化合物 烴烴 第三節(jié)第三節(jié) 烯烴烯烴 炔烴炔烴 (5)(5) 一一. .甲烷的實驗室制法甲烷的實驗室制法 1. 1. 原理：原理： CHCH3 3COONa + NaOH CHCOONa + NaOH CH4 4 + Na + Na2 2COCO3 3 CaOCaO 2. 2. 機理機理( (歷程歷程) )： + + NaO-H+ NaO-H H H H H H-C-C-ONaH-C-C-ONa O O H-C-H-C-H H H H H H NaO-NaO- -C-ONa

2、-C-ONa O O 3. 3. 裝置：裝置： 反應(yīng)類型反應(yīng)類型溶解度密度溶解度密度毒揮燃毒揮燃狀態(tài)狀態(tài) 發(fā)生發(fā)生連接連接收集收集回收回收 CHCH3 3COONa + NaOH CHCOONa + NaOH CH4 4 + Na + Na2 2COCO3 3 CaOCaO 固固固固加熱型加熱型氣氣/ /不溶不溶/ /可燃可燃 回顧：實驗室制回顧：實驗室制O O2 2、CICI2 2、COCO2 2、的實驗裝置、的實驗裝置 NO !NO ! 在溶液中，鹽和堿都將發(fā)生電離，在溶液中，鹽和堿都將發(fā)生電離， 無法實現(xiàn)機理中的斷鍵方式。無法實現(xiàn)機理中的斷鍵方式。 (1)(1)該反應(yīng)需保證在無水環(huán)境下該

3、反應(yīng)需保證在無水環(huán)境下( (干燥劑干燥劑) ) (2)NaOH(2)NaOH與與SiOSiO2 2在加熱條件下反應(yīng)在加熱條件下反應(yīng) 實驗室制甲烷，反應(yīng)物選用溶液是實驗室制甲烷，反應(yīng)物選用溶液是 否可以？為什么？否可以？為什么？ 為什么用堿石灰而不直接使用為什么用堿石灰而不直接使用NaOHNaOH？ 討論：討論： 1.1. 2.2. ( (減小減小NaOHNaOH與玻璃的接觸面與玻璃的接觸面) ) 1. 1. 原理原理： 2. 2. 機理機理： 二二. .乙烯實驗室制法乙烯實驗室制法 CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O 濃硫酸濃硫酸 17

4、0170 CHCH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O 濃硫酸濃硫酸 170170 分子內(nèi)脫水分子內(nèi)脫水 CHCH2 2-CH-CH2 2 H HOH OH 分子間脫水？分子間脫水？ ( CH( CH3 3CHCH2 2-O-CH-O-CH2 2CHCH3 3乙醚乙醚 ) ) 3. 3. 裝置：裝置： 反應(yīng)類型反應(yīng)類型溶解度密度溶解度密度毒揮燃毒揮燃狀態(tài)狀態(tài) 發(fā)生發(fā)生連接連接收集收集回收回收 液液液液加熱型加熱型氣氣/ /不溶不溶/ /可燃可燃 CHCH3 3CHCH2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O 濃硫酸濃硫酸 170170 CHCH3 3CHC

5、H2 2OH CHOH CH2 2=CH=CH2 2+H+H2 2O O 濃硫酸濃硫酸 170170 討論：討論： 1. 1. 乙烯中可能含有的雜質(zhì)乙烯中可能含有的雜質(zhì) 乙醇乙醇 ( (沸點沸點78.578.50 0C)C) (140(1400 0C C分子間脫水分子間脫水) ) ( (沸點沸點1001000 0C C；攜帶；攜帶) ) ( (炭化后的氧化產(chǎn)物炭化后的氧化產(chǎn)物) ) C+2HC+2H2 2SOSO4 4 = CO = CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O副反應(yīng)：副反應(yīng)： 含雜質(zhì)：含雜質(zhì)： COCO2 2 SOSO2 2 H H2 2O O 乙醚乙醚 2CH2

6、CH3 3CHCH2 2OH CHOH CH3 3CHCH2 2OCHOCH2 2CHCH3 3+H+H2 2O O 濃硫酸濃硫酸 140140 剩余反應(yīng)物剩余反應(yīng)物 副產(chǎn)物副產(chǎn)物 ( (濃硫酸的還原產(chǎn)物濃硫酸的還原產(chǎn)物) ) A.A.品紅溶液品紅溶液 B.NaOHB.NaOH溶液溶液 C.C.濃硫酸濃硫酸 D.D.酸性酸性KMnOKMnO4 4 A AB BD DA A . .檢驗檢驗SOSO2 2 . .除去除去SOSO2 2 . .檢驗檢驗SOSO2 2是否除凈是否除凈 IV.IV.檢驗檢驗C C2 2H H4 4 排干擾排干擾 2. 2. 利用下列可選試劑，設(shè)計實驗證明利用下列可選試劑

7、，設(shè)計實驗證明 有乙烯的生成，并檢驗、除去乙烯有乙烯的生成，并檢驗、除去乙烯 中混有的雜質(zhì)。中混有的雜質(zhì)。 不可選用不可選用D D COCO2 2不干擾檢驗不干擾檢驗 3. 3. 在本實驗中：在本實驗中： (1)(1)濃濃H H2 2SOSO4 4的作用的作用 . . 催化劑催化劑 脫水劑脫水劑 碎瓷片的作用碎瓷片的作用 . 防暴沸防暴沸 (2)(2)簡述下列實驗操作的原因簡述下列實驗操作的原因 溫度計的位置溫度計的位置 . 試劑加入順序試劑加入順序 . 水銀球伸入液面下水銀球伸入液面下 后加濃硫酸后加濃硫酸 溫度迅速上升并穩(wěn)定在溫度迅速上升并穩(wěn)定在170170 濃硫酸濃硫酸: :無水酒精無水

8、酒精 = 3:1 (= 3:1 (體積比體積比) ) ( (脫水劑脫水劑/ /氧化劑氧化劑/ /被稀釋被稀釋) )濃硫酸消耗較多濃硫酸消耗較多 140140時生成乙醚；時生成乙醚； 高于高于170170時濃硫酸的氧化作用更突出時濃硫酸的氧化作用更突出 三三. .乙炔的實驗室制法乙炔的實驗室制法 1. 1. 原理：原理： 2. 2. 機理：機理： + + 2H-O-H+ 2H-O-HH-CH-CC-HC-HCa(OH)Ca(OH)2 2 CaCCaC2 2 + 2H + 2H2 2O CO C2 2H H2 2+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 C C C C CaCa CaCCaC2 2

9、電石電石電石氣電石氣 -1-1 CaCCaC2 2C C2 2H H2 2 -1-1 3. 3. 裝置：裝置： 反應(yīng)類型反應(yīng)類型溶解度密度溶解度密度毒揮燃毒揮燃狀態(tài)狀態(tài) 發(fā)生發(fā)生連接連接收集收集回收回收 CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 固固液液不不加熱型加熱型氣氣/ /不溶不溶/ /可燃可燃 討論：討論： 1. 1. 為什么為什么不能用啟普發(fā)生器制取乙炔不能用啟普發(fā)生器制取乙炔 CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 CaCCaC2 2與與H H2 2O

10、O反應(yīng)反應(yīng)放熱、放熱、劇烈，不易控制。劇烈，不易控制。 產(chǎn)物產(chǎn)物Ca(OH)Ca(OH)2 2呈糊狀，易造成導(dǎo)管堵塞。呈糊狀，易造成導(dǎo)管堵塞。 啟普發(fā)生器的使用條件：啟普發(fā)生器的使用條件： (1)(1)固固( (塊塊) )液不加熱液不加熱 (2)(2)副產(chǎn)物可溶副產(chǎn)物可溶 (3)(3)氣體難溶于水氣體難溶于水 H H2 2 CO CO2 2 H H2 2S S 實驗室制乙炔時為什么用飽和食鹽實驗室制乙炔時為什么用飽和食鹽 水代替水？水代替水？ 降低水的含量，得到平穩(wěn)氣流。降低水的含量，得到平穩(wěn)氣流。 2.2. CuSOCuSO4 4 3.3. 純凈的乙炔是無色無味的氣體。用純凈的乙炔是無色無味

11、的氣體。用 電石和水反應(yīng)制取的乙炔，常聞到電石和水反應(yīng)制取的乙炔，常聞到 有惡臭氣味，是因為在電石中含有有惡臭氣味，是因為在電石中含有 少量的少量的 等等 雜質(zhì)，跟水作用生成了雜質(zhì)，跟水作用生成了H H2 2S S、A AS SH H3 3、 PHPH3 3等氣體有特殊的氣味所致。除去等氣體有特殊的氣味所致。除去 雜質(zhì)常用的試劑為雜質(zhì)常用的試劑為 溶液。溶液。 硫化鈣、砷化鈣、磷化鈣硫化鈣、砷化鈣、磷化鈣 CaCCaC2 2和和ZnCZnC2 2、AlAl4 4C C3 3、MgMg2 2C C3 3、LiLi2 2C C2 2等等 都是相似的碳化物，請通過對都是相似的碳化物，請通過對CaCC

12、aC2 2制制 C C2 2H H2 2的反應(yīng)進行思考，從中得到必要的反應(yīng)進行思考，從中得到必要 的啟示，寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物的啟示，寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物 A AZnCZnC2 2水解生成水解生成 B BAlAl4 4C C3 3水解生成水解生成 C CMgMg2 2C C3 3水解生成水解生成 D DLiLi2 2C C2 2水解生成水解生成 C C2 2H H2 2 CHCH4 4 C C3 3H H4 4 C C2 2H H2 2 4.4. 以焦炭、石灰石、氯化鈉、水為原料以焦炭、石灰石、氯化鈉、水為原料 制取聚氯乙烯，寫出各步有關(guān)反應(yīng)的制取聚氯乙烯，寫出各步有關(guān)反應(yīng)的 化學(xué)方程式?；瘜W(xué)方程式。 5.5. 高溫 CaO + 3C = CaCCaO + 3C = CaC2 2 + CO + CO CaCCaC2 2+2H+2H2 2O CO C2 2H H2 2+ Ca(OH)+ Ca(OH)2 2 C C2 2H H2 2+ HCI CH+ HCI CH2 2=CHCI=CH