《甲烷的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)》

1、甲烷的制備和性質(zhì)教案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 掌握甲烷的原理及其操作技術(shù)實(shí)驗(yàn)室制法 2.了解甲烷的物理和化學(xué)性質(zhì)3.通過對比的實(shí)驗(yàn)方法來加深對甲烷性質(zhì)的理解。 二、實(shí)驗(yàn)原理 1、甲烷的制備實(shí)驗(yàn)室中，甲烷可由無水乙酸鈉，氫氧化鈉和氧化鐵共熱來制取，藥品比例為CH3COONa:NaOH:Fe2O3=3:2:2。 反應(yīng)式如下：CH3COONa+NaOH CH4+NaCO3由于反應(yīng)溫度較高，在生成甲烷的同時，還會產(chǎn)生少量乙烯、丙酮等副產(chǎn)物。其中乙烯對甲烷的性質(zhì)鑒定有干擾，可通過濃硫酸將其吸收除去。 2、烷烴的性質(zhì) 點(diǎn)燃甲烷和其他烷烴的化學(xué)性質(zhì)都很穩(wěn)定。在一般條件下，與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、溴水和高錳酸鉀等都不反應(yīng)。

2、氧化反應(yīng)：CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O取代反應(yīng)：鹵代反應(yīng)生成鹵代烷烴。三、實(shí)驗(yàn)試劑和儀器 試劑：無水醋酸鈉、氫氧化鈉、三氧化二鐵、澄清石灰水。儀器：鐵架臺、大試管、帶導(dǎo)管的塞子、集氣瓶、毛玻璃片、酒精燈、托盤天平、研缽、水槽、藥匙、火柴 4、 實(shí)驗(yàn)操作 1 甲烷的制備 稱3g無水乙酸鈉在研缽中研細(xì)，繼續(xù)稱取2g氫氧化鈉在研缽中研細(xì)，最后稱取2g氧化鐵在研缽中研細(xì)，最后將三樣藥品在研缽中混合均勻，拿紙槽小心地將藥品加入到干燥的試管中。裝配好儀器后，試管口應(yīng)稍微向下傾斜，防止副產(chǎn)品丙酮的冷凝液倒回試管底，引起試管爆裂。準(zhǔn)備好性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所用的試劑后，開始用小火微熱試管全部，然后用較大火焰加

3、熱混合物。加熱時應(yīng)將火焰從試管前部逐漸向后移動，先驗(yàn)純，然后收集甲烷氣體。關(guān)鍵操作：（1） 裝藥品之前一定要先進(jìn)行氣密性檢查，并且保證是干燥的試管； （2） 藥品盡量混合均勻，使反應(yīng)充分進(jìn)行；（3） 酒精燈加熱時要先預(yù)熱，然后從前往后緩慢移動，保證充分反應(yīng)的同時， 防止藥品因氣流作用沖出堵住試管口。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】：藥品緩慢融化，試管壁上有水珠產(chǎn)生。（二） 甲烷的性質(zhì) 燃燒：先驗(yàn)純甲烷氣體，然后點(diǎn)燃導(dǎo)氣管口流出的氣體，觀察火焰的顏色。往火焰上方倒扣一個潔凈干燥的燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁現(xiàn)象；再往火焰上方罩一個集氣瓶（集氣瓶中事先倒有澄清石灰水），觀察集氣瓶內(nèi)壁有何現(xiàn)象。 關(guān)鍵操作：

4、要等導(dǎo)管口有連續(xù)的氣泡冒出時，然后點(diǎn)燃；燃燒時可用黑色的背景來幫助同學(xué)觀察火焰顏色。 【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】： （1）甲烷在空氣中燃燒時火焰呈淡藍(lán)色； （2） 燒杯內(nèi)壁有水生成，說明甲烷燃燒產(chǎn)物為水； （3） 杯壁有一層白膜生成，即燃燒有二氧化碳生成。     五、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖【引入】大家都知道我們?nèi)粘Ｖ兴褂玫奶烊粴獾闹饕煞质鞘裁?？對，是甲烷。甲烷也是烷烴中最簡單的化合物。傾聽思考并回答引入生活情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?！緩?fù)習(xí)回顧】通過理論課的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了甲烷的分子式是：CH4。空間構(gòu)

5、型：正四面體。那么甲烷有哪些物理和化學(xué)性質(zhì)呢？（板書物理性質(zhì)：密度比空氣?。┳屛覀円黄鹜ㄟ^實(shí)驗(yàn)來探究一下。復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)已有知識，為甲烷的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)做知識準(zhǔn)備。首先甲烷制備的原理：CH3COONa+NaOH CH4+NaCO3【甲烷的制備】稱3g無水乙酸鈉在研缽中研細(xì)，繼續(xù)稱取2g氫氧化鈉在研缽中研細(xì)，最后稱取2g氧化鐵在研缽中研細(xì)，最后將三樣藥品在研缽中混合均勻，拿紙槽小心地將藥品加入到干燥的試管中。裝配好儀器后，試管口應(yīng)稍微向下傾斜，防止副產(chǎn)品丙酮的冷凝液倒回試管底，引起試管爆裂。準(zhǔn)備好性質(zhì)實(shí)驗(yàn)所用的試劑后，開始用小火微熱試管全部，然后用較大火焰加熱混合物。加熱時應(yīng)將火焰從試管前部逐漸向

6、后移動，先驗(yàn)純，然后用排水法收集甲烷氣體。觀察并思考（1）氧化鐵的作用是什么？（2）為什么試管需要干燥？（3）為什么要從試管前部開始加熱？（4）為什么用排水法收集甲烷，可以用向下排空氣法么？仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，明白反應(yīng)原理及甲烷與空氣混合遇明火易發(fā)生爆炸的現(xiàn)象?！咎釂枴客ㄟ^收集到的甲烷氣體，詢問學(xué)生甲烷的顏色、氣味、狀態(tài)（常溫下）、是否溶于水思考并回答引發(fā)學(xué)生思考，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了解甲烷物理性質(zhì)，更加直觀明了。點(diǎn)燃【過渡】探究完甲烷的物理性質(zhì)，接下來我們探究一下甲烷的化學(xué)性質(zhì)：甲烷的燃燒。那么甲烷燃燒可能會生成什么呢？（板書）CH4 + 2O2 ？同學(xué)們可以根據(jù)元素守恒（C、H、O）猜測

7、一下。有二氧化碳、一氧化碳、水。那我們通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下。思考并回答引發(fā)學(xué)生思考及探究的欲望?！炯淄榈娜紵肯闰?yàn)純甲烷氣體，然后點(diǎn)燃導(dǎo)氣管口流出的氣體，觀察火焰的顏色。往火焰上方倒扣一個潔凈干燥的集氣瓶，觀察燒杯內(nèi)壁現(xiàn)象；再迅速往集體瓶里加入少量澄清石灰水，觀察澄清石灰水是否變渾濁。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（1）燒杯內(nèi)壁現(xiàn)象（2）集氣瓶中澄清石灰水是否變渾濁根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出燃燒產(chǎn)物，使得理論更具說服力?！究偨Y(jié)】那么今天的實(shí)驗(yàn)就做到這里，我們來總結(jié)一下甲烷的相關(guān)物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。物理性質(zhì)：密度比空氣小、無色無味、氣體（常溫下）、不溶于水、點(diǎn)燃化學(xué)性質(zhì)：可燃（藍(lán)色火焰）CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O總結(jié)回答回顧實(shí)驗(yàn)課所學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)注意1、由于一定量甲烷和空氣的混合遇火會發(fā)生爆炸，故必須待空氣排盡后，才能做甲烷的可燃性試驗(yàn)。 2、由前向后加熱是為了使先生成的甲烷順利逸出。如果先加熱試管底部，開始生成的甲烷氣體容易沖散混合物，甚至堵塞導(dǎo)管。  3、 制備甲烷的大試管、藥品必須是干燥的，否則甲烷難以生成。  教學(xué)過程方面：甲烷的制備及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)這節(jié)課的重點(diǎn)是要讓同學(xué)明確甲烷的組成及其性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力及思維能力，同時要讓同學(xué)們形成一種安全意識，環(huán)保意識