甲烷的制取
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。
甲烷的制备方法
甲烷的制备方法
甲烷(CH4)是一种天然气,也是碳氢化合物中的一种。
甲烷可以通过多种方法制备,以下是其中一些常见的制备方法:
1. 天然气提取:最常见的甲烷制备方法是从天然气井中提取天然气。
天然气主要由甲烷组成,通过井口抽取天然气,然后将其压缩和净化,可以获得高纯度的甲烷。
2. 沼气生产:沼气是一种含有甲烷的气体,它通常是由有机废物,如污水处理厂、农场粪便堆肥等处产生的。
通过发酵和分解有机废物,可以生产甲烷。
3. 甲烷化学反应:甲烷还可以通过化学反应制备。
一种常见的方法是将一氧化碳(CO)和氢气(H2)在催化剂的存在下进行甲烷化反应,生成甲烷。
这个过程通常用于工业用途,如合成天然气。
4. 生物甲烷制备:有些微生物和古菌能够通过甲烷发酵代谢产生甲烷。
这些生物通常生存在极端条件下,如深海热液喷口或动物的胃内。
5. 地下煤层气解吸:甲烷可以通过地下煤层气解吸获得。
在煤矿或天然气田中,煤层中的甲烷可以通过钻孔释放并捕获。
6. 电解水制氢气和二氧化碳还原:甲烷也可以通过将氢气与二氧化碳反应而制备。
这种方法通常需要高温和高压条件,并使用催化剂。
这些方法中的选择取决于甲烷的用途、可获得的原材料以及制备的规模。
不同方法具有不同的成本、效率和环境影响,因此在特定情况下可能更适合使用其中的一种。
甲烷的实验室制法
甲烷的制法与性质马青云学号:40807071(2008级2班第一实验小组,***************)一、实验原理CH3COONa + NaOH == NaCO3 + CH4↑CH4+ 2O2 == 2H2O + CO2二、实验操作过程与实验现象(一)本实验利用改进的方法制取甲烷:方法l:取2药匙(约3g)无水乙酸钠,1药匙(约2g)NaOH,1药匙(约2g)Fe203,分别研细混匀。
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Imin后,再对试管底部加热,约l一2min,即有大量CH4生成。
点燃,火焰高度达4—5cm,5min可收集500mL CH4。
该反应不需烘干药品,产气快,气流稳,气量多,火焰大,节省时间,操作简便。
方法2:按堆量(药匙量取),CH3COONa:CaO:NaOH二2:3:1,CaO的量可以较随意,多一些试管腐蚀较轻,少一些腐蚀较重。
取好后当即将三者研细混匀,随即使用。
(二)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3min。
酸性高锰酸钾溶液,通入甲烷,观察颜色变化。
(2)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,可观察到烧杯壁上有水珠生成。
换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方,可观察到石灰水变浑浊,说明有CO2生成。
(3)与氧气混合爆鸣实验。
以H2O2 为原料,用排水法收集2体积的氧气,再收集1体积的甲烷,盖好瓶口,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.此实验成功与否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.碱石灰是苛性钠和生石灰的混合物(1:1)。
市售碱石灰中加有粉红色指示剂,使用前应先烘炒至白色后再用。
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,便于甲烷气体的逸出。
实验一 甲烷的制取和性质
实验一甲烷的制取和性质一、实验目的1、掌握甲烷的实验室制法。
2、验证甲烷的性质。
二、实验原理1、甲烷的制备实验室中,甲烷可由无水乙酸钠和碱石灰共热来制取。
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。
但在光照下可发生卤代反应生成卤代烷烃。
在空气中燃烧,生成二氧化碳和水。
三、仪器、药品1、仪器:试管(Ф15×150mm)、大试管带导管(Φ25×200mm)、漏斗(60mm)、酒精灯、研钵、蒸发皿、托盘天平2、药品:无水乙酸钠、碱石灰、稀高锰酸钾溶液(约0.01%)、2%溴水、饱和氢氧化钡溶液(或澄清的石灰水)、6mol/LH2SO4溶液。
四、实验步骤Cao △㈠甲烷的制备取4克无水乙酸钠和8克碱石灰放在研钵中研细混合后,移至干燥硬质大试管中,管口配带有导气管的塞子,如图2—1所示装配仪器。
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,用生成的甲烷气体做下面的性质实验。
图3—2 甲烷的制备㈡甲烷的性质:1、加成反应:在试管中滴2ml 2%溴水,通入甲烷,观察溶液是否褪色。
2、氧化反应:在试管中滴1ml稀高钾锰酸溶液,1ml 6mol/LH2SO4溶液,通入甲烷,观察溶液是否褪色。
3、燃烧:点燃导气管口流出的气体,观察火焰的颜色。
再往火焰上方罩一个清洁干燥的小漏斗,观察漏斗内壁有何现象。
将漏斗用饱和氢氧化钡(或澄清的石灰水)润湿后再罩在火焰上,观察现象,并说明原因。
五、实验注意事项1、无水乙酸钠很易吸潮,需经熔融处理后方可使用。
甲烷的制备
甲烷的制法与性质一、目的与要求掌握甲烷的实验室制法,了解甲烷的性质;练习不同的实验教学方法。
二、实验原理3234CH COONa+NaOH Na CO +CH −−−→↑加热 4222CH +2O 2H O+CO −−−→点燃三、主要材料与试剂铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、玻璃棒、火柴、集气瓶、毛玻璃片、大试管、小试管、导气管、无水醋酸钠、NaOH 、CaO 、Fe 2O 3、KMnO 4溶液、溴水、澄清石灰水四、实验内容1,试剂的预处理由于氧化钙,无水乙酸钠,氧化钙,氢氧化钠大都为块状颗粒为使反应物充分接触,使用前必须先在研钵中分别研细。
由于氢氧化钠极易潮解,所以应最后研,待药品都研细后在研钵中用玻璃棒搅拌混合均匀,通过纸槽装入大试管。
称取4.5g 无水乙酸钠,1.2g 氧化钙,1.2g 氢氧化钠分别研细,再混匀。
2,甲烷的制取按如图所示组装好仪器检验装置气密性:把导管的下端侵入水槽中,用双手紧握试管底部,如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好。
把混好的药品装入纸筒送入大试管中,将仪器如制O2装置一样装好。
先均匀预热,再集中火力由管前向管尾加热。
用试管收集气体应先验纯(CH4的爆炸极限的体积比为5%~15%)后收集或点燃。
或取2药匙(约3g)无水醋酸钠,1药匙(约2g)NaOH,1药匙(约2g)Fe2O3,分别研细混匀。
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500mL CH4。
该反应不需烘干药品,产气快,气流稳,气量多,火焰大,节省时间,操作简便。
3,验纯用排水法收集一试管甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验。
若发出爆鸣声,则不纯。
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;。
国标甲烷流程
国标甲烷流程如下:
1.天然气提取:天然气是甲烷的主要原料,一般来自天然
气田。
天然气通常含有其他成分,如乙烷、丙烷、丁烷
等。
在提取过程中,天然气通过管道输送至处理厂,接
触到一系列的物理和化学处理,以去除杂质。
2.气体分离:在天然气经过初步处理后,进一步进行气体
分离。
通过低温和压缩等方法,将不同成分的气体分离
出来。
这一步主要是为了获得高纯度的甲烷。
3.甲烷生成:气体分离得到的甲烷未必直接就可以使用,
可能还需要其他气体进行反应。
其中一种常用的甲烷生
成方法是通过甲烷合成,即将氢气与一氧化碳进行反应,生成甲烷和水。
这一反应一般在高温高压条件下进行。
4.甲烷纯化:在甲烷生成后,还需要对其进行纯化处理,
以去除剩余杂质。
其中,吸附是最常用的方法之一,通
过将甲烷通入选择性吸附剂中,吸附剂选择性地吸附其
他气体而不吸附甲烷。
有机化学方程式(70个)
有机化学基础反应方程式汇总 1.甲烷(烷烃通式:C n H 2n +2) 甲烷的制取:CH 3CaO △2CO 3+CH 4↑(1)氧化反应甲烷的燃烧:CH 4+2O 点燃2+2H 2O甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。
(2)取代反应CH 4+ClCH 3CH 2Cl 2CHCl 3(32.乙烯((1(2(3CH 3CH CH 3CH n CH 2=3.乙炔(炔烃通式:C n H 2n-2)乙炔的制取:CaC 2+2H 2 CH ↑+Ca(OH)2(1)氧化反应乙炔的燃烧:HC ≡CH+5O 点燃2+2H 2O乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应与溴水加成:HC ≡CH+Br =CHBr CHBr =CHBr+Br 2—CHBr 2与氢气加成:HC ≡CH+H 2催化剂H 2C =CH2图3乙炔的制取与氯化氢加成:HC≡CH+HCl催化剂CH2=CHCl(3)聚合反应氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:n CH2=CHCl催化剂[CH2—]n乙炔加聚,得到聚乙炔:n HC≡CH催化剂[CH=CH]n4.1,3-丁二烯与溴完全加成:CH2=CH-CH=CH2+2Br2Br-CHBr-CHBr-CH2Br与溴1,2-加成:CH2=CH-CH=CH2+Br2Br-CHBr-CH=CH2与溴5.苯(1(2(制溴苯)+HO—苯硝化反应生成硝基苯,它是一种带有苦杏仁味、无色油状液体,有毒。
+HO—(3)加成反应(环己烷)6.甲苯(1(2)取代反应甲苯硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),是一种淡黄色晶体,不溶于水。
它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
注意:甲苯在光照条件下发生侧链的取代,而在催化剂条件下发生苯环上的取代。
CH3CH3BrCH3Br+Br2Fe(或 )+HBr(本反应用纯溴,催化剂时苯环上取代)CH3|+3HNO 浓硫酸O2N—CH3|—NO2|NO2+3H2O3。
甲烷的制备与性质
甲烷的制法与性质韦骁珉 41007177化学四班一、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 ↑+∆+4323CH CO Na NaOH COONa CH 2224CO O 2H O CH ++点燃 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、CaO 、NaOH 、酸性4KMnO 溶液、溴水、澄清石灰水四、实验内容1.甲烷的制取(1)COONa CH 3 ∶CaO ∶NaOH =1.5∶0.4∶0.4,CaO 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 CaO 和NaOH ,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,用纸槽将其装入大试管。
(2)将仪器如制2O 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,在烧杯中倒入澄清石灰水,可观察到澄清石灰水变浑浊,说明有2CO 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:2224CO O HO CH ++点燃;O H CaCO OH Ca CO 2322+↓=+)( (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22O H 和2MnO 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。
甲烷的制备
甲烷的制备甲烷的制备甲烷是一种无色、无味、易燃的气体,也是最简单的烷烃。
它在自然界中广泛存在,例如天然气和沼气中。
此外,人们还可以通过多种方法制备甲烷。
一、天然气提纯法天然气主要由甲烷组成,因此从天然气中提取甲烷是一种常见的制备方法。
具体步骤如下:1. 提取天然气:首先需要从地下开采出含有天然气的岩层或储层。
2. 脱除杂质:将提取出来的天然气进行脱除杂质处理,例如去除二氧化碳、硫化物等。
3. 分离甲烷:采用分子筛等技术将甲烷与其他组分分离。
4. 储存甲烷:将分离出来的纯净甲烷进行储存。
二、沼气发酵法沼气主要由甲烷和二氧化碳组成,因此通过沼气发酵可以制备甲烷。
具体步骤如下:1. 收集原料:收集含有易于生物降解物质的废弃物,例如农业废弃物、食品废弃物等。
2. 发酵过程:将收集到的原料放入发酵池中,加入微生物并控制温度、pH值等条件进行发酵。
在发酵过程中,微生物会将有机物质分解产生沼气。
3. 分离甲烷:采用分子筛等技术将甲烷与其他组分分离。
4. 储存甲烷:将分离出来的纯净甲烷进行储存。
三、碳氢化合物还原法碳氢化合物还原法是一种通过还原反应制备甲烷的方法。
具体步骤如下:1. 准备反应器:准备一个封闭式反应器,并在其中加入金属催化剂。
2. 加入碳氢化合物:向反应器中加入含有碳氢化合物的混合物,例如乙炔和氢气混合而成的乙炔气体。
3. 进行反应:在适当的温度和压力下,使碳氢化合物与金属催化剂发生还原反应,生成甲烷和水。
4. 分离甲烷:采用分子筛等技术将甲烷与其他组分分离。
5. 储存甲烷:将分离出来的纯净甲烷进行储存。
四、电解水制氢法电解水制氢法是一种制备氢气的方法,而甲烷可以通过与氢气反应生成。
具体步骤如下:1. 准备电解槽:准备一个带有两个电极的电解槽,并在其中加入适量的水。
2. 加入电流:通过外加电压,在两个电极之间加入适量的电流,使水分子发生电解反应,生成氢气和氧气。
3. 与二氧化碳反应:将产生的氢气与二氧化碳反应,生成甲烷和水。
甲烷的制备及性质实验
甲烷的制备及性质实验 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】《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CH 3COONa:NaOH:Fe 2O 3=3:2:2。
反应式如下:CH 3COONa+NaOH → CH 4+NaCO 3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:CH 4 + 2O 2 → CO 2↑ + 2H 2O 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。
点仪器: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。
实验室制取甲烷
实验室制取甲烷实验室制取甲烷目的:掌握铝的重要化学性质以及氧化铝的两性。
用品:底端球形封口、另一端拉成尖嘴、约25 厘米长的玻管、铁架台、铁夹、表面皿、O 号砂纸、脱脂棉或滤纸、U 形管、试管、带活塞的尖嘴玻管、漏斗、聚乙烯塑料。
铝箔(16 厘米2)、10%HgCl2 溶液,着色乙醚、2 摩/升硫酸、20%NaOH溶液、蒸馏水。
准备和操作:1.铝在空气中氧化加热空玻璃球赶跑空气,再将尖嘴管插在乙醚(用品红着色)中,乙醚即上升进入管中,然后将玻管倒过来,乙醚就进入球内。
没有乙醚,可用酒精代替。
用砂纸将铝箔擦净,把铝箔包裹在盛乙醚的玻璃球上。
在铝箔表面滴以HgCl2 溶液(需用表面皿承接),当铝箔表面呈现灰色时,用脱脂棉或滤纸将HgCl2 溶液吸干。
铝箔表面有大量篷松的氧化铝生成,用玻棒将氧化铝刮入洁净的表面皿中。
铝氧化时产生的热量,使球内乙醚蒸发,在玻管尖嘴处可点燃乙醚蒸气。
2.铝与水的作用把聚乙烯塑料打上小孔,塞入U形管中作隔板用。
管口配上带有活塞导气管(或夹子)的单孔塞,另一管口配上装有漏斗的橡皮塞。
将上一个实验的铝箔取下,刮掉蓬松的氧化铝,立即投入装有隔板的U形管中,塞上单孔塞。
打开活塞,从漏斗中注入蒸馏水,使按制氧气手续进行加热和收集甲烷。
约5 分钟时间,可得540 毫升甲烷,产气率达90%。
,液面下降,水被逐步压回到漏斗中。
当收集到一定量的气体后,扭开活塞,用火柴点燃气体,可听到“扑”的一声,气体安静燃烧,并有不易觉察的火焰(用脱脂棉着火证明火焰的存在),证明该气体是氢气。
3.氧化铝的两性将上述实验中刮取的氧化铝放入两个试管中,分别加入2 摩/升H2SO4 和20%NaOH 溶液5 毫升,振摇,氧化铝均立即溶解。
注意事项:若用氢氧化铝凝胶状沉淀来制备氧化铝,一是费时,二是加热温度不易控制,如高于850℃,则生成α-Al2O3 变体,既不溶于酸,也不溶于碱,只有在600℃以下的产物,才溶于酸和碱。
实验室制取甲烷的方法
实验室制取甲烷的方法
甲烷(Methane)是一种天然气体,是地球大气中最主要的碳氢化合物。
实验室制取甲烷的主要方法有:
一、甲烷水解法
1. 将钠金属溶于50 mL的甲醇中得到钠甲醇溶液,将其放入500 mL的
无水乙醇容器中。
2. 在钠甲醇溶液中加入少量碳酸氢钠,摇动混合均匀,使金属甲醇水
化反应生成甲烷。
3. 放入冰醋酸滴定液中,使甲烷释放,加热,蒸汽甲烷收集到反应器中。
二、乙烯水解法
1. 将乙烯用微粉碎机粉碎,与乙醇混合溶解,加入无水苯酸,金属氢
氧化物或催化剂混合物,加入无水乙醇中封闭反应,加热反应。
2. 设置分馏装置,将反应性的气体分离出来,收集到反应器中。
3. 通过抽滤法将乙烷、乙烯分离出来。
三、天然气驯化法
1. 将金属氢氧化物或催化剂放入无水乙醇中,加入天然气,反应温度
调节在190℃左右,开始反应。
2. 使用紫外分光光度计、比重计等仪器监测反应液,确保反应参数得
到最佳调节。
3. 将反应后的混合物冷却,过滤,去除沉淀物,并使用分福技术将想要收集的甲烷收集到反应器中。
四、特种气体驯化法
1. 将特种气体(一般为煤气、汽油尾气中的碳氢化合物)加入类似乙烯水解法的反应混合物中,加热反应。
2. 使用反应器等仪器加热混合物,得到想要收集的甲烷。
3. 通过分福技术,将混合气体中的甲烷收集到反应器中。
以上就是实验室制取甲烷的方法,它们大多都是利用水解反应和驯化反应,获取甲烷的最佳反应条件可根据实际需要调节,最终的效果取决于参数的选择、反应温度、催化剂的选用等因素。
甲烷制备
一、反应原理(一)实验室制取甲烷实验室利用醋酸钠和氢氧化钠相互作用制甲烷。
这个反应是一级均裂脱羧反应,即游离基反应。
链的引发和传递过程CH3COONa→·CH3+·COONa·CH3+NaOH→CH4+·ONa·ONa+CH3COONa→·CH3+Na2CO3当过热时,链的传递过程中将会产生副产物丙酮:·CH3+CH3COONa→CH3COCH3+·ONa实验室中一般总是用无水醋酸钠和碱石灰共热反应来制取甲烷碱石灰中的氧化钙不参加反应,但它能防止氢氧化钠潮解,而影响上述反应的进行。
同时可减少氢氧化钠加热时对玻璃的腐蚀作用,保护试管,使反应物疏松,便于甲烷排出。
(二)甲烷的化学性质甲烷在一般条件下,化学性质稳定。
如常温下与强氧化剂高锰酸钾、溴水不反应。
但在一定条件下,如点燃、高温或催化剂存在时,甲烷也可参与反应发生。
1.纯净的甲烷点燃时与氧气发生氧化反应同时放出大量的热。
CH4+2O2CO2↑+2H2O+890kJ2.高温、隔绝空气条件下甲烷发生分解反应称为热裂。
CH4C+2H23.见光条件下,甲烷与卤素发生取代反应。
CH4+Cl2CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HClCHCl3+Cl2CCl4+HCl二、操作过程(一)实验室制甲烷实验室制取甲烷与实验室制取氧气都是加热固体混合物制取气体,所以操作相同。
(二)甲烷化学性质1.甲烷的可燃性①用排水法收集集气瓶1/3容积的甲烷气,再在此瓶内收2/3容积的氧气。
把集气瓶取出水槽,用毛巾包好瓶底,拿到蜡烛火焰上点燃,立即听到强烈的爆鸣声,气浪把蜡烛吹灭。
②甲烷的安静燃烧。
将纯净甲烷气点燃,观察淡蓝色火焰,把干燥洁净的小烧杯,倒扣在甲烷燃烧火焰的上方,观察烧杯壁上出现水雾。
立即关闭甲烷气,向小烧杯中倒入澄清石灰水,振荡,观察澄清石灰水变浑浊。
甲烷的制备与性质实验报告—
甲烷的制备与性质一、实验原理3234CH COONa NaOH Na CO CH ∆+−−→+↑ 422222CH O H O CO +−−−→+点燃甲烷是无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
甲烷具有可燃性,甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰;甲烷不能使高锰酸钾溶液和溴水褪色;在光照条件下可以和氯气发生取代反应。
二、实验操作过程与实验现象1.甲烷制取的改进方法一:①组装实验装置如右图:②实验步骤:a 、检查装置气密性:把导管的下端侵入水槽中,用双手紧握试管底部(也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热),如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好;b 、取1.5g CH 3COONa 、 0.5 g NaOH 、0.5 g CaO ,将三者分别用研钵研细,再混合均匀,借用纸槽加入硬质试管中(药品平铺在试管底部),塞进单孔塞;c 、点燃酒精灯后,先预热试管1—2分钟,然后集中火力由管前向管尾加热;d 、用排水法收集(甲烷极难溶于水,且排水法易于验满)。
反应开始后,待气泡快速、均匀、连续冒出时开始收集,此时整个装置中的空气已排尽,当试管口冒出第一个气泡时,表示已集满,用手捂住试管口,移除水面;e 、验纯:把用排水法收集一试管甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验。
f、实验结束后,先撤导管,后撤酒精灯。
③实验现象:a、观察到反应物在加热时融化;b、验纯时,甲烷安静的燃烧,说明甲烷是纯净的。
④关键操作:a、加热时,缓缓向后移动酒精灯,保证充分反应,增加甲烷产量;b、甲烷在验纯时试管口应向下略倾斜。
⑤注意事项:a、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,便于甲烷气体的逸出;b、加热时应将试管向下倾斜;c、实验结束后,先撤导管,后撤酒精灯(防止水倒吸,使试管炸裂)。
甲烷的制备与性质
甲烷的制备与性质一、实验教学目标1.掌握实验室制备CH 4与CH 4性质实验的操作;2.初步学会CH 4实验的演示教学方法。
二、实验原理CH 3COONa +NaOHCO 3+CH 4CH 4+2O 2 2H 2O +CO 2甲烷的物理性质:通常状况下,CH 4是无色、无味、可燃和微毒的气体,密度比空气小,极难溶于水。
甲烷的化学性质:通常情况下,CH 4性质稳定,不易与强酸、强碱、卤素单质的水溶液和强氧化剂反应,空气中燃烧产生淡蓝色火焰,甲烷中混入氧气或空气遇明火会发生爆炸(CH 4的爆炸极限体积比为5%-15%)。
三、仪器、材料与试剂铁架台、酒精灯、垫木、天平、大试管、锥形瓶(250ml )、烧杯(100ml 、200ml )研钵、水槽、坩埚钳、镊子、药匙、火柴、集气瓶、玻璃片、30°导管、直型导管。
无水CH 3COONa 、NaOH 、CaO 、Fe 2O 3、KMnO 4、溴水、澄清石灰水、30%H 2O 2、MnO 2。
四、实验内容1.CH 4的制备(1)方法一操作过程:① 组装实验装置如下图(从左到右,从上到下);② 检查装置气密性:把导管的下端浸入水槽中,用双手紧握试管底部(也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热),如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好;Δ点燃③取7.5g无水CH3COONa、2.0g NaOH、2.0 g CaO,将三者分别用研钵研细,再混合均匀,借用纸槽加入洁净、干燥的硬质试管中,塞进单孔塞;④点燃酒精灯后,先预热试管1—2分钟,然后集中火力由管前向试管尾加热;⑤用排水法收集。
反应开始后,待气泡快速、均匀、连续冒出时,此时整个装置中的空气已排尽,开始收集。
当试管口冒出第一个气泡时,表示已集满;⑥验纯:把用排水法收集的甲烷气体,用大拇指按住试管口,将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰,如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声,则说明甲烷纯净,可以进行下面的性质实验;⑦实验结束后,先移出导管后熄灭酒精灯,以防倒吸。
甲烷实验室制法
甲烷实验室制法
甲烷是一种简单的有机化合物,可通过多种实验室制法制备。
1. 酸碱法制备甲烷:
将一定量的甲醇(甲醇为甲烷的前体)倒入容器中,加入适量的浓硫酸作为催化剂。
然后用碱溶液(如氢氧化钠溶液)逐滴加入容器中。
反应进行时,产生甲烷气体并溶于溶液中。
最后,将容器中的气体转移到收集瓶中,即可得到纯净的甲烷气体。
2. 电弧法制备甲烷:
将甲醇溶液注入塞有石英玻璃杯的高压电化学池中。
通过电极引入高频电弧,在高温高压条件下,甲醇分解成甲烷和二氧化碳。
通过调控反应条件,可得到较高纯度的甲烷。
3. 氢化反应制备甲烷:
将一定量的一氧化碳和氢气以一定比例混合,通过催化剂(如铁催化剂)加热反应,即可发生氢化反应生成甲烷。
反应结束后,通过冷凝收集气体,得到甲烷。
4. 氢氧化钠与铝反应法制备甲烷:
将少量金属铝放入装填了氢氧化钠的反应瓶中,随后快速添加少量水,反应剧烈放出大量气体。
将这些气体收集起来,并进行净化和稳定处理,即可得到甲烷。
这些实验室制法仅为常见的几种方法,具体的方法选择应根据实际情况和需求进行决定。
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一、 实验名称:甲烷的实验室制法与性质
二、 实验目的:
1、 掌握甲烷的实验室制法、了解甲烷的性质
2、 联系不同的实验教学方法
三、 实验原理:
1、 甲烷的性质:在通常状况下,CH 4为无色无味的气体。
在标
准状况下,CH 4的密度比空气小,为0.717g/L ,极难溶于水。
甲烷燃烧产生明亮的淡蓝色火焰。
2、 甲烷的制取:
CH 3COONa +NaOH △Na 2CO 3+CH 4↑ 3、 甲烷氧化反应:CH 4+2O 2
点燃2H 2O +CO 2
四、 实验药品与仪器: 药品:无水乙酸钠、NaOH 、生石灰、高锰酸钾溶液、10%H 2O 2、溴水、澄清石灰水
仪器:铁架台及铁夹、硬质大试管、酒精灯、橡胶单孔塞、玻璃导气管、集气瓶、毛玻片、水槽、分液漏斗、锥形瓶、镊子、试管
五、 实验内容:
1、甲烷的制取:
(1)试剂的预处理
由于所用试剂无水乙酸钠、NaOH、CaO均易吸水,使用前需在烘箱中进行除湿处理,再转移至研钵中研细后备用。
(2)制取甲烷
按质量比,CH
COONa:NaOH:CaO=4.5 : 1.2 : 1.2,分别称
3
取已处理过的乙酸钠4.5g,NaOH 1.2g和生石灰1.2g混合均匀。
将混合后的药品装入干燥试管,药品平铺在试管中后部,管口略向下倾斜,塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。
由前向后预热
1min后,再对试管中下部集中加热,约1~2 min,即有大量CH
4气体生成。
(该实验中的CaO并不参加反应,它的作用是除去NaOH中的水分、减少NaOH与玻璃的作用,防止试管炸裂,同时也使反应物混合疏松,便于甲烷气体的逸出)。
(3)甲烷气体的收集
由于甲烷气体不溶于水,所以可以采用排水法进行收集。
在收集甲烷气体时,要先检验甲烷的纯度(待气泡快速、均匀冒出时,收集一试管甲烷,瓶口对住火焰点燃,若不发生爆鸣,开始收集甲烷气体,反之,则重新收集)。
反应装置如图所示:
制取甲烷气体的实验装置2、甲烷的性质实验及现象记录:
六、实验注意事项:
1、该反应是在无水的条件下进行的,所以发生装置必须是干燥
的。
2、CaO的量可以比较随意,多一些试管腐蚀较轻,少一些腐蚀
较重。
3、爆鸣实验比较危险,爆鸣时集气瓶不可以对准人,防止被喷
出的气流伤到。
七、实验反思:
通过本次实验,让我对中学化学的演示实验方法有了进一步的掌握:要对学生先讲清实验的理论,再进行演示实验,由理性到感性的
过程可以使学生很好的掌握实验,并且在演示如甲烷的爆鸣等比较危险的实验时,要做好防护措施,保证学生的安全;在进行演示时要声音与动作同步,边做边讲解。
并且对实验室制备甲烷的方法以及其性质实验有了更深的认识,对以后走上教师岗位有了更大的自信。