教学资源：甲烷燃烧的产物

【教学资源】

探究甲烷燃烧的产物

湖北省石首市文峰中学刘涛

果果查阅资料知道：2017年5月，我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰，主要成份是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成），可表示为CH4•nH2O，在开采过程中，若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。果果对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？

【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；

②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色；

③C O与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。

【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O

【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过C﹣G装置（部分夹持、固

定装置省略）进行验证：

⑴装置A、B中标有数字的仪器名称①酒精灯，②锥形瓶。

若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选用的发生装置是（填序号）。该反应的化学方程式为，该反应的基本类型为。

⑵实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色，D、G中澄清石灰水变浑浊，F中红色粉末

变成黑色，由此推断猜想（填数字序号）成立。

⑶实验过程中D装置的作用是；该反应的化学方程式是。

⑷实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是。

⑸实验过程中C、D装置的顺序不能颠倒，原因是。

【反思与交流】日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止中毒。

参考答案

⑴酒精灯；锥形瓶；B；2H2O22H2O＋O2↑；化合反应；

⑵三；

⑶检验二氧化碳；CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；

⑷空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响检验结果。

⑸气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气。

【反思与交流】一氧化碳（或CO）。

同步训练

1．我国首次在南海成功试采海域可燃冰。可燃冰是一种主要含有甲烷水合物的化石燃料，下列关于可燃冰的认识，正确的是（）

A．一种化合物B．一种高效清洁能源

C．一种可再生能源D．一种可以燃烧的固态水

2．2017年，我国海域可燃冰开采取得重大突破。下列有关可燃冰的叙述正确的是（）A．可燃冰是一种纯净物

B．可燃冰在常温常压下不易长久保存

C．可燃冰的成功开发利用使“水变油”成为可能

D．可燃冰作为一种清洁能源对环境没有任何危害

3．我国首次在南海神孤海域试采“可燃冰”（天然气水合物）成功。下列关于“可燃冰”说法正确的是（）

A．“可燃冰”外形像冰，是天然气冷却后得到的固体

B．“可燃冰”燃烧后几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源”

C．通常状况下，天然气和水就能结合成“可燃冰“”

D．“可燃冰”储量巨大，属于可再生能源

4．目前，我国在可燃冰的开采技术上处于世界领先水平。可燃冰将成为未来新能源，外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含少量二氧化碳等物质。可燃冰在低温和高压条件下形成．1体积可燃冰可储载100～200倍体积的甲烷气体，具有能量高，燃烧值大等优点。

⑴可燃冰属于_____（填“可再生”或“不可再生”）资源。为缓解能源危机，人们还必须积极开发利用新能源，请写出两种新能源_______________；

⑵化学家在较低的温度和压力下，用甲烷等为原料制成了金刚石薄膜，该变化属于_____（填“物理”或“化学”）变化。

⑶可燃冰可用作燃料，其主要成分充分燃烧的化学方程式为。

⑷常温常压时，由甲烷和另两种气体组成的混合物中，碳元素的质呈分数为80%，则另两种气体不可能是___（填序号）

A．H2和CO B．H2和C2H2

C．C2H2和C2H4D．CO和C2H4

⑸根据可燃冰的形成条件，可采用、等方案开采可燃冰。研究表明甲烷的温室效应是二氧化碳的2倍，因此可燃冰开采应注意。

5．可燃冰是甲烷与水在低温、高压的条件下形成的无色、冰状固体，是最具发展前景的能源之一。可燃冰主要成分是CH4•nH2O，在开采过程中，甲烷泄漏，会导致严重温室效应。果果对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：

【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？

【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO；无水CuSO4遇水变蓝。

【猜想与假设】猜想甲：CO2和H2O；猜想乙：CO 和H2O；

猜想丙：NH3、CO2和H2O；猜想丁：CO2、CO和H2O。

你认为____同学的猜想是错误的。

【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过下列装置，进行验证：

⑴A、B装置的顺序不能颠倒，原因是__________。

⑵实验中用纯净O2而不用空气的原因是__________。

⑶实验中观察到A中，B、D中澄清石灰水变浑浊，C中红色粉末变成黑色，由此推断猜想_____（填序号）成立。

⑷请写出B中澄清石灰水变浑浊的化学方程式为__________

【反思与交流】燃气热水器必须安装在浴室外非密闭空间的原因是__________。

参考答案

1～3．B、B、B；

4．⑴不可再生；太阳能、风能等；⑵化学；⑶CH4＋2O2CO2＋2H2O；⑷A；⑸升温分解，减压释放；控制好对CH4的收集，防止CH4逸入空气。

5．【猜想与假设】丙

【实验探究】⑴若颠倒，无法确定水是燃烧产物还是来自澄清石灰水；⑵空气中的二氧化碳和水干扰对燃烧产物的检验；⑶无水CuSO4遇水变蓝；丁；⑷CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；

【反思与交流】避免不完全燃烧产生有毒的一氧化碳造成危险（或避免燃气泄漏时发生燃烧爆炸事故）。