4.1甲烷的制备及烷烃的性质（讲义）-《有机化学实验实训》同步教学（化学工业出版社）

甲烷的制备及烷烃的性质与鉴定 1、任务介绍 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： 由于反应温度较高，在生成甲烷的同时，还会生成少量的乙烯、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。 2、学习目标 1）知识目标 ①掌握甲烷的制备原理。 ②掌握烷烃的化学性质。 2）技能目标 ①掌握实验室制备甲烷的方法和操作。 ②学会鉴别和检验烷烃的化学性质。 3）素养目标 ①具备安全和环保意识。 ②具备团结合作意识。 3、仪器设备与药品 1）仪器设备 大试管（25cm×20cm）、导气管、尖嘴管、支管试管（2.0cm×20cm）、烧杯（100mL）、表面皿、洗气瓶等。 2）药品 浓硫酸、无水乙酸钠、碱石灰、高锰酸钾（0.1％）、氢氧化钠固体、液体石蜡（直链烷烃）、溴的四氯化碳（5％）、饱和溴水、石油醚（戊烷和己烷的混合物）、氢氧化钠（20％）、碳酸钠（5％）。 4、训练方法 1）甲烷的制备 如图2.4.1所示，称取4g无水乙酸钠、2g碱石灰和2g粒状氢氧化钠，在研钵中研细混匀后，装入干燥的硬质试管中，试管口组装导气管的塞子。用铁夹把试管固定在铁架台上，试管口稍微倾斜向下，导气管的另一端通过塞子插入装有浓硫酸的支管试管中，位置至试管底部处。点燃酒精灯，先小火对试管整体均匀加热，再用强火加热试管中混合物，将火焰从试管前部逐渐移向底部，待空气排空后，做下列性质鉴定。甲烷的制备装置如2.4.1所示。 图2.4.1 甲烷制备装置 2）甲烷的性质 ①稳定性 在一支试管中加入饱和溴水2mL，在另一支试管中加入0.1％高锰酸钾溶液和5％碳酸钠溶液各1mL，分别向两支试管中通入经过浓硫酸清洗过的甲烷，观察溶液的颜色有无变化，记录现象并解释原因。 ②可燃性 在导气管的尖嘴管处点燃纯净的甲烷气体，观察火焰的颜色和亮度。在火焰的上方罩一个干燥的烧杯，观察烧杯底壁上有什么现象发生？记录现象并解释原因。再将烧杯用澄清石灰水（或少量饱和氯化钡溶液）润湿后，罩在火焰上，观察有什么现象发生。记录现象并解释原因，写出有关化学反应式。 3）烷烃的通性 ①稳定性 在一支试管中加人0.1％高锰酸钾溶液和5％碳酸钠溶液各1mL，在另一支试管中加入饱和溴水2mL，再分别向两支试管中各加入石油醚1mL，振摇后观察现象，在盛有溴水的试管中两层液体的颜色有什么变化？记录现象并解释原因。 另取两支试管，各加入1mL液体石蜡，然后在一支试管中加人1mL浓硫酸，另一支试管中加人1mL 20％氢氧化钠溶液，振荡后观察现象，记录并解释原因。 ②可燃性 在一块表面皿上滴4～5滴石油醚或液体石蜡，点燃，观察现象并记录，说明发生了什么反应。 ③取代反应 取两支试管，各加入1mL石油醚和5滴5％溴的四氯化碳溶液，振摇后，一支立即用黑纸包好放于暗处，另一支置于阳光或日光灯下照射约10min。比较两支试管中现象有什么不同。记录并解释原因。 5、注意事项 1）组装甲烷制备装置时，注意浓硫酸的加入量。 2）溴水有毒，小心操作。 3）甲烷与空气能形成爆炸性混合物,因此，应该在甲烷气体发生平稳后再做可燃性试验。一定要注意点燃甲烷、石油醚和液体石蜡时，小心操作，防止失火。 学科网（北京）股份有限公司 $$