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1、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 CHCOONa:NaOH:FQ=3:2:2。反应式如下：CHCOONa+NaOH CM+NaCO 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
2、+20 2 7点燃 CO2?+2H 20 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 四、实验操作 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
3、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岀的气体，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岀时
4、，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 的实验方法来加深对甲烷性质的理解二实验原理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反应式如下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碱溴水和高锰酸钾等都不反应氧化反应点燃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
5、水槽药匙火柴四实验操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教师活动 学生活动 教学意图【引入】大家都知道我们日常中 倾听思考并 引入生活情景，激发学 所使用的天然气的主要成分是什 么？对，是甲烷。甲烷也是烷烃中最简单的化合 物。回答 生学习兴趣。【复习回顾】通过理论课的学习，复习回顾 复习已有知识，为甲烷 我们已经知道了甲烷的分子式 的制备和性质实验做知 是：CH。空间构型：正四面体。那么甲烷有哪些物理和化学性质 呢？(板书物理性质
6、：密度比空 气小)让我们一起通过实验来探 究一下。识准备。首先甲烷制备的原理：观察并思考 仔细观察实验操作及实 CHCOONa+NaOH CH+NaCO (1)氧化铁 验现象，明白反应原理【甲烷的制备】称 3g 无水乙酸钠 的作用是什 及甲烷与空气混合遇明 在研钵中研细，继续称取 2g 氢氧 么？火易发生爆炸的现象。化钠在研钵中研细，最后称取 2g(2)为什么 氧化铁在研钵中研细，最后将三 试管需要干 样药品在研钵中混合均匀，拿纸 燥？槽小心地将药品加入到干燥的试(3)为什么 管中。要从试管前 的实验方法来加深对甲烷性质的理解二实验原理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
7、制取药品比例为反应式如下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碱溴水和高锰酸钾等都不反应氧化反应点燃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四实验操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装配好仪器后，试管口应 稍微向 部幵始加 下倾斜，防止副产品丙酮的冷凝 热？液倒回试管底，引起
8、试管爆裂。（4）为什么 准备好性质实验所用的试剂后，用排水法收 幵始用小火微热试管全部，然后 集甲烷，可以 用较大火焰加热混合物。加热时 用向下排空 应将火焰从试管前部逐渐向后移 气法么？动，先验纯，然后用排水法收集 甲烷气体。【提问】通过收集到的甲烷气体，思考并回答 引发学生思考，通过实 询问学生甲烷的颜色、气味、状 验现象了解甲烷物理性 态（常温下）、是否溶于水 质，更加直观明了。【过渡】探究完甲烷的物理性质，思考并回答 引发学生思考及探究的 接下来我们探究一点燃甲烷的化学 欲望。性质：甲烷的燃烧。那么甲烷燃 烧可能会生成什么呢？（板书）CH4+20 2 I?冋学们可以根据兀素守恒（C、H
9、 0）猜测一下。有二氧化碳、一氧 化碳、水。那我们通过实验来验 证一下。【甲烷的燃烧】先验纯甲烷气体，仔细观察实 根据实验现象得出燃烧 的实验方法来加深对甲烷性质的理解二实验原理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反应式如下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碱溴水和高锰酸钾等都不反应氧化反应点燃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四实验操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
10、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然后点燃导气管口流出的气体，验现象。（1）产物，使得理论更具说 观察火焰的颜色。往火焰上方倒 烧杯内壁现 服力。扣一个洁净干燥的集气瓶，观察 象 烧杯内壁现象；再迅速往集体瓶（2）集气瓶 里加入少量澄清石灰水，观察澄 中澄清石灰 清石灰水是否变浑浊。水是否变浑 浊 【总结】那么今天的实验就做到 这里，我们来总结一下甲烷的相 关物理性质及化学性质。物理性质：密度比空气小、无色 无味、气体（常温下）、不溶于 水、化学性质:点可燃（蓝色火焰）CH4+2O 2
11、f CO2 T+2H 2。总结回答 回顾实验课所学内容 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岀。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
12、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。的实验方法来加深对甲烷性质的理解二实验原理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反应式如下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碱溴水和高锰酸钾等都不反应氧化反应点燃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四实验操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