甲烷、乙烯、乙炔的实验室制取.ppt

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1、 甲烷的制法甲烷的制法【实验目的】【实验目的】1.学会实验室制取甲烷的方法；学会实验室制取甲烷的方法；2.掌握有关的实验操作的技能。掌握有关的实验操作的技能。【实验原理】【实验原理】无水醋酸钠与氢氧化钠在加热的条件无水醋酸钠与氢氧化钠在加热的条件下可发生脱羧反应，生成甲烷气体。下可发生脱羧反应，生成甲烷气体。反应的化学方程式为：反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4 CaO【实验装置】【实验装置】图图7-25 甲烷的制备甲烷的制备【实验步骤】【实验步骤】1.按图按图7-25把仪器安装好并检查装置是否漏气。把仪器安装好并检查装置是否漏气。2.取取1药匙研细的无水醋酸

2、钠和药匙研细的无水醋酸钠和3药匙研细的药匙研细的 碱石灰，在纸上充分混合，迅速装入试管。碱石灰，在纸上充分混合，迅速装入试管。3.小心地加热盛有混合物的试管，等到试管小心地加热盛有混合物的试管，等到试管 中的空气排出后，用排水法把甲烷收集在中的空气排出后，用排水法把甲烷收集在 试管里。试管里。【注意事项及成败关键】【注意事项及成败关键】1.无水醋酸钠与氢氧化钠的反应须在无水无水醋酸钠与氢氧化钠的反应须在无水 条件下才能顺利进行。条件下才能顺利进行。如果有水存在，就会使醋酸钠变为钠如果有水存在，就会使醋酸钠变为钠离子和醋酸根离子，从而不能发生脱羧反离子和醋酸根离子，从而不能发生脱羧反应。另外，水

3、的存在也会使反应达不到反应。另外，水的存在也会使反应达不到反应所需的温度。因此在反应前，应将反应应所需的温度。因此在反应前，应将反应物及碱石灰干燥。物及碱石灰干燥。2.加热加热 反应物时应缓缓加热，否则加热反应物时应缓缓加热，否则加热 过猛会发生副反应，可产生丙酮、乙烷、过猛会发生副反应，可产生丙酮、乙烷、不饱和烃以及二氧化碳等杂质气体，这些不饱和烃以及二氧化碳等杂质气体，这些 杂质的存在会影响甲烷性质的检验。杂质的存在会影响甲烷性质的检验。3.制取甲烷时，碱石灰中的生石灰并不制取甲烷时，碱石灰中的生石灰并不 参加反应。参加反应。在此反应中它起三个方面的作用：在此反应中它起三个方面的作用：一是

4、：稀释混合物的浓度，使生成的甲烷一是：稀释混合物的浓度，使生成的甲烷 气体易于外逸；气体易于外逸；二是：由于生石灰的存在，减少了氢氧化二是：由于生石灰的存在，减少了氢氧化 钠在高温时跟玻璃的作用，防止试钠在高温时跟玻璃的作用，防止试 管破裂；管破裂；三是：由于氢氧化钠吸湿性很大，水分的三是：由于氢氧化钠吸湿性很大，水分的 存在不利于甲烷的生成，利用生石存在不利于甲烷的生成，利用生石 灰可吸收水分。灰可吸收水分。乙烯的实验室制法乙烯的实验室制法1.试剂：试剂：浓硫酸与无水乙醇浓硫酸与无水乙醇（体积比体积比3：1）2.2.原理：原理：CHCH3 3-CH-CH2 2-OH CH-OH CH2 2=

5、CH=CH2 2+H+H2 2O O浓浓H H2 2SOSO4 41700C（注酸入醇）（注酸入醇）CHCH3 3-CH-CH2 2OH+CHOH+CH3 3-CH-CH2 2OHOH浓浓H2SO4140140 CH CH3 3-CH-CH2 2-O-CH-O-CH2 2-CH-CH3 3+H+H2 2O O乙醚乙醚副反应副反应:HHHCCHOHH浓浓H2SO4 170CHC=CH H H+H2OBC1、固液、固液 气气2、固、固+固固 气气3、固液气、固液气可用可用()装置常用做制装置常用做制()A可用可用()装置常用做制装置常用做制()可用可用()装置常用做制装置常用做制()BCH2 CO

6、2O2 NH3Cl23.3.装置：装置：制备装置制备装置铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、温度计温度计、带导管的橡胶塞、集气瓶、带导管的橡胶塞、集气瓶、（碎瓷片）、水槽（碎瓷片）、水槽 4.4.收集方法：收集方法：排水集气法排水集气法为什么浓硫酸用量要多？为什么浓硫酸用量要多？反应中有生成水，会使浓硫酸稀释，而稀硫反应中有生成水，会使浓硫酸稀释，而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败。酸没有脱水性会导致实验失败。注意事项：注意事项：1.1.反应中反应中浓硫酸和酒精浓硫酸和酒精的体积比是的体积比是3 3：1,1,顺序是顺序是先加先加酒精酒精再加再加浓硫酸浓硫酸,浓硫酸作浓硫酸

7、作催化剂催化剂和和脱水剂脱水剂。2.2.在圆底烧瓶中加入少量的在圆底烧瓶中加入少量的碎瓷片碎瓷片碎瓷片碎瓷片，以免混合液，以免混合液在受热时在受热时暴沸暴沸暴沸暴沸3.3.温度计的水银球插在温度计的水银球插在液面下液面下，并，并不不接触瓶底。接触瓶底。4.4.加热升温要迅速，并达到加热升温要迅速，并达到170170左右。左右。5.5.实验结束时，应先撤实验结束时，应先撤导管导管，后撤，后撤酒精灯酒精灯。6.6.特别注意温度计的量程应在特别注意温度计的量程应在200200以上。以上。CO2、SO2浓硫酸使乙醇脱水而炭化浓硫酸使乙醇脱水而炭化因此本实验可能产生哪些因此本实验可能产生哪些杂质杂质气体

8、？气体？C C2 2H H5 5OH 2C+3HOH 2C+3H2 20 0C+2HC+2H2 2SOSO4 4=CO=CO2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O浓浓H2SO41 1、如何使气体的净化？、如何使气体的净化？问题思考问题思考NaOHH2SO4 思考思考 在实验室里制备的乙烯在实验室里制备的乙烯 中常含有中常含有SOSO2 2,试设计一个实验，检验试设计一个实验，检验SOSO2 2的存在并的存在并验证乙烯的还原性。验证乙烯的还原性。品红溶液品红溶液的作用：的作用：氢氧化钠溶液的氢氧化钠溶液的作用：作用：品红溶液品红溶液的作用：的作用：如何证明乙烯有还原性：如何证明乙烯有还

9、原性：验证二氧化硫的存在验证二氧化硫的存在除去除去SO2，以免干扰乙烯性质，以免干扰乙烯性质实验的验证实验的验证检验检验SO2是否除净是否除净酸性高锰酸钾溶液褪色酸性高锰酸钾溶液褪色实验室乙烯制取速记法：实验室乙烯制取速记法：硫酸乙醇三比一，硫酸乙醇三比一，冷水浴中混一起冷水浴中混一起,加入碎石温度计加入碎石温度计,迅速升温一百七迅速升温一百七.三、三、乙炔的实验室制法乙炔的实验室制法：2、反应原理：、反应原理：1、原料：、原料：CaC2与与H2O 3、装置装置：固液反应不加热的装置固液反应不加热的装置4.净化：用净化：用硫酸铜硫酸铜溶液除去溶液除去H2S等气体等气体5.收集方法收集方法：排水

10、法：排水法6.尾气处理尾气处理:点燃点燃(燃烧法燃烧法)H=-127KJ/molCaC2+2H2O C2H2+Ca(OH)2CaC2+2H2O C2H2+Ca(OH)2（一）整体知识回顾（一）整体知识回顾、反应装置、反应装置不能用启普发生器不能用启普发生器。原因：原因：a a反应剧烈，难控制反应速率；反应剧烈，难控制反应速率；b b反应放热，易使启普发生器炸裂；反应放热，易使启普发生器炸裂；c c生成的糊状生成的糊状CaCa（OHOH）2 2会堵塞导管；会堵塞导管；、实验中常用、实验中常用饱和食盐水饱和食盐水代替水，得到代替水，得到 平稳的乙炔气流。平稳的乙炔气流。7 7、实验注意事项：、实验

11、注意事项：（二）知识点详解（二）知识点详解CaC2+2HOH C2H2+Ca(OH)2练：练：CaC2和和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属等都同属离子型碳化物，请通过对离子型碳化物，请通过对CaC2制制C2H2的反应进行思的反应进行思考，从中得到必要的启示，写出下列反应的产物：考，从中得到必要的启示，写出下列反应的产物：AZnC2水解生成水解生成（）BAl4C3水解生成（水解生成（）CMg2C3水解生成（水解生成（）DLi2C2水解生成水解生成（）C2H2(1)反应原理：反应原理：CH4C3H4C2H2气体发生装置气体发生装置固体反应物加热制气固体反应物加热制气例如：氧气例

12、如：氧气固体和液体混合固体和液体混合制气，例如：氢气、制气，例如：氢气、二氧化碳等二氧化碳等有液体反应物，反有液体反应物，反应需要加热，例如：应需要加热，例如：氯气氯气装置：装置：固液不加热型固液不加热型启普发生器启普发生器气体收集装置气体收集装置收集比空气重的气体收集比空气重的气体例如：氧气、氯气例如：氧气、氯气收集难溶或微溶于水收集难溶或微溶于水的气体例如：氧气、的气体例如：氧气、氢气、氢气、一氧化碳一氧化碳收集比空气轻的气体收集比空气轻的气体例如：氢气、氨气例如：氢气、氨气尾气的处理尾气的处理ABCD说明：吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的气体用装置吸收溶解速度不很快，溶解度也不很大的

13、气体用装置A；若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大，易倒吸，选用B；少量尾气可以集于气球中，选用少量尾气可以集于气球中，选用C；难以吸收的可以点燃处理，选用难以吸收的可以点燃处理，选用D。练习：请选出请选出Cl2、HCl、CO尾气处理的装置尾气处理的装置实验室制取乙炔的装置实验室制取乙炔的装置实验室制取乙炔的改进装置实验室制取乙炔的改进装置(2)装置装置：固液不加热型固液不加热型块状电石块状电石减缓减缓反应反应速率速率棉棉花花防防止止产产生生的的泡泡沫沫涌涌入入导导管管饱和食盐饱和食盐水减缓反水减缓反应速率应速率 硫酸铜溶液硫酸铜溶液除去除去反应时反应时少量杂质，硫化钙、砷少量杂质，硫化钙、砷化钙、磷化钙与水作用化钙、磷化钙与水作用生成生成H2S、AsH3、PH3等等有特殊的气味的气体有特殊的气味的气体禁用禁用启普发生器启普发生器，因：，因：a反应剧烈，难控制反应速率反应剧烈，难控制反应速率b反应放热，易使启普发生器炸裂。反应放热，易使启普发生器炸裂。c生成的糊状生成的糊状Ca（OH）2会堵塞导管会堵塞导管