甲烷乙烯乙炔的实验室制取学习教案

会计学1甲烷甲烷(ji wn)乙烯乙炔的实验室制取乙烯乙炔的实验室制取第一页，共25页。【实验【实验(shyn)装置】装置】 图图7-25 甲烷甲烷(ji wn)的制备的制备第1页/共24页第二页，共25页。【实验【实验(shyn)步骤】步骤】 1. 按图按图7-25把仪器安装把仪器安装(nzhung)好并检查装置是否漏气。好并检查装置是否漏气。 2. 取取1药匙研细的无水醋酸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，迅速碱石灰，在纸上充分混合，迅速(xn s)装入试管。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。 第2页/共24页第三页，共25页。【注意事项及成败【注意事项及成败(chngbi)关键】关键】 1. 无水醋酸钠与氢氧化钠的反应无水醋酸钠与氢氧化钠的反应(fnyng)须在无水须在无水 条件下才能顺利进行。条件下才能顺利进行。 如果如果(rgu)有水存在，就会使醋酸钠变为钠有水存在，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。 第3页/共24页第四页，共25页。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 杂质的存在会影响杂质的存在会影响(yngxing)甲烷性质的检验。甲烷性质的检验。3. 制取甲烷制取甲烷(ji wn)时，碱石灰中的生石灰并不时，碱石灰中的生石灰并不 参加反应。参加反应。 在此反应在此反应(fnyng)中它起三个方面的作用：中它起三个方面的作用： 第4页/共24页第五页，共25页。一是：稀释混合物的浓度一是：稀释混合物的浓度(nngd)，使生成的甲烷，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钠在高温时跟玻璃的作用(zuyng)，防止试，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 存在不利于甲烷存在不利于甲烷(ji wn)的生成，利用生石的生成，利用生石 灰可吸收水分。灰可吸收水分。第5页/共24页第六页，共25页。乙烯乙烯(y x)的实验室制法的实验室制法第6页/共24页第七页，共25页。1.试剂试剂(shj)：浓硫酸与无水乙醇（体积比：浓硫酸与无水乙醇（体积比3：1）2.2.原理原理(yunl)(yunl)：CHCH3 3-CH-CH2 2-OH CH-OH CH2 2=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(y m)副反应副反应:HHHCCHOHH浓浓H2SO4 170CHC=CH H H+H2O第7页/共24页第八页，共25页。BC1、固液、固液 气气2、固、固+固固 气气3、固液气、固液气可用可用( )装置装置(zhungzh)常用做制常用做制( ) A可用可用( )装置装置(zhungzh)常用做常用做制制( ) 可用可用( )装置装置(zhungzh)常用做常用做制制( ) BCH2 CO2O2 NH3Cl23.3.装置：装置：第8页/共24页第九页，共25页。制备制备(zhbi)装置装置铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、温度计、带导管温度计、带导管(dogun)(dogun)的橡胶塞、集的橡胶塞、集气瓶、（碎瓷片）、水槽气瓶、（碎瓷片）、水槽 4.4.收集收集(shuj)(shuj)方法方法： 排水集气法排水集气法第9页/共24页第十页，共25页。为什么浓硫酸用量要多？为什么浓硫酸用量要多？反应中有生成反应中有生成(shn chn)水，会使浓硫酸稀释水，会使浓硫酸稀释，而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败。，而稀硫酸没有脱水性会导致实验失败。注意事项：注意事项：1.1.反应中浓硫酸和酒精的体积反应中浓硫酸和酒精的体积(tj)(tj)比是比是3 3 ：1,1,顺序是顺序是先加酒精再加浓硫酸先加酒精再加浓硫酸, ,浓硫酸作催化剂和脱水剂。浓硫酸作催化剂和脱水剂。2.2.在圆底烧瓶中加入少量在圆底烧瓶中加入少量(sholing)(sholing)的碎瓷片，以免混合液的碎瓷片，以免混合液在受热时暴沸在受热时暴沸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。第10页/共24页第十一页，共25页。 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因此本实验可能(knng)产生哪些杂质气体？产生哪些杂质气体？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、如何(rh)(rh)使气体的净使气体的净化？化？问题问题(wnt)思考思考NaOHH2SO4第11页/共24页第十二页，共25页。 思考思考 在实验室里制备在实验室里制备(zhbi)(zhbi)的乙烯的乙烯 中常含有中常含有SO2,SO2,试设计一个实验，检验试设计一个实验，检验SO2SO2的的存在并验证乙烯的还原性。存在并验证乙烯的还原性。第12页/共24页第十三页，共25页。品红品红(pnhng)溶液的溶液的作用：作用：氢氧化钠氢氧化钠(qn yn hu n)溶溶液的作用：液的作用：品红溶液品红溶液(rngy)的的作用：作用：如何证明乙烯有还原性：如何证明乙烯有还原性：验证二氧化硫的存验证二氧化硫的存在在除去除去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第13页/共24页第十四页，共25页。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,加入加入(jir)碎石温度计碎石温度计,迅速升温一百七迅速升温一百七.第14页/共24页第十五页，共25页。三、乙炔三、乙炔(y qu)的实验室制的实验室制法：法：2、反应、反应(fnyng)原理：原理：1、原料、原料(yunlio)：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）整体知识回顾第15页/共24页第十六页，共25页。、反应装置不能用启普发生器。、反应装置不能用启普发生器。 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(sl)(sl)； 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；、实验中常用饱和食盐水代替水，得到、实验中常用饱和食盐水代替水，得到 平稳的乙炔气流。平稳的乙炔气流。7 7、实验、实验(shyn)(shyn)注意事注意事项：项：第16页/共24页第十七页，共25页。（二）知识点详解（二）知识点详解(xin ji)CaC2+2HOH C2H2+Ca(OH)2练：练：CaC2和和ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都同属离等都同属离子型碳化物，请通过对子型碳化物，请通过对CaC2制制C2H2的反应进行思考的反应进行思考(sko)，从中得到必要的启示，写出下列反应的产物：，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)反应反应(fnyng)原理：原理：CH4C3H4C2H2第17页/共24页第十八页，共25页。气体气体(qt)发生装置发生装置固体反应物加热固体反应物加热(ji r)制气制气例如：氧气例如：氧气固体和液体固体和液体(yt)混合混合制气，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：氯气氯气第18页/共24页第十九页，共25页。装置装置(zhungzh)：固液不加热型：固液不加热型启普发生器启普发生器第19页/共24页第二十页，共25页。气体气体(qt)收集装置收集装置收集比空气重的气体收集比空气重的气体例如例如(lr)：氧气、氯气：氧气、氯气收集难溶或微溶于水的收集难溶或微溶于水的气体例如气体例如(lr)：氧气、：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、氨气第20页/共24页第二十一页，共25页。尾气尾气(wi q)的处理的处理ABCD说明：吸收溶解(rngji)速度不很快，溶解(rngji)度也不很大的气体用装置A；若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大若气体在吸收剂中溶速快且溶解度极大(j d)，易倒吸，选用，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第21页/共24页第二十二页，共25页。实验室制取乙炔实验室制取乙炔(y qu)的装置的装置实验室制取乙炔的改进实验室制取乙炔的改进(gijn)装置装置(2)装置装置(zhungzh)：固液不加热型：固液不加热型第22页/共24页第二十三页，共25页。块状电石块状电石减缓反应减缓反应(fnyng)速率速率棉花防止棉花防止(fngzh)产生的泡产生的泡沫涌入导沫涌入导管管饱和饱和(boh)食盐水减食盐水减缓反应速缓反应速率率 硫酸铜溶液硫酸铜溶液除去除去反应时少反应时少量杂质，硫化钙、砷化钙量杂质，硫化钙、砷化钙、磷化钙与水作用生成、磷化钙与水作用生成H2S、AsH3、PH3等有特等有特殊的气味的气体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第23页/共24页第二十四页，共25页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第24页/共24页第二十五页，共25页。