二氧化碳乙烯甲烷的制取與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)案乙烯分子在結(jié)構(gòu)上最大的特征就是富含一個(gè)碳碳官能團(tuán)，其中一個(gè)鍵易破裂，致使它的物理性質(zhì)十分乖巧，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分清楚。下邊，我們一上去通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證乙烯的物理性質(zhì)。在驗(yàn)證乙烯的物理性質(zhì)之前我們應(yīng)當(dāng)先要制取乙烯二氧化碳，有那個(gè)朋友能告訴老師，實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的方式。實(shí)驗(yàn)室制取乙烯二氧化碳的方式是將無水乙酸和濃鹽酸共熱至170，用排水法搜集氨氣。=CH2+H2O按圖2將儀器裝置好，檢測氣密性。分餾燒杯內(nèi)加入10mL的無水乙酸，再用燒杯量取30mL的濃鹽酸沿?zé)勘谄骄徏舆M(jìn)分餾燒杯內(nèi)。加入幾粒硅藻土避免爆沸。用排水法搜集一試管的乙烯二氧化碳，用手指擋住，觀察乙烯的顏色，聞味道。將導(dǎo)食道先后通入高錳碘化鉀氨水和四氯化碳中，觀察堿液的變化。將導(dǎo)食道換成尖嘴導(dǎo)管，之后用火柴燃起乙烯二氧化碳，觀察火焰。分餾燒杯中堿液開始加熱后幾分鐘逐步變黑。二氧化碳通入氯氣和高錳碘化鉀氨水中，濾液退色。燃起二氧化碳，火焰明亮，有少許火光。乙烯二氧化碳的制取中濃硝酸起到催化劑和脫水劑的作用。乙烯中富含碳碳官能團(tuán)，具有還原性，可以將高錳碘化鉀還原為錳碘化鉀，與氯氣反應(yīng)為加成反應(yīng)，生成1，2-甲基己烷。乙烯中含碳量較大，火焰有少許白煙。
乙烯的物理性質(zhì)氧化反應(yīng)燃燒—火焰明亮，伴有少量濃煙。反應(yīng)方程式：C2H4+3O=2CO2+2H2O被KMnO4氧化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：堿性高錳碘化鉀堿液具有強(qiáng)氧化性，能使乙烯被氧化教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：把握甲烷重要的物理性質(zhì)和用途。過程與方式：經(jīng)歷甲烷的物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究過程，感受物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的內(nèi)外因辯證關(guān)系，培養(yǎng)中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探求的科學(xué)精神。情感心態(tài)與價(jià)值觀：通過對(duì)氫氣性質(zhì)和用途的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，體會(huì)物理在日常生活中的應(yīng)用，學(xué)因而用，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。重點(diǎn)、難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的本質(zhì)聯(lián)系，甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法的探究。教學(xué)過程設(shè)計(jì)：師：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，碳碳叁鍵決定了甲烷類似于乙烯又不同于乙烯的性質(zhì)。甲烷是如何制備的呢？甲烷能像乙烯那樣可以燃燒、使堿性高錳碘化鉀和四氯化碳退色嗎？你們先思索。如今，我們來探究甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法、乙炔的性質(zhì)。甲烷的實(shí)驗(yàn)室制牧師：電石氣實(shí)際就是甲烷，我國古代對(duì)此就有“器中放石幾塊，滴水則產(chǎn)氣，點(diǎn)之則燃”的記載。也就是說，電石可以和水起反應(yīng)，且反應(yīng)形成氫氣。師：物理課本中甲烷制備是用電石與水反應(yīng)，裝置見圖1。接出來我先根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖，按課本上的實(shí)驗(yàn)給你們進(jìn)行演示，請(qǐng)你們注意觀察圓底燒杯中的現(xiàn)象。
師：你們觀察到哪些現(xiàn)象呢？生：反應(yīng)很劇烈，有大量的氣泡生成，很快就搜集得到一試管無色的甲烷二氧化碳了，但反應(yīng)還在繼續(xù)，形成好多二氧化碳，來不及搜集就排放在空氣中導(dǎo)致浪費(fèi)了。師：請(qǐng)一位朋友聞聞制得的甲烷是哪些味的？生：臭豬肉味。師：雖然乙烷是無色無味的，并且由于電石不純，形成的二氧化碳中混有了甲烷才促使二氧化碳是臭豬肉味的。由這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以曉得，課本上的實(shí)驗(yàn)似乎能快速制得乙烷二氧化碳，但存在以下一些缺點(diǎn)：雖然采用了分液漏斗滴加液體控制液體流速，但反應(yīng)速率仍很快，并且形成的甲烷氣流不穩(wěn)定；燒杯體積較大，故電石藥量大，導(dǎo)致浪費(fèi)和環(huán)境污染；沒有除雜裝置；操作繁瑣。師：電石是固體，影響這個(gè)反應(yīng)的主要誘因是哪些呢？生：影響電石與水反應(yīng)速度的主要誘因是反應(yīng)液中水的比列。師：實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是控制反應(yīng)堿液中水的比列。有人選用了在水底溶化度較大，又不影響制備氫氣二氧化碳的6種物質(zhì)，將NaCl、NaOH、蔗糖、酒精、丙酮、醋酸等分別配成含量為20%的氨水在大試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)詳盡結(jié)果見表。你們思索，由這個(gè)表的數(shù)據(jù)我們可以得到哪些信息呢生：由以上數(shù)據(jù)可知，我們用乙酸堿液作為反應(yīng)液反應(yīng)比較適宜邊制備邊進(jìn)行甲烷二氧化碳性質(zhì)的探究且容易觀察到現(xiàn)象。
師：接出來的實(shí)驗(yàn)，我們就用0的乙酸堿液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制取氫氣，并驗(yàn)證原告資料中的相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。師：發(fā)生裝置的選擇也是個(gè)關(guān)鍵，我們應(yīng)當(dāng)選用哪些樣的儀器來更平緩地控制滴加乙酸堿液的速率呢？生：用醫(yī)用針頭。師：挺好，我們就用醫(yī)用針頭滴加20的乙酸堿液。制得的二氧化碳中伴有甲烷，我們應(yīng)當(dāng)添加哪些除雜裝置呢？為何？生：CuSO4堿液，可以產(chǎn)生CuS沉淀，去除硫醇。師：由以上的探究與討論，我們得出以下制備氫氣二氧化碳的方案：實(shí)驗(yàn)原理CaC2+H2O=Ca2+C2H2儀器藥品儀器：止氣夾，單孔膠塞，雙孔膠塞，水槽，導(dǎo)食道，試管，尖嘴導(dǎo)管，酒精燈，醫(yī)用針頭藥品：電石，容積比為20的乙酸堿液，堿性高錳碘化鉀堿液，四氯化碳。實(shí)驗(yàn)步驟先按上圖將甲烷發(fā)生裝置、除雜裝置和二氧化碳搜集裝置聯(lián)接好，并檢測氣密性。向除雜裝置中放入CuSO4堿液。向發(fā)生裝置的試管中加入適量電石。用醫(yī)用針頭吸23的20丙酮堿液，排出針筒中的空氣。之后將針頭插入膠塞，實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)平緩?fù)葡箩橆^活塞。師：你們注意觀察試管內(nèi)的現(xiàn)象乙炔制備實(shí)驗(yàn)視頻，瞧瞧丙酮堿液與電石反應(yīng)生成氫氣的過程是否較甲烷與水的反應(yīng)平緩？生：平緩好多。師：是否更有利于搜集，有利于檢驗(yàn)氫氣二氧化碳的性質(zhì)？生：更有利于搜集，有利于檢驗(yàn)氫氣二氧化碳的性質(zhì)。
師：你們注意觀察CuSO4堿液中有哪些生成？是哪些物質(zhì)？生：有紅色沉淀形成，是CuS沉淀。師：用排水法搜集。用手指擋住，觀察甲烷的顏色，請(qǐng)剛剛這位朋友再聞聞所制得的甲烷二氧化碳的味道，與上面制得的甲烷有哪些不同？生：無味的。師：將導(dǎo)食道換成尖嘴導(dǎo)管，之后用火柴燃起甲烷二氧化碳，你們觀察火焰，并與乙烯燃燒火焰對(duì)比，瞧瞧有哪些優(yōu)缺？生：和乙烯一樣燃燒發(fā)出明亮火焰，并且甲烷燃燒還伴有濃烈濃煙。師：我們將導(dǎo)食道先后通入高錳碘化鉀堿液和四氯化碳中，你們觀察堿液有哪些變化？生：高錳碘化鉀堿液和四氯化碳顏色都褪了。師：通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們可以曉得：丙酮堿液與電石反應(yīng)生成氫氣的過程較甲烷與水的反應(yīng)平緩。通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使得實(shí)驗(yàn)容易開始和停止，你們可以培養(yǎng)自己的創(chuàng)新精神。對(duì)于課本實(shí)驗(yàn)存在不合理的地方加以改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)更易觀察操作。師：假如你們之后有機(jī)會(huì)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要注意：針頭中的空氣應(yīng)注意排除盡，否則丙酮堿液將會(huì)漏進(jìn)試管中，致使反應(yīng)不容易控制。燃起甲烷時(shí)要注意安全，防止爆燃。你們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中要注意安全，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做相應(yīng)的記錄。為何用CuSO4堿液除雜？乙炔乙烯甲烷科目物理教學(xué)論2013年11月24日．教學(xué)目標(biāo)一、知識(shí)與技能1、了解乙炔、乙烯和甲烷實(shí)驗(yàn)室制備和搜集技巧；2、掌握乙炔、乙烯和甲烷制備的實(shí)驗(yàn)操作和典型的物理性質(zhì)。
二、過程與技巧1、通過乙炔、乙烯、乙炔的制取及其性質(zhì)的研究實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方式，發(fā)展科學(xué)探究能力。2、通過探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、通過實(shí)驗(yàn)，迸發(fā)中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)中學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、勇于探求的科學(xué)心態(tài)。2、結(jié)合三種二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法條件的選擇控制，使中學(xué)生感悟到物理現(xiàn)象與物理本質(zhì)的辨證關(guān)系。3、引導(dǎo)中學(xué)生關(guān)心社會(huì)、環(huán)境、能源等問題，并培養(yǎng)中學(xué)生的安全意識(shí)。、教學(xué)重、難點(diǎn)一、教學(xué)重點(diǎn)乙炔、乙烯和甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法二、教學(xué)難點(diǎn)1、甲烷、乙烯和甲烷的典型物理性質(zhì)；2、制備氫氣、乙烯和甲烷的反應(yīng)機(jī)理。、教學(xué)方式實(shí)驗(yàn)探究法：提出問題得出推論。、教學(xué)過程思路：創(chuàng)設(shè)情景，提出問題合作討論，推測假定實(shí)驗(yàn)探究，解決問題一、甲烷展示煤礦瓦斯爆燃的新聞消息,提出疑惑，引入新課。新聞中的瓦斯就是氫氣，這么如何來制取氫氣呢？乙炔又有這些性質(zhì)呢？下邊我們通過實(shí)驗(yàn)來探究乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法：所服藥品為無水甲酸鈉和堿石灰。藥品：結(jié)晶乙酸鈉、無水甲酸鈉和堿石灰觀察顏色狀態(tài)為何一定要在無水條件下進(jìn)行呢？CaO參與反應(yīng)嗎？僅使用NaOH可以嗎？討論，并回答問題CaO的作用：稀釋混和物含量，使生成的二氧化氮便于外逸；可吸濕；降低固體NaOH在低溫時(shí)與玻璃作用，避免試管斷裂。
由于有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜，常伴有副反應(yīng)發(fā)生，所以在書寫有機(jī)反應(yīng)方程式時(shí)通常用箭頭而不用等號(hào)。設(shè)計(jì)意圖：幫助中學(xué)生整理思路，初步把握學(xué)習(xí)有機(jī)物理的方式，了解科學(xué)研究的通常方式。制氣裝置并指出重點(diǎn)乙炔可用哪些方式搜集？討論，并回答排水法和向上排空氣法，本實(shí)驗(yàn)搜集純凈氫氣用排水法乙炔的物理性質(zhì)和用途向堿性高錳碘化鉀堿液和四氯化碳圓通入二氧化碳二氧化碳觀察現(xiàn)象：兩種堿液均不退色得出推論：沒有發(fā)生反應(yīng)一般情況下，乙炔不僅不與高錳碘化鉀堿液、溴水等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)外，通常也不與弱酸、強(qiáng)堿反應(yīng)，因而乙炔的物理性質(zhì)比較穩(wěn)定。這是哪些緣由呢？你能從結(jié)構(gòu)上給以解釋嗎？：二氧化碳為正多面體結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定但任何物質(zhì)的穩(wěn)定性都是相對(duì)的，而它的變化是絕對(duì)的，外因是變化的依據(jù)，內(nèi)因是變化的條件，一旦外部條件發(fā)生變化，二氧化碳也能發(fā)生反應(yīng)。乙炔燃燒放出大量的熱，因而乙炔是一種挺好的二氧化碳燃料，可以惠及于人類。但必須注意，假若空氣中二氧化碳濃度達(dá)到5%-15%時(shí)，遇見火花都會(huì)立刻爆燃，所以礦山煤礦里必須采取安全舉措，如通風(fēng)、嚴(yán)禁煙火等，以避免氫氣與空氣混和物的爆燃車禍發(fā)生。追憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感悟安全的重要性?CO2?2H2O方程式：CH4?2O2?燃起乙炔不僅在燃起條件下與二氧化碳反應(yīng)外，還可在光照條件下與二氧化氮發(fā)生反應(yīng)。
乙炔與二氧化碳的反應(yīng)提早做好的二氧化碳與氫氣反應(yīng)的結(jié)果此反應(yīng)有哪些物質(zhì)生成呢？現(xiàn)象：二氧化碳的黃紅色漸漸消失，瓶壁上有白色、無色油狀液滴生成。常溫下，不僅CH3Cl是二氧化碳外，其他三種都是無色液體乙炔制備實(shí)驗(yàn)視頻，為何我們看見紅色油珠呢？討論后獲知：丙酮、四氯化碳都是好的有機(jī)溶劑，其中溶化了未反應(yīng)完的二氧化碳而顯色。設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)中學(xué)生發(fā)覺問題、分析問題、解決問題二、乙烯工業(yè)上所用的乙烯，主要是從石油化鞋廠所生產(chǎn)的二氧化碳產(chǎn)品中分離下來的。這么在實(shí)驗(yàn)室中，則一般通過加熱酒精和濃鹽酸的混和物，使酒精分解而制得乙烯。我們一上去瞧瞧實(shí)驗(yàn)室制備乙烯的原理。濃硝酸170H—C=C—HH―C――2O接著，我們來剖析實(shí)驗(yàn)裝置，液體加熱制二氧化碳，還設(shè)計(jì)到濃硝酸，