甲烷的制取

甲烷的制备与性质一、实验原理ΔCH3COONa＋ NaOH====Na2CO3＋CH4 点燃CH4＋2O2====2H2O＋CO2CH4＋2Cl2====4HCl＋C甲烷制备装置二、实验操作过程与实验现象1.甲烷的制取称取4.5gCH3COONa，1.2gCaO，1.2gNaOH，混合加入研钵中，研细混匀。

将药品装入干燥试管，管口略向下倾斜，塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。

预热1min 后，再对试管底部加热，约1~2min，即有大量CH4生成。

点燃，火焰高度达4～5cm，5min可收集500mLCH4。

2.甲烷的性质（1）甲烷与酸性高锰酸钾反应取一只试管，加入约3mL酸性高锰酸钾溶液，通入甲烷，观察颜色变化。

实验现象：无变化。

（2）甲烷与溴水反应用排水法收集满一试管甲烷，然后再加入约3mL溴水，塞上塞子振荡，观察颜色变化。

实验现象：无变化。

（3）甲烷在空气中的燃烧甲烷经验纯后点燃，可看到浅蓝色火焰。

在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯，观察现象。

换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方，观察现象。

实验现象：淡蓝色火焰（夹杂有黄色火焰）。

（4）甲烷与氧气混合爆鸣实验以H2O2为原料，MnO2为催化剂，用排水法收集2/3体积的氧气，再收集1/3体积的甲烷，盖住瓶口，用抹布包住集气瓶，瓶口对住火焰点燃，发生爆鸣。

三、实验应注意的事项1.此实验成功的关键取决于药品是否无水。

即使是新购回的无水乙酸钠，亦应事先干燥后再使用。

2.该实验中的CaO并不参与反应，它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷的排出。

3.制备仪器如制氧气一般装好，用试管收集气体应先验纯（甲烷的爆炸极限的体积比为5%-15%）后收集或点燃。

4.CaO除了起干燥剂的作用外，还有使反应物疏松，让甲烷易于溢出，及传热作用。

此反应成功率不是很高，而且试管极易炸裂，不易刷洗。

5.若CH3COONa过量，加热时会分解出丙酮，甲烷燃烧火焰便带有黄色。

甲烷的制法与性质一、实验目的1、掌握甲烷的实验室制法、了解甲烷的性质；2、练习不同的实验教学方法。

二、实验原理三、主要材料与试剂铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、坩埚钳、药匙、石棉网、玻璃棒、火柴、集气瓶、玻璃片。

无水乙酸钠、NaOH、Fe2O3 、KMnO4 、MnO2、生石灰、双氧水、澄清石灰水。

四、实验操作过程与实验现象1、甲烷的制取称取3.5g处理过的乙酸钠，1.2g NaOH，1.2g生石灰,混合均匀后，放入研钵里研细，装入试管。

将仪器如制氧气装置一样装好，先均匀预热，在集中火力由管前向管尾加热。

用试管收集气体先验纯再收集或点燃。

2、甲烷制取的改进取2药匙（约3g）无水乙酸钠，1药匙（约2g）NaOH，1药匙（约2g）Fe2O3，混合均匀并在研钵里研细。

将样品放入干燥试管内，管口略向下倾斜，塞上带导管的单孔橡皮塞并固定于铁架台上。

预热一分钟后，再对试管底部加热，约1～2分钟，即有大量CH4生成。

点燃，火焰可高达4～5厘米，用收集O2的方法收集几瓶1/3体积的CH4，以作后面的性质实验。

该方法不需要烘干药品，产气快，气流稳，气量多，火焰大，节省时间，操作简便。

3、甲烷的性质（1）甲烷与高锰酸钾溶液反应。

取一只试管，加入约3mL酸性高锰酸钾溶液，通入甲烷，观察颜色变化。

可观察到酸性高锰酸钾溶液不变色。

（2）甲烷在空气中的燃烧。

甲烷经验纯后点燃，可看到浅蓝色火焰。

在甲烷火焰上罩一个干燥的小烧杯，可观察到烧杯壁上有水珠生成。

换一个用石灰水润湿的小烧杯，可观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成。

4、甲烷与氧气混合爆鸣实验先用排水法收集1/3体积的CH4，再以双氧水为原料，MnO2为催化剂，用排水法收集2/3体积的氧气，盖好瓶口，用抹布包住集气瓶，瓶口对住火焰点燃，发生爆鸣。

五、实验注意事项（1）此实验的成功与否的关键取决于药品是否无水。

即使是新购回的无水乙酸钠，亦应事先干燥后再使用。

（2）碱石灰是苛性钠和生石灰的混合物（1：1）.该实验中的CaO并不参与反应，它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用、防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷气体的溢出。

甲烷的制备方法
甲烷（CH4）是一种天然气，也是碳氢化合物中的一种。

甲烷可以通过多种方法制备，以下是其中一些常见的制备方法：
1. 天然气提取：最常见的甲烷制备方法是从天然气井中提取天然气。

天然气主要由甲烷组成，通过井口抽取天然气，然后将其压缩和净化，可以获得高纯度的甲烷。

2. 沼气生产：沼气是一种含有甲烷的气体，它通常是由有机废物，如污水处理厂、农场粪便堆肥等处产生的。

通过发酵和分解有机废物，可以生产甲烷。

3. 甲烷化学反应：甲烷还可以通过化学反应制备。

一种常见的方法是将一氧化碳（CO）和氢气（H2）在催化剂的存在下进行甲烷化反应，生成甲烷。

这个过程通常用于工业用途，如合成天然气。

4. 生物甲烷制备：有些微生物和古菌能够通过甲烷发酵代谢产生甲烷。

这些生物通常生存在极端条件下，如深海热液喷口或动物的胃内。

5. 地下煤层气解吸：甲烷可以通过地下煤层气解吸获得。

在煤矿或天然气田中，煤层中的甲烷可以通过钻孔释放并捕获。

6. 电解水制氢气和二氧化碳还原：甲烷也可以通过将氢气与二氧化碳反应而制备。

这种方法通常需要高温和高压条件，并使用催化剂。

这些方法中的选择取决于甲烷的用途、可获得的原材料以及制备的规模。

不同方法具有不同的成本、效率和环境影响，因此在特定情况下可能更适合使用其中的一种。

甲烷的制备和性质一、．目的要求1．熟悉实验室制备甲烷的原理、方法。

2．验证甲烷的性质。

二、实验原理甲烷是最具代表性的烷烃，也是最简单的烷烃。

实验室中常用无水醋酸钠和碱石灰共热的方法制备少量甲烷，其反应如下：CH3COONa+NaOH====CH4十+Na2CO3甲烷中的碳是饱和的，分子中的原子均以d键结合，所以化学性质稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等发生反应。

在较特殊的条件下，甲烷也显示一定的反应能力，如可在空气中燃烧，与空气混合达到一定比例(5．53％～14％)时，遇火花即发生爆炸。

在光照条件下可发生卤代反应等。

三、实验用品1.试剂1.4g无水醋酸钠、0.4g氢氧化钠、0.4gFe2O3、0．1％高锰酸钾溶液、澄清石灰水、2.仪器普通试管、大试管(或硬质试管)、玻璃尖嘴导管、玻璃漏斗、酒精灯、水槽、铁架台。

四、实验装置实验室制备甲烷的装置如图所示。

实验室制备甲烷装置五、实验步骤1．甲烷的制备取一支干燥的大试管，称取无水醋酸钠1.4g、氧化铁0.4g和固体氢氧化钠0.4g 放到干燥的研钵中进行快速研磨，混匀，然后迅速转入大试管中。

按图连好装置。

大试管口要略向下倾，2．甲烷的性质(1)甲烷的稳定性取1支试管，一支加入约2mL0．1％高锰酸钾溶液，，然后通入甲烷，观察溶液的颜色无变化，说明甲烷不和强氧化剂反应。

(2)燃烧试验先检验甲烷的纯度，在试管口不点燃甲烷，听到“噗”的一声时，甲烷纯净。

然后在制取甲烷装置末端连接一玻璃尖嘴导管，并在上方罩一玻璃烧杯，点燃从尖嘴流出的气体，火焰的颜色为黄色、玻璃烧杯内壁上有水珠。

用蘸有澄清石灰水的烧杯罩住，发现有白色浑浊，说明有二氧化碳生成。

六、注意(1)作为吸水剂水的存在不利于甲烷的生成，氢氧化钠的吸水性很强(2)增加透气性加人氧化铁，混合物的表面积增大，有利于充分反应和甲烷气体的逸出。

保护试管生石灰可以减轻氢氧化钠对试管的腐蚀，同时还可以作为催化剂。

甲烷的制法与性质一、实验目的1.掌握甲烷的实验室制法。

2.了解甲烷的性质。

3.练习不同的实验教学方法。

二、实验原理1. 本实验制取甲烷是用乙酸钠和氢氧化钠反应，一般认为是自由基反应，它由以下过程组成：链引发：CH3COONa →·CH3 + ·COONa甲烷生成：·CH3 + NaOH → CH4+·ONa碳酸钠生成：·ONa + CH3COONa →·CH3 + Na2CO3链中止：·ONa + ·COONa → Na2CO3当反应温度过高时：·CH3 + CH3COONa → CH3COOCH3+·ONa链中止时产生CO： 2·COONa → Na2CO3+ CO故表现为的总反方程式为： CH3COONa + NaOH△2Na2CO3+ CH4↑2. CH4 + 2O2点燃2H2O + CO2甲烷的物理性质是无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小，所以可以用向下排空气法和排水集气法收集甲烷气体。

本实验中利用排水法收集甲烷气体。

三、实验用品与仪器大试管、试管夹、单孔橡皮塞、软胶皮管、玻璃导管、集气瓶(125毫升)、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、毛玻璃片、坩埚钳(镊子)，研钵，钥匙，火柴。

无水乙酸钠，碱石灰，NaOH，生石灰，Fe2O3，二氧化锰、过氧化氢，溴水，澄清石灰水。

四、实验内容1.甲烷的制取（1）试剂的预处理取1.5g无水醋酸钠，0.5g NaOH，0.5g Fe2O3，0.5g CaO分别研磨。

由于CaO，无水醋酸钠，Fe2O3，NaOH大都为块状颗粒为使反应物充分接触，使用前必须分别先在研钵中分别研细（研磨之前要充分烘干）由于NaOH极易潮解，所以应最后研。

（2）收集过程①如图连接装置，检查装置气密性（具体步骤：如图连接好仪器，将导管口置于水槽中，用手握住大试管,管口有气泡冒出,松开手形成一段稳定的水柱则气密性良好）。

制造甲烷的方法甲烷是一种无色无臭的气体，是天然气的主要成分之一。

它在能源生产和工业生产中起着重要作用。

那么，如何制造甲烷呢？下面将介绍几种常见的制造甲烷的方法。

1. 生物质气化法：生物质气化是一种将生物质转化为可燃气体的方法。

首先，将生物质（如木材、秸秆、废弃物等）进行粉碎和预处理。

然后，通过控制气氛（一般为缺氧或富氧气氛）和温度，使生物质在气化炉中发生气化反应，产生一氧化碳和氢气等气体。

最后，通过调节气化反应的条件和后续处理，将产生的一氧化碳和氢气转化为甲烷。

2. 沼气发酵法：沼气是一种由有机废弃物发酵产生的可燃气体，主要由甲烷和二氧化碳组成。

在沼气池中，将有机废弃物（如粪便、农作物残渣等）与水混合并密封发酵，通过微生物的作用，有机废弃物中的有机物被分解为甲烷和二氧化碳。

最后，通过分离和净化，得到纯净的甲烷。

3. 天然气催化转化法：天然气中主要含有甲烷，可以通过催化剂的作用将其他成分转化为甲烷。

首先，将天然气进行预处理，去除其中的杂质和硫化物。

然后，将天然气与催化剂接触，在高温和压力条件下进行催化反应。

催化剂可以促使其他成分（如乙烷、丙烷等）发生甲烷化反应，生成更多的甲烷。

最后，通过分离和净化，得到纯净的甲烷。

4. 电解水制氢法：甲烷可以通过电解水制氢的方法间接制得。

首先，将水进行电解，将水分解为氢气和氧气。

然后，将得到的氢气与二氧化碳进行催化反应，生成甲烷和水。

这种方法虽然能够制造甲烷，但需要消耗大量的电能，并且还需要大量的二氧化碳作为原料。

5. 人工合成法：人工合成是一种通过化学反应将碳氢化合物转化为甲烷的方法。

通过将合适的碳氢化合物（如甲醇、乙烯等）与氢气进行反应，在催化剂的作用下，将碳氢化合物中的碳和氢重新组合成甲烷。

这种方法可以在实验室中进行，但在工业生产中较少使用。

总结起来，制造甲烷的方法多种多样，包括生物质气化法、沼气发酵法、天然气催化转化法、电解水制氢法和人工合成法等。

不同的方法适用于不同的情况和需求，选择合适的方法可以高效地制造甲烷。

甲烷的制备与性质一、实验原理3234CH COONa NaOH Na CO CH ∆+−−→+↑422222CH O H O CO +−−−→+点燃甲烷是无色、无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。

甲烷具有可燃性，甲烷燃烧时产生明亮的蓝色火焰；甲烷不能使高锰酸钾溶液和溴水褪色；在光照条件下可以和氯气发生取代反应。

二、实验操作过程与实验现象1.甲烷制取的改进方法一：①组装实验装置如右图：②实验步骤：a 、检查装置气密性：把导管的下端侵入水槽中，用双手紧握试管底部（也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热），如果观察到导气管口有气泡逸出，证明装置气密性良好；b 、取1.5g CH 3COONa 、 0.5 g NaOH 、0.5 g CaO ，将三者分别用研钵研细，再混合均匀，借用纸槽加入硬质试管中（药品平铺在试管底部），塞进单孔塞；c 、点燃酒精灯后，先预热试管1—2分钟，然后集中火力由管前向管尾加热；d 、用排水法收集（甲烷极难溶于水，且排水法易于验满）。

反应开始后，待气泡快速、均匀、连续冒出时开始收集，此时整个装置中的空气已排尽，当试管口冒出第一个气泡时，表示已集满，用手捂住试管口，移除水面；e 、验纯：把用排水法收集一试管甲烷气体，用大拇指按住试管口，将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰，如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声，则说明甲烷纯净，可以进行下面的性质实验。

f、实验结束后，先撤导管，后撤酒精灯。

③实验现象：a、观察到反应物在加热时融化；b、验纯时，甲烷安静的燃烧，说明甲烷是纯净的。

④关键操作：a、加热时，缓缓向后移动酒精灯，保证充分反应，增加甲烷产量；b、甲烷在验纯时试管口应向下略倾斜。

⑤注意事项：a、该实验中的CaO 并不参与反应，它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷气体的逸出；b、加热时应将试管向下倾斜；c、实验结束后，先撤导管，后撤酒精灯（防止水倒吸，使试管炸裂）。

无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷原理最近在研究无水醋酸钠和碱石灰制取甲烷的原理，发现了一些很有趣的内容，今天就来跟大家好好聊聊。

你们想啊，就像我们做饭一样，不同的食材搭配在一起能做出不同的菜肴，在化学世界里，不同的物质放在一起也会发生奇妙的反应。

这无水醋酸钠和碱石灰就像两个特别的伙伴，凑在一起就能源源不断地制造出甲烷来。

那到底为啥它们俩就能制取甲烷呢？先得大概解释下这两种物质。

无水醋酸钠，简单理解呢，就是醋酸钠里面没水呗。

碱石灰呢可不是单个物质，而是氢氧化钠和氧化钙的混合物。

这就要说到它们之间发生的化学反应啦。

这其中涉及到一个很重要的反应类型——脱羧反应。

打个比方啊，假如我们把无水醋酸钠比作一辆装满货物（羧基）的小卡车，碱石灰就像一个有魔力的工具站。

当这辆“小卡车”开到“工具站”的时候，碱石灰这个工具站就有魔力把车上装着最主要的那部分货物（羧基）给扔掉啦，经过这么一折腾，就剩下了甲烷，就像小卡车扔掉货物后变成了一个全新的东西。

不过老实说，我一开始也不明白这个反应里面为什么碱石灰会起到这样的作用呢？这时候就要讲讲氧化钙在里面扮演的角色了。

氧化钙可是个很厉害的“帮手”，氢氧化钠在它的帮助下，可以让反应更好地进行。

比如说在一个团队里，有个能力很强的领导（氧化钙），普通成员（氢氧化钠）在领导的指挥和帮助下，就能发挥出更大的作用把活干好（产生甲烷）。

从理论上来说，这个反应之所以能够进行是符合化学的一些基本理论的。

像原子守恒，在整个反应过程中原子的种类和数目是没有变化的，只不过它们重新组合就变成了新的物质甲烷。

那这个反应有啥实际应用案例呢？在实验室里，如果我们想得到比较纯净的甲烷去做一些实验呀，这个方法就很实用，比如说我们要研究甲烷的燃烧特性之类的。

而且在一些特定的化工生产过程中，如果需要甲烷作为原料或者中间产物，这个反应原理也能给工程师们一些启发。

不过这里面也有一些注意事项哦。

在做这个实验的时候，反应装置一定要密封好，如果漏气的话甲烷跑出去了可就不好收集了。

国标甲烷流程如下：
1.天然气提取：天然气是甲烷的主要原料，一般来自天然
气田。

天然气通常含有其他成分，如乙烷、丙烷、丁烷
等。

在提取过程中，天然气通过管道输送至处理厂，接
触到一系列的物理和化学处理，以去除杂质。

2.气体分离：在天然气经过初步处理后，进一步进行气体
分离。

通过低温和压缩等方法，将不同成分的气体分离
出来。

这一步主要是为了获得高纯度的甲烷。

3.甲烷生成：气体分离得到的甲烷未必直接就可以使用，
可能还需要其他气体进行反应。

其中一种常用的甲烷生
成方法是通过甲烷合成，即将氢气与一氧化碳进行反应，生成甲烷和水。

这一反应一般在高温高压条件下进行。

4.甲烷纯化：在甲烷生成后，还需要对其进行纯化处理，
以去除剩余杂质。

其中，吸附是最常用的方法之一，通
过将甲烷通入选择性吸附剂中，吸附剂选择性地吸附其
他气体而不吸附甲烷。

有机化学基础反应方程式汇总 1.甲烷(烷烃通式：C n H 2n +2) 甲烷的制取：CH 3CaO △2CO 3+CH 4↑（1）氧化反应甲烷的燃烧：CH 4+2O 点燃2+2H 2O甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。

（2）取代反应CH 4+ClCH 3CH 2Cl 2CHCl 3（32.乙烯(（1（2（3CH 3CH CH 3CH n CH 2＝3.乙炔(炔烃通式：C n H 2n-2)乙炔的制取：CaC 2+2H 2 CH ↑+Ca(OH)2（1）氧化反应乙炔的燃烧：HC ≡CH+5O 点燃2+2H 2O乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生氧化反应。

（2）加成反应与溴水加成：HC ≡CH+Br ＝CHBr CHBr ＝CHBr+Br 2—CHBr 2与氢气加成：HC ≡CH+H 2催化剂H 2C ＝CH2图3乙炔的制取与氯化氢加成：HC≡CH+HCl催化剂CH2＝CHCl（3）聚合反应氯乙烯加聚，得到聚氯乙烯：n CH2＝CHCl催化剂[CH2—]n乙炔加聚，得到聚乙炔：n HC≡CH催化剂[CH＝CH]n4.1,3-丁二烯与溴完全加成：CH2＝CH－CH＝CH2+2Br2Br－CHBr－CHBr－CH2Br与溴1,2-加成：CH2＝CH－CH＝CH2+Br2Br－CHBr－CH＝CH2与溴5.苯（1（2（制溴苯）+HO—苯硝化反应生成硝基苯，它是一种带有苦杏仁味、无色油状液体，有毒。

+HO—（3）加成反应（环己烷）6.甲苯（1（2）取代反应甲苯硝化反应生成2，4，6-三硝基甲苯，简称三硝基甲苯，又叫梯恩梯（TNT），是一种淡黄色晶体，不溶于水。

它是一种烈性炸药，广泛用于国防、开矿等。

注意：甲苯在光照条件下发生侧链的取代，而在催化剂条件下发生苯环上的取代。

CH3CH3BrCH3Br+Br2Fe(或 )+HBr(本反应用纯溴，催化剂时苯环上取代)CH3|+3HNO 浓硫酸O2N—CH3|—NO2|NO2+3H2O3。