第二轮复习教案有机化合物燃烧问题1
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有机化合物燃烧问题
教学目标
知识技能:掌握有机物燃烧耗氧量、生成二氧化碳和水的量的有关规律及
计算方法。掌握根据燃烧产物的量判断有机物的组成。
能力培养:通过习题的解题思路及方法的讨论,培养学生的逻辑思维能力,
归纳小结有关规律及技巧的能力。
科学思想:对学生进行从个别到一般的辩证唯物主义观点教育。
科学品质:通过燃烧过程各种量规律的探索,培养学生勇于探索及严谨认
真的科学态度。
重点、难点 有机物燃烧各种量之间有关规律的探索。
例1 等物质的量下列烃完全燃烧时耗氧气的量最多的是_______,生成
水最少的是__________。
A .CH4 B.C2H4 C.C2H2 D.
C6H6
归纳小结:
根据燃烧通式求解:答案为D 、C 。
小结规律:等物质的量烃完全燃烧时耗氧量取决于x 与y
的值,生
例2 等物质的量的下列有机物完全燃烧时,消耗氧气的量最多的是
( )
A .甲烷 B.乙醛
C .乙二醇 D.乙醇
方法1 利用燃烧通式
①先写出化学式A .CH4,B .C2H4O ,C .C2H6O2,D
.
C2H6
解,答案为D 。
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方法2.先做转换
(B )C2H4O →C2H2(H2O )
(C )C2H6O2→C2H2(H2O )2
(D )C2H6O →C2H4(H2O )
只需比较A 为CH4,B 、C 相同为C2H2,D 转化为C2H4,耗氧
【练习】
1.下列各组有机物,不管它们以何种比例混合,只要物质的量一定,则完
全燃烧时消耗氧气为一定值的是 ( )
A .C4H6 C3H8
B .C5H10 C6H6
C .C2H6O C2H4O2
D .C3H6 C3H8O
2.某烃或某烃含氧衍生物只要含有的碳原子数相同,当它们以等物质的量
分别充分燃烧时,所消耗氧气的量相等,则烃是___________ ,烃的衍生物是
_________。
1.审题,应用规律求解。 答案为B 、
D
。
2.思考。
讨论:同碳数的烯与饱和一元醇;同碳数的炔与饱和一元醛
如C2H4 C2H6OC2H2 C2H4O
归纳小结:应符合烃的含氧衍生物与烃差n 个水分子。还要看该种衍生物
是否存在。
例1 等质量的下列烃完全燃烧时消耗氧气的量最多的是( )
A .CH4 B.C2H4
C .C2H6 D.C6H6
方法1:常规法根据燃烧的化学方程式求解。
答案为A 。
小结规律:将CxHy 转换为CHy/x,相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大,
耗氧量越高,生成水的量越多,而产生的CO2量越少。y/x相同,耗氧量,生
成H2O 及CO2的量相同。
方法2:
根据上述规律解题。
答案为A
小结规律:等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时其耗氧量相等。燃
烧产物相同,比例亦相同。
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成CO2与H2O 的量均相同。
(3)CH2 各种烯烃
【评价】方法1费时费力。
【讲述】C+O2→CO2
12g 1mol
12H+3O2→6H2O
12g 3mol
可见同质量的碳元素、氢元素分别完全燃烧,氢元素耗氧是碳元素的3倍,
质量相同的各类烃完全燃烧时,含氢量越高耗氧量越多。
例1 A、B 是分子量不相等的两种有机物,无论以何种比例混合只要总质
量不变,完全燃烧后产生H2O 的质量也不变。试写出两组符合上述情况的有机
物的分子式_____。并回答应满足的条件是____。
分析题意:只要混合物质量不变完全燃烧后产生水的质量也不变,应满足
的条件是氢元素的质量分数相等。符合情况的两组为:
1.C2H2和C6H6;2.CH2O 和C2H4O2。
例2 有机物A 、B 分子式不同,它们只可能含C 、H 、O 元素中的三种或两
种。如果将A 、B 不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时所
消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变,那么A 、B 组成必须满足的条件是
____。若A 是甲烷则符合上述条件的化合物B 中分子量最小的是_____。(写出
分子式)
在教师指导下,应用有关规律解题。分析:A 、B 应为CxHy 或CxHOz 。只要
混合物物质的量之和不变,完全燃烧时消耗氧气和生成水的物质的量也不变,
则两种有机物分子中含氢原子个数相等。若A 为CH4,则B 一定为CH4(CO2)n 。
其中分子量最小的B 一定为CH4(CO2),即C2H4O2。
答案为:A 、B 的分子中氢原子数相同,且相差n 个碳原子,同时相差2n
个氧原子。
三、气态烃与氧气混合充分燃烧,恢复原状态(100℃以上)反应前后气体
体积的变化。。
分别写出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃烧的化学方程式。如果温度高于
100℃,分析燃烧反应前后气体体积的变化情况。
写出有关反应的化学方程式,并分析:
CH4+2O2→CO2+2H2O
C2H4+3O2→2CO2+2H2O
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C2H2+2.5O2→2CO2+H2O
C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O
通过分析找出一般规律。
设烃CxHy 为1mol
y=4,总体积不变,△V=0
y <4,总体积减小,△V=1-y/4
y >4,总体积增大,△V=y/4-1
【评价】评价学生的分析,指出如果温度低于100℃生成液态水,则不符
合此规律,具体情况可通过化学方程式分析。
【练习】
1.120℃时,1体积某烃和4体积O2混合,完全燃烧后恢复到原来的温度
和压强,体积不变,该烃分子式中,所含碳原子数不可能的是
( )
A .1 B.2 C.3 D.4
应用有关规律解题:
因为反应前后气体体积不变,所以氢原子数应为4。氢原子数为4时碳原
子数可以为1.CH4,2.C2H4,3.C3H4,不能为4,答案为D 。
【评价】对学生解题思路进行评价。
2.两种气态烃以任意比例混合在105℃时1L 该混合物与9L 氧气混合,充
分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L ,下列混合烃中不符合此条件
的是 ( )
A .CH4、C2H4 B.CH4、C3H6
C .C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6
应用规律解题。
答案为B
部分同学答案为B 、D
【组织讨论】分析正确答案及其原因。
【过渡】除以上烃及烃的衍生物充分燃烧,判断消耗氧气的量,生成CO2
及H2O 的量的问题外,还有一些其它方面的计算,下面就这些内容小结其解题
常用的技巧及方法。
因为题目限定气态烃以任意比例混合,而C2H2、C3H6只有在1∶1混合时
氢原子数才可能为4,故不符合条件。所以答案应是B 。
思考:还经常遇到哪些有机物燃烧计算的问题?
四、几种有机物燃烧计算题的解题方法及技巧
例1 10mL某种气态烃在50mL 氧气中充分燃烧,得到液态水和体积为
35mL 的混合气体(气体体积均在同温、同压下测得),该气态烃可能是什么烃?
分析题意,讨论解法。
解:
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10mL 气态烃在50mLO2中充分燃烧,O2应为足量或过量,得到35mL 混合气
体应为CO2和O2。
解:设气态烃为
CxHy
y=6
讨论:y=6时的气态烃有
C2H6 C3H6 C4H6
分析:1mol C3H6完全燃烧消耗O2(4+6/4)=5.5mol,不合题意,舍去。
例2 两种气态烃组成的混合气体0.1mol ,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g
水,混合气体中 ( )
A .一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯
C .一定没有乙烷 D.一定有乙炔
解:设气态烃为CxHy 。
1mol x mol 9yg
0.1mol 0.16 mol 3.6 g
解得 X=1.6
y=4即平均化学式为C1.6H4因为只有甲烷碳原子数小于1.6,故一定有甲
烷,乙烷氢原子数大于4,故一定没有乙烷。
答案为 A、C 。
1.常温下一种烷烃A 和一种单烯烃B 组成混合气体,A 或B 分子最多只含
有4个碳原子,且B 分子的碳原子数比A 分子的多。
(1)将该混合气体充分燃烧在同温、同压下得2.5LCO2,试推断原混合气
体中A 和B 所有可能的组合及其体积比。
解析:
设平均分子式为CxHy (用平均值分析法)
根据题意X=2.5,平均分子式为C2.5Hy 。
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VA ∶VB 可用十字交叉法迅速求解。
(2)120℃时取1L 该混合气体与9L 氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120℃
和燃烧前的压强时,体积增大6.25%,试通过计算确定混合气中各成分的分子
式。
(2)由C2.5Hy 燃烧反应方程式求出y 值。
解得y=6.5,平均分子式为C2.5H6.5,讨论只有④组符合题意。
2.某混合气体由两种气态烃组成。取2.24L 该混合气完全燃烧后得到4.48L
二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g 水,则这两种气体可能是 ( )
A .CH4和C3H8 B.CH4和C3H4
C .C2H2和C3H4 D.C2H2和C2H6
①平均分子式法 ②差量法
③十字交叉法 ④讨论法等
即该烃平均分子组成为C2H4。
讨论:A 中含H >4,C 中含C >2,而B 、D 符合题意。
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一、选择题
1.物质的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃烧需要氧气的物质的量依次为x 、
y 、zmol ,则x 、y 、Z 的关系为 ( )
A .x >y >z B.y >z >x
C .z >y >x D.y >x >z
2.X 是一种烃,它不能使KMnO4溶液褪色,0.5mol 的X 完全燃烧时,得到
27g 水和67.2LCO2(标准状况),X 是 ( )
A .环己烷 B.苯
C .1,3-丁二烯 D.甲苯
3.某有机物CnHxOy 完全燃烧时消耗O2物质的量是有机物的n 倍,生成
CO2和H2O 物质的量相等,该有机物化学式中,x 、y 和n 的量的关系可以是 ( )
A .2n=x=2y B.n=2x=y
C .2y=x=n D.x=2n=y
4.分别燃烧下列各组物质中的两种有机物,所得CO2和H2O 的物质的量之
比相同的有 ( )
A .乙烯,丁二烯 B.乙醇,乙醚
C .苯,苯酚 D.醋酸,葡萄糖
5.有乙醛蒸气与乙炔的混合气体aL 。当其完全燃烧时,消耗相同状况下
的氧气的体积为 ( )
A .2aL B.2.5aL
B .C .3aL D.无法计算
6.一定量乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得到CO2、CO 和水的总的质量为
27.6g 。若其中水的质量为10.8g ,则CO 的质量是
( )
A .1.4g B.2.2g
C .4.4g D.2.2g 和4.4g 之间
7.某气态烷烃和炔烃的混合物1L ,完全燃烧后生成CO21.4L 和水蒸气1.6L
(体积均在相同状况下测定),该混合物为 ( )
A .乙烷,乙炔
B .甲烷,乙炔
C .甲烷,丙炔
D .乙烷,丙炔
8.有两种有机物组成的混合物,在一定的温度和压强下完全汽化为气体。
在相同温度和压强下,只要混合气体体积一定,那么无论混合物以何种比例混
合,它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的。符合这种情况的可能是
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A .C2H6O 和C2H4O2
B .C2H4O 和CH4O
C .C3H6O 和C3H8O3
D .C3H6O 和C3H8O2
9.在压强为1.01×105Pa 和150℃时,将1LC2H4、2LC2H2、2LC2H6和20LO2
混合并点燃,完全反应后,氧气有剩余,当混合后的反应气恢复到原压强和温
度时,其体积为 ( )
A .10L B.15L
C .20L D.25L
10.下列各组烃的混合物,只要总质量一定,无论按什么比例混合,完全
燃烧后生成的CO2和H2O 都为恒量的是 ( )
A .C2H2、C2H6 B.C2H4、C3H8
C .C2H4、C3H6 D、C3H6、C3H8
11.将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经
过滤得沉淀20g ,滤液质量比石灰水减少5.8g ,则该有机物可能是 ( )
A .乙烯 B.乙二醇
C .乙醇 D.甲酸甲酯
12.amL 三种气态烃混合物与足量O2混合点燃后恢复到原来状态(常温、
常压),体积共缩小2amL ,则三种烃可能是 ( )
A .CH4,C2H4,C3H4
B .C2H6,C3H6,C4H6
C .CH4,C2H6,C3H6
D .C2H4,C2H2,CH4
二、非选择题
13.有机物在氧气中燃烧,其中的碳氢原子数与消耗氧的量有一定关系,
(1)等质量的醛(CnH2nO )和羧酸(CmH2mO2)分别充分燃烧时n 与m 为
何关系时消耗氧的量相同________(写出n 与m 的数学关系)。
(2)等物质量的同碳数的烯烃与饱和一元醇分别充分燃烧时,消耗氧气的
量相同。等物质的量的同氢原子数的_____烃(填烷、烯、炔或苯的同系物)与
饱和一元_______(填醇、醛或羧酸或酯)分别燃烧时,消耗氧气的量相同。
14.燃烧1体积某烃的蒸气生成的CO2比H2O (气)少1体积(相同状况),
0.1mol 该烃充分燃烧,其产物全部被碱石灰吸收,碱石灰增重39g ,该烃的分
子式是______。
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答 案
一、选择题
1.A 2.B 3.A 4.C 、D 5.B
6.A 提示:生成水10.8g 18g/mol=0.6mol,3H2O ~C2H6O ,有乙醇0.2mol ,含碳0.4mol ,设生成CO 、CO2物质的量分别为x 、y ,
7.B 8.D 9.D 10.C
11.B 、C 提示:设生成10g 沉淀需CO2物质的量为x ,溶液质量减少为y Ca (OH )2+CO2=CaCO3↓+H2O 溶液质量减少
1mol 100g (100-44)g
x 10g y
x=0.1mol y=5.6g
反应产生H2O 的质量为:
5.6g-2.9g=2.7g
12.A
二、非选择题
13.(1)2n (2)烷,羧酸或酯 14.C6H14 提示:根据题意:1体积烃的蒸气燃烧生成的CO2比蒸气少1体积。该烃一定为烷烃,可根据烷烃燃烧通式求出n 值。