有机化合物燃烧问题

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。教学过程设计教师活动【提问】请写出烃及其含氧衍生物燃烧的通式。【设疑】从燃烧通式中能找出烃及烃的含氧衍生物燃烧的哪些规律？【引入新课】一、等物质的量的烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量、生成CO2及H2O量的比较。【投影】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.ch4b.c2h4c.c2h2d.c6h6请学生通过解题小结，等物质的量的烃分别燃烧消耗氧气生成CO2及H2O的量的有关规律。学生活动

TOC\o"1-5"\h\z7 VC^y+耳+- +-H.0i4』 £r \O2-^kCO2+^H2OJ归纳小结：生成水y2y2有机物1生成水y2y2y蛭^+- X4含氧衍生物X十S-：TT上根据燃烧通式求解：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，生成二氧化碳的量取决于H的值，生成水的量取决于3的值。■Lj【投影】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.乙醇指导学生讨论解题方法。讨论方法：方法1利用燃烧通式①先写出化学式A.CH4,B.C2H4O,C.C2H6O2，D.C2H60；②根据燃烧逋式lmol有机物完全燃烧耗氧的量为&+jj求解，答案为D。【评价】【设问】能否将含氧衍生物转换为烃或只含碳来考虑，为什么？思考、回答。能。等物质的量的分子式为CmHn的烃与分子式可转换为CmHn(H2。)x的含氧衍生物，分别燃烧时耗氧的量相同。【评价】利用此方法解决这类题的优点是：方便、快捷。方法2.先做转换C2H4O—C2H2(H2O)C2H6O2—C2H2(H2O)2C2H6OT2H4(H2O)只需比较A为CH4,B、C相同为C2H2,D转化为C2H4，耗氧的量大小可用忍+3判断.答案为d【练习】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TOC\o"1-5"\h\z全燃烧时消耗氧气为一定值的是 ( )C4H6 C3H8C5H10 C6H6C2H6O C2H4O2C3H6 C3H8O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 。审题，应用规律求解。答案为B、D。注意&选项表面看不出，进一步分析判断。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。【设疑】相同质量的烃或烃的衍生物完全燃烧时，是否也符合这些规律？【引入】二、等质量的有机物完全燃烧时在相同条件下相关量的比较。【投影】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.C2H4C.C2H6 D.C6H6思考。讨论如何求解。方法1：常规法根据燃烧的化学方程式求解。答案为A。同老师一起分析，并小结有关规律。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。Cl）CH,0J “E质量相同，完全燃烧，耗氧量相同，生[L_.上|_孑LJ-lI成CO2与H2O的量均相同。⑵CH{c：h：（3）CH2各种烯烃【评价】方法1费时费力。【讲述】C+O2—CO212g 1mol12H+3O2一6H2O12g 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。【提问】请学生根据规律举几例并分析原因。分析原因：因为最简式相同，各元素的质量分数一定相等，有机物质量相同，各元素的质量一定相同。但一定要注意最简式不同，某元素的质量分数可能相同。（如：CH4,C8H16O碳元素质量分数相等）【评价】分析得很好。【应用规律解题】【投影】例1A、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。【评价】同学们解题是正确的。应注意C12H8和C2H4O3也符合题意。一定要注意满足的条件不能是最简式相同。【投影】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。【设问】如果A、B碳原子数相等会如何？如果燃烧时消耗氧气的量相同，那么A、B将满足什么条件？思考回答问题：生成CO2的量相同。A、B分子中碳原子数相同，且相差2n个氢原子同时相差n个氧原子。【过渡】气态烃完全燃烧前后气体体积是怎样变化呢？三、气态烃与氧气混合充分燃烧，恢复原状态(100°C以上)反应前后气体体积的变化。聆听、思考。【提问】分别写出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃烧的化学方程式。如果温度高于100C，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+2O2一CO2+2H2OC2H4+3O2一2CO2+2H2OC2H2+2.5O2一2CO2+H2OC2H6+3.5O2一2CO2+3H2O通过分析找出一般规律。设烃CxHy为1moly=4，总体积不变，^VTyV4，总体积减小，△V=1-y/4y>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°C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】1.120C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.1B.2C.3D.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105C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、C3H6C.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【投影】例110mL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：10mL气态烃在50mL02中充分燃烧，。2应为足量或过量，得到35mL混合气体应为C02和02。解：设气态烃为CxHyTOC\o"1-5"\h\zf y] yCH+k+- +-H.0*yI 』2』y11 K+— KlOmL10翌+%）1°苞50-10G+Wx=35y=6讨论：y=6时的气态烃有C2H6C3H6 C4H6分析：1molC3H6完全燃烧消耗O2(4+6/4)=5.5mol，不合题意，舍去。【评价】同学的解题思路比较好，这是应用到了讨论法。是否还有其他方法，比如差量法、解不等式法等，请同学们回去练习。【投影】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【组织讨论】根据平均化学式C1.6H4分析哪个选项是正确的。解：设气态烃为CxHy。TOC\o"1-5"\h\z'yl yCVHV+ k+- +-H.0*yI 4j 』2：』1mol xmol 9yg0.1mol 0.16mol 3.6g解得X=1.6y=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。【指导学生解题】分析该题应用到的方法和技巧是：平均化学式法及讨论法。(指出)解决一道题可能要用到多种方法和技巧，如平均式量法、守恒法、十字交叉法等。【习题】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)1L4J根据题意X=2.5,平均分子式为1L4J根据题意X=2.5,平均分子式为C2.5Hy。平均一可能的组合有四神蛆合氏的分■子式日的分子式七-V①ch41:3©ch4c4hs1:1③海C3Hs1:1④3:1VA:Vb可用十字交叉法迅速求解。(2)120°C时取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120°C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。TOC\o"1-5"\h\z&氏+2.5+-O3-^2.5CO3+-H30_lV )a1 Xa Xi ■*|Xi - 5-4/ 菖1 -+2.5 2.5 -AV--14 2 4

由己知得土亏乂1如％=6,25聚解得y=6.5,平均分子式为C2.5H6.5,讨论只有④组符合题意。【组织讨论】解此题用到哪些方法及技巧。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( )B.CH4和C3H4AB.CH4和C3H4C.C2H2和C3H4C.C2H2和C3H4请学生应用上题小结技巧解题。讨论：平均分子式法差量法十字交叉法讨论法等【解析】咔E：「H【解析】咔E：「H二勿4.4822A3.6即该烃平均分子组成为C2H4。讨论：A中含H>4,C中含02,而B、D符合题意。精选题一、选择题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（ ）x>y>z B.y>z>xC.z>y>x D.y>x>zX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（ ）环己烷 B.苯C.1，3-丁二烯 D.甲苯某有机物CnHxOy完全燃烧时消耗02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（）2n=x=2y B.n=2x=yC.2y=x=n D.x=2n=y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（ ）2aL B.2.5aLC.3aL D.无法计算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.2.2gC.4.4gD.2.2g和4.4gC.4.4g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( )乙烷，乙炔甲烷，乙炔甲烷，丙炔乙烷，丙炔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()C2H6O和C2H4O2C2H4O和CH4OC3H6O和C3H8O3C3H6O和C3H8O2在压强为1.01X105Pa和150°C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.15L20L D.25L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、C3H8C2H4、C3H6 D、C3H6、C3H8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()C.乙醇C.乙醇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（ ）CH4，C2H4，C3H4C2H6,C3H6,C4H6CH4,C2H6,C3H6C2H4，C2H2，CH4二、非选择题