有機(jī)化合物燃燒問題

有機(jī)化合物燃燒問題教學(xué)目標(biāo)知識技能：掌握有機(jī)物燃燒耗氧量、生成二氧化碳和水的量的有關(guān)規(guī)律及計算方法。掌握根據(jù)燃燒產(chǎn)物的量判斷有機(jī)物的組成。能力培養(yǎng)：通過習(xí)題的解題思路及方法的討論，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，歸納小結(jié)有關(guān)規(guī)律及技巧的能力?？茖W(xué)思想：對學(xué)生進(jìn)行從個別到一般的辯證唯物主義觀點(diǎn)教育。科學(xué)品質(zhì)：通過燃燒過程各種量規(guī)律的探索，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)、難點(diǎn) 有機(jī)物燃燒各種量之間有關(guān)規(guī)律的探索。教學(xué)過程設(shè)計教師活動【提問】請寫出烴及其含氧衍生物燃燒的通式?！驹O(shè)疑】從燃燒通式中能找出烴及烴的含氧衍生物燃燒的哪些規(guī)律？【引入新課】一、等物質(zhì)的量的烴及其含氧衍生物完全燃燒時耗氧量、生成CO2及H2O量的比較。【投影】例1等物質(zhì)的量下列烴完全燃燒時耗氧氣的量最多的是，生成水最少的是。A.ch4b.c2h4c.c2h2d.c6h6請學(xué)生通過解題小結(jié)，等物質(zhì)的量的烴分別燃燒消耗氧氣生成CO2及H2O的量的有關(guān)規(guī)律。學(xué)生活動

TOC\o"1-5"\h\z7 VC^y+耳+- +-H.0i4』 ￡r \O2-^kCO2+^H2OJ歸納小結(jié)：生成水y2y2有機(jī)物1生成水y2y2y蛭^+- X4含氧衍生物X十S-：TT上根據(jù)燃燒通式求解：答案為D、C。小結(jié)規(guī)律：等物質(zhì)的量烴完全燃燒時耗氧量取決于x與y的值，生成二氧化碳的量取決于H的值，生成水的量取決于3的值。■Lj【投影】例2等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物完全燃燒時，消耗氧氣的量最多的是( )A.甲烷 B.乙醛C乙二醇 D.乙醇指導(dǎo)學(xué)生討論解題方法。討論方法：方法1利用燃燒通式①先寫出化學(xué)式A.CH4,B.C2H4O,C.C2H6O2，D.C2H60；②根據(jù)燃燒逋式lmol有機(jī)物完全燃燒耗氧的量為&+jj求解，答案為D。【評價】【設(shè)問】能否將含氧衍生物轉(zhuǎn)換為烴或只含碳來考慮，為什么？思考、回答。能。等物質(zhì)的量的分子式為CmHn的烴與分子式可轉(zhuǎn)換為CmHn(H2。)x的含氧衍生物，分別燃燒時耗氧的量相同?！驹u價】利用此方法解決這類題的優(yōu)點(diǎn)是：方便、快捷。方法2.先做轉(zhuǎn)換C2H4O—C2H2(H2O)C2H6O2—C2H2(H2O)2C2H6OT2H4(H2O)只需比較A為CH4,B、C相同為C2H2,D轉(zhuǎn)化為C2H4，耗氧的量大小可用忍+3判斷.答案為d【練習(xí)】下列各組有機(jī)物，不管它們以何種比例混合，只要物質(zhì)的量一定，則完TOC\o"1-5"\h\z全燃燒時消耗氧氣為一定值的是 ( )C4H6 C3H8C5H10 C6H6C2H6O C2H4O2C3H6 C3H8O某烴或某烴含氧衍生物只要含有的碳原子數(shù)相同，當(dāng)它們以等物質(zhì)的量分別充分燃燒時，所消耗氧氣的量相等，則烴是，烴的衍生物是 。審題，應(yīng)用規(guī)律求解。答案為B、D。注意&選項(xiàng)表面看不出，進(jìn)一步分析判斷。思考。討論：同碳數(shù)的烯與飽和一元醇；同碳數(shù)的炔與飽和一元醛如C2H4 C2H6OC2H2 C2H4O歸納小結(jié)：應(yīng)符合烴的含氧衍生物與烴差n個水分子。還要看該種衍生物是否存在。【設(shè)疑】相同質(zhì)量的烴或烴的衍生物完全燃燒時，是否也符合這些規(guī)律？【引入】二、等質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時在相同條件下相關(guān)量的比較。【投影】例1等質(zhì)量的下列烴完全燃燒時消耗氧氣的量最多的是( )A.CH4 B.C2H4C.C2H6 D.C6H6思考。討論如何求解。方法1：常規(guī)法根據(jù)燃燒的化學(xué)方程式求解。答案為A。同老師一起分析，并小結(jié)有關(guān)規(guī)律。小結(jié)規(guī)律：將CxHy轉(zhuǎn)換為CHy/x，相同質(zhì)量的烴完全燃燒時y/x值越大，耗氧量越高，生成水的量越多，而產(chǎn)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：根據(jù)上述規(guī)律解題。答案為A小結(jié)規(guī)律：等質(zhì)量具有相同最簡式的有機(jī)物完全燃燒時其耗氧量相等。燃燒產(chǎn)物相同，比例亦相同。Cl）CH,0J “E質(zhì)量相同，完全燃燒，耗氧量相同，生[L_.上|_孑LJ-lI成CO2與H2O的量均相同。⑵CH{c：h：（3）CH2各種烯烴【評價】方法1費(fèi)時費(fèi)力?！局v述】C+O2—CO212g 1mol12H+3O2一6H2O12g 3mol可見同質(zhì)量的碳元素、氫元素分別完全燃燒，氫元素耗氧是碳元素的3倍，質(zhì)量相同的各類烴完全燃燒時，含氫量越高耗氧量越多。【提問】請學(xué)生根據(jù)規(guī)律舉幾例并分析原因。分析原因：因?yàn)樽詈喪较嗤?，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等，有機(jī)物質(zhì)量相同，各元素的質(zhì)量一定相同。但一定要注意最簡式不同，某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能相同。（如：CH4,C8H16O碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等）【評價】分析得很好?！緫?yīng)用規(guī)律解題】【投影】例1A、B是分子量不相等的兩種有機(jī)物，無論以何種比例混合只要總質(zhì)量不變，完全燃燒后產(chǎn)生H2O的質(zhì)量也不變。試寫出兩組符合上述情況的有機(jī)物的分子式。并回答應(yīng)滿足的條件是。分析題意：只要混合物質(zhì)量不變完全燃燒后產(chǎn)生水的質(zhì)量也不變，應(yīng)滿足的條件是氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。符合情況的兩組為：1.C2H2和C6H6；2.CH2O和C2H4O2?！驹u價】同學(xué)們解題是正確的。應(yīng)注意C12H8和C2H4O3也符合題意。一定要注意滿足的條件不能是最簡式相同。【投影】例2有機(jī)物A、B分子式不同，它們只可能含C、H、O元素中的三種或兩種。如果將A、B不論以何種比例混合，只要物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時所消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變，那么A、B組成必須滿足的條件是。若A是甲烷則符合上述條件的化合物B中分子量最小的是。(寫出分子式)在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用有關(guān)規(guī)律解題。分析：A、B應(yīng)為CxHy或CxHOz。只要混合物物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時消耗氧氣和生成水的物質(zhì)的量也不變，則兩種有機(jī)物分子中含氫原子個數(shù)相等。若A為CH4，則B一定為CH4(CO2)n。其中分子量最小的B一定為CH4(CO2)，即C2H4O2。答案為：A、B的分子中氫原子數(shù)相同，且相差n個碳原子，同時相差2n個氧原子?！驹O(shè)問】如果A、B碳原子數(shù)相等會如何？如果燃燒時消耗氧氣的量相同，那么A、B將滿足什么條件？思考回答問題：生成CO2的量相同。A、B分子中碳原子數(shù)相同，且相差2n個氫原子同時相差n個氧原子。【過渡】氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積是怎樣變化呢？三、氣態(tài)烴與氧氣混合充分燃燒，恢復(fù)原狀態(tài)(100°C以上)反應(yīng)前后氣體體積的變化。聆聽、思考?！咎釂枴糠謩e寫出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃燒的化學(xué)方程式。如果溫度高于100C，分析燃燒反應(yīng)前后氣體體積的變化情況。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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通過分析找出一般規(guī)律。設(shè)烴CxHy為1moly=4，總體積不變，^VTyV4，總體積減小，△V=1-y/4y>4，總體積增大，△V=y/4-1【評價】評價學(xué)生的分析，指出如果溫度低于100°C生成液態(tài)水，則不符合此規(guī)律，具體情況可通過化學(xué)方程式分析。【練習(xí)】1.120C時，1體積某烴和4體積O2混合，完全燃燒后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，體積不變，該烴分子式中，所含碳原子數(shù)不可能的是( )A.1B.2C.3D.4應(yīng)用有關(guān)規(guī)律解題：因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體體積不變，所以氫原子數(shù)應(yīng)為4。氫原子數(shù)為4時碳原子數(shù)可以為1.CH4，2.C2H4，3.C3H4，不能為4，答案為D?！驹u價】對學(xué)生解題思路進(jìn)行評價。2.兩種氣態(tài)烴以任意比例混合在105C時1L該混合物與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L，下列混合烴中不符合此條件的是 ( )A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6C.C2H4、C3H4 D.C2H2、C3H6應(yīng)用規(guī)律解題。答案為B部分同學(xué)答案為B、D【組織討論】分析正確答案及其原因?！具^渡】除以上烴及烴的衍生物充分燃燒，判斷消耗氧氣的量，生成CO2及H2O的量的問題外，還有一些其它方面的計算，下面就這些內(nèi)容小結(jié)其解題常用的技巧及方法。因?yàn)轭}目限定氣態(tài)烴以任意比例混合，而C2H2、C3H6只有在1：1混合時氫原子數(shù)才可能為4,故不符合條件。所以答案應(yīng)是B。思考：還經(jīng)常遇到哪些有機(jī)物燃燒計算的問題？四、幾種有機(jī)物燃燒計算題的解題方法及技巧【投影】例110mL某種氣態(tài)烴在50mL氧氣中充分燃燒，得到液態(tài)水和體積為35mL的混合氣體（氣體體積均在同溫、同壓下測得），該氣態(tài)烴可能是什么烴？分析題意，討論解法。解：10mL氣態(tài)烴在50mL02中充分燃燒，。2應(yīng)為足量或過量，得到35mL混合氣體應(yīng)為C02和02。解：設(shè)氣態(tài)烴為CxHyTOC\o"1-5"\h\zf y] yCH+k+- +-H.0*yI 』2』y11 K+— KlOmL10翌+%）1°苞50-10G+Wx=35y=6討論：y=6時的氣態(tài)烴有C2H6C3H6 C4H6分析：1molC3H6完全燃燒消耗O2(4+6/4)=5.5mol，不合題意，舍去。【評價】同學(xué)的解題思路比較好，這是應(yīng)用到了討論法。是否還有其他方法，比如差量法、解不等式法等，請同學(xué)們回去練習(xí)?！就队啊坷?兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1mol，完全燃燒得0.16molCO2和3.6g水，混合氣體中( )A?一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯C.一定沒有乙烷 D.一定有乙炔【組織討論】根據(jù)平均化學(xué)式C1.6H4分析哪個選項(xiàng)是正確的。解：設(shè)氣態(tài)烴為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即平均化學(xué)式為C1.6H4因?yàn)橹挥屑淄樘荚訑?shù)小于1.6,故一定有甲烷，乙烷氫原子數(shù)大于4，故一定沒有乙烷。答案為A、C?！局笇?dǎo)學(xué)生解題】分析該題應(yīng)用到的方法和技巧是：平均化學(xué)式法及討論法。(指出)解決一道題可能要用到多種方法和技巧，如平均式量法、守恒法、十字交叉法等?！玖?xí)題】常溫下一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體，A或B分子最多只含有4個碳原子，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多。(1)將該混合氣體充分燃燒在同溫、同壓下得2.5LCO2,試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比。

解析:設(shè)平均分子式為CxHy(用平均值分析法)1L4J根據(jù)題意X=2.5,平均分子式為1L4J根據(jù)題意X=2.5,平均分子式為C2.5Hy。平均一可能的組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時取1L該混合氣體與9L氧氣混合，充分燃燒后，當(dāng)恢復(fù)到120°C和燃燒前的壓強(qiáng)時，體積增大6.25%，試通過計算確定混合氣中各成分的分子式。(2)由C2.5Hy燃燒反應(yīng)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

由己知得土虧乂1如％=6,25聚解得y=6.5,平均分子式為C2.5H6.5,討論只有④組符合題意。【組織討論】解此題用到哪些方法及技巧。某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。取2.24L該混合氣完全燃燒后得到4.48L二氧化碳(氣體已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水，則這兩種氣體可能是( )B.CH4和C3H4AB.CH4和C3H4C.C2H2和C3H4C.C2H2和C3H4請學(xué)生應(yīng)用上題小結(jié)技巧解題。討論：平均分子式法差量法十字交叉法討論法等【解析】咔E：「H【解析】咔E：「H二勿4.4822A3.6即該烴平均分子組成為C2H4。討論：A中含H>4,C中含02,而B、D符合題意。精選題一、選擇題物質(zhì)的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃燒需要氧氣的物質(zhì)的量依次為X、y、zmol，則x、y、Z的關(guān)系為（ ）x>y>z B.y>z>xC.z>y>x D.y>x>zX是一種烴，它不能使KMnO4溶液褪色，0.5mol的X完全燃燒時，得到27g水和67.2LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），X是（ ）環(huán)己烷 B.苯C.1，3-丁二烯 D.甲苯某有機(jī)物CnHxOy完全燃燒時消耗02物質(zhì)的量是有機(jī)物的n倍，生成CO2和H2O物質(zhì)的量相等，該有機(jī)物化學(xué)式中，x、y和n的量的關(guān)系可以是（）2n=x=2y B.n=2x=yC.2y=x=n D.x=2n=y分別燃燒下列各組物質(zhì)中的兩種有機(jī)物，所得CO2和H2O的物質(zhì)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，葡萄糖有乙醛蒸氣與乙炔的混合氣體aL。當(dāng)其完全燃燒時，消耗相同狀況下的氧氣的體積為（ ）2aL B.2.5aLC.3aL D.無法計算一定量乙醇在氧氣不足的情況下燃燒，得到CO2、CO和水的總的質(zhì)量為27.6g。若其中水的質(zhì)量為10.8g，則CO的質(zhì)量是（）A.1.4g B.2.2gC.4.4gD.2.2g和4.4gC.4.4g某氣態(tài)烷烴和炔烴的混合物1L,完全燃燒后生成CO21.4L和水蒸氣1.6L(體積均在相同狀況下測定)，該混合物為( )乙烷，乙炔甲烷，乙炔甲烷，丙炔乙烷，丙炔有兩種有機(jī)物組成的混合物，在一定的溫度和壓強(qiáng)下完全汽化為氣體。在相同溫度和壓強(qiáng)下，只要混合氣體體積一定，那么無論混合物以何種比例混合，它在完全燃燒時所消耗的氧氣體積也是一定的。符合這種情況的可能是()C2H6O和C2H4O2C2H4O和CH4OC3H6O和C3H8O3C3H6O和C3H8O2在壓強(qiáng)為1.01X105Pa和150°C時，將1LC2H4、2LC2H2、2LC2H6和20LO2混合并點(diǎn)燃，完全反應(yīng)后，氧氣有剩余，當(dāng)混合后的反應(yīng)氣恢復(fù)到原壓強(qiáng)和溫度時，其體積為 ( )A.10L B.15L20L D.25L下列各組烴的混合物，只要總質(zhì)量一定，無論按什么比例混合，完全燃燒后生成的CO2和H2O都為恒量的是()A.C2H2、C2H6 B.C2H4、C3H8C2H4、C3H6 D、C3H6、C3H8將一定量的有機(jī)物充分燃燒后的產(chǎn)物通入足量石灰水中完全吸收，經(jīng)過濾得沉淀20g，濾液質(zhì)量比石灰水減少5.8g，則該有機(jī)物可能是()C.乙醇C.乙醇amL三種氣態(tài)烴混合物與足量O2混合點(diǎn)燃后恢復(fù)到原來狀態(tài)（常溫、常壓），體積共縮小2amL，則三種烴可能是（ ）CH4，C2H4，C3H4C2H6,C3H6,C4H6CH4,C2H6,C3H6C2H4，C2H2，CH4二、非選擇題