高三化学二轮复习 全套教学案详解 有机化合物燃烧问题.doc

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_。ach4 bc2h4 cc2h2 dc6h6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【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 利用燃烧通式先写出化学式ach4，bc2h4o，cc2h6o2，dc2h6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（h2o）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（b）c2h4oc2h2（h2o）（c）c2h6o2c2h2（h2o）2（d）c2h6oc2h4（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 （ ）ac4h6 c3h8bc5h10 c6h6cc2h6o c2h4o2dc3h6 c3h8o2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。【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 （ ）ach4 bc2h4cc2h6 dc6h6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。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+o2co212g 1mol12h+3o26h2o12g 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：1c2h2和c6h6；2ch2o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+2o2co2+2h2oc2h4+3o22co2+2h2oc2h2+2.5o22co2+h2oc2h6+3.5o22co2+3h2o通过分析找出一般规律。设烃cxhy为1moly=4，总体积不变，v=0y4，总体积减小，v=1-y/4y4，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】1120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 （ ）a1 b2 c3 d4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1ch4，2c2h4，3c3h4，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 （ ）ach4、c2h4 bch4、c3h6cc2h4、c3h4 dc2h2、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11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：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cxhyy=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。【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。1mol x mol 9yg0.1mol 0.16 mol 3.6 g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】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。vavb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，讨论只有组符合题意。【组织讨论】解此题用到哪些方法及技巧。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 （ ）ach4和c3h8 bch4和c3h4cc2h2和c3h4 dc2h2和c2h6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即该烃平均分子组成为c2h4。讨论：a中含h4，c中含c2，而b、d符合题意。 精选题 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 （ ）axyz byzxczyx dyxz2x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c1，3-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 （ ）a2n=x=2y bn=2x=yc2y=x=n dx=2n=y4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 （ ）a2al b2.5albc3al 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 （ ）a1.4g b2.2gc4.4g d2.2g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 （ ）ac2h6o和c2h4o2bc2h4o和ch4occ3h6o和c3h8o3dc3h6o和c3h8o29在压强为1.01105pa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 （ ）a10l b15lc20l d25l10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 （ ）ac2h2、c2h6 bc2h4、c3h8cc2h4、c3h6 d、c3h6、c3h811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12aml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 （ ）ach4，c2h4，c3h4bc2h6，c3h6，c4h6cch4，c2h6，c3h6dc2h4，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_。 答 案 一、选择题1a 2b 3a 4c、d 5b6a提示：生成水10.8