有機化合物燃燒問題

 

教學(xué)目標

知識技能:掌握有機物燃燒耗氧量、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。

科學(xué)思想:對學(xué)生進行從個別到一般的辯證唯物主義觀點教育。

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)生勇于探索及嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度。

重點、難點   有機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。

【設(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。

歸納小結(jié):

試題詳情

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

試題詳情

【投影】

例2 等物質(zhì)的量的下列有機物完全燃燒時,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.C2H6

試題詳情

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(H2O)x的含氧衍生物,分別燃燒時耗氧的量相同。

【評價】利用此方法解決這類題的優(yōu)點是:方便、快捷。

試題詳情

方法2.先做轉(zhuǎn)換

(B)C2H4O→C2H2(H2O)

(C)C2H6O2→C2H2(H2O)2

(D)C2H6O→C2H4(H2O)

只需比較A為CH4,B、C相同為C2H2,D轉(zhuǎn)化為C2H4,耗氧

試題詳情

【練習(xí)】

試題詳情

1.下列各組有機物,不管它們以何種比例混合,只要物質(zhì)的量一定,則完全燃燒時消耗氧氣為一定值的是  (    )

A.C4H6      C3H8

B.C5H10      C6H6

C.C2H6O     C2H4O2

D.C3H6      C3H8O

試題詳情

2.某烴或某烴含氧衍生物只要含有的碳原子數(shù)相同,當它們以等物質(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_________。

試題詳情

1.審題,應(yīng)用規(guī)律求解。

答案為B、D。

試題詳情

試題詳情

2.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     C2H6O

C2H2    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】

【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.C2H4

C.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物完全燃燒時其耗氧量相等。燃燒產(chǎn)物相同,比例亦相同。

試題詳情

二、等質(zhì)量的有機物完全燃燒時在相同條件下相關(guān)量的比較。

成CO2與H2O的量均相同。

試題詳情

(3)CH2  各種烯烴

【評價】方法1費時費力。

【講述】C+O2→CO2

12g    1mol

12H+3O2→6H2O

12g    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:因為最簡式相同,各元素的質(zhì)量分數(shù)一定相等,有機物質(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)量分數(shù)可能相同。(如:CH4,C8H16O碳元素質(zhì)量分數(shù)相等)

【評價】分析得很好。

【應(yīng)用規(guī)律解題】

【投影】

例1  A、B是分子量不相等的兩種有機物,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)量分數(shù)相等。符合情況的兩組為:

試題詳情

1.C2H2和C6H6;2.CH2O和C2H4O2。

【評價】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。

【設(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?

聆聽、思考。

試題詳情

三、氣態(tài)烴與氧氣混合充分燃燒,恢復(fù)原狀態(tài)(100℃以上)反應(yīng)前后氣體體積的變化。

【提問】分別寫出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃燒的化學(xué)方程式。如果溫度高于100℃,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→CO2+2H2O

C2H4+3O2→2CO2+2H2O

試題詳情

C2H2+2.5O2→2CO2+H2O

試題詳情

C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O

通過分析找出一般規(guī)律。

設(shè)烴CxHy為1mol

y=4,總體積不變,△V=0

y<4,總體積減小,△V=1-y/4

y>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℃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)】

試題詳情

1.120℃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,體積不變,該烴分子式中,所含碳原子數(shù)不可能的是

                                                      (    )

A.1 B.2    C.3    D.4

應(yīng)用有關(guān)規(guī)律解題:

試題詳情

因為反應(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。

【評價】對學(xué)生解題思路進行評價。

試題詳情

2.兩種氣態(tài)烴以任意比例混合在105℃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                 (    )

試題詳情

A.CH4、C2H4             B.CH4、C3H6

試題詳情

C.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。

【過渡】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。

試題詳情

因為題目限定氣態(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)常遇到哪些有機物燃燒計算的問題?

【投影】

例1  10mL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50mLO2中充分燃燒,O2應(yīng)為足量或過量,得到35mL混合氣體應(yīng)為CO2和O2。

解:設(shè)氣態(tài)烴為CxHy

試題詳情

四、幾種有機物燃燒計算題的解題方法及技巧

試題詳情

y=6

討論:y=6時的氣態(tài)烴有

C2H6 C3H6   C4H6

試題詳情

分析:1mol C3H6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

試題詳情

例2 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

試題詳情

【組織討論】根據(jù)平均化學(xué)式C1.6H4分析哪個選項是正確的。

解:設(shè)氣態(tài)烴為CxHy。

試題詳情

1mol            x mol    9yg

試題詳情

0.1mol           0.16 mol  3.6 g

試題詳情

解得 X=1.6

試題詳情

y=4即平均化學(xué)式為C1.6H4因為只有甲烷碳原子數(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。

【指導(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。

【習(xí)題】

試題詳情

1.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。

試題詳情

(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)

試題詳情

試題詳情

根據(jù)題意X=2.5,平均分子式為C2.5Hy。

試題詳情

試題詳情

 

試題詳情

VA∶VB可用十字交叉法迅速求解。

試題詳情

(2)120℃時取1L該混合氣體與9L氧氣混合,充分燃燒后,當恢復(fù)到120℃和燃燒前的壓強時,體積增大6.25%,試通過計算確定混合氣中各成分的分子式。

試題詳情

(2)由C2.5Hy燃燒反應(yīng)方程式求出y值。

試題詳情

試題詳情

試題詳情

試題詳情

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。

試題詳情

2.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(氣體已折算為標準狀況)和3.6g水,則這兩種氣體可能是                         (    )

A.CH4和C3H8            B.CH4和C3H4

C.C2H2和C3H4           D.C2H2和C2H6

請學(xué)生應(yīng)用上題小結(jié)技巧解題。

討論:

①平均分子式法

②差量法

③十字交叉法

④討論法等

⑤……

試題詳情

即該烴平均分子組成為C2H4。

討論:A中含H>4,C中含C>2,而B、D符合題意。

 

精選題

 

試題詳情

一、選擇題

1.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 (    )

A.x>y>z               B.y>z>x

C.z>y>x               D.y>x>z

試題詳情

2.X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(標準狀況),X是                                                  (    )

A.環(huán)己烷                B.苯

C.1,3-丁二烯            D.甲苯

試題詳情

3.某有機物CnHxOy完全燃燒時消耗O2物質(zhì)的量是有機物的n倍,生成CO2和H2O物質(zhì)的量相等,該有機物化學(xué)式中,x、y和n的量的關(guān)系可以是                      (    )

A.2n=x=2y               B.n=2x=y

C.2y=x=n               D.x=2n=y

試題詳情

4.分別燃燒下列各組物質(zhì)中的兩種有機物,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

試題詳情

5.有乙醛蒸氣與乙炔的混合氣體aL。當其完全燃燒時,消耗相同狀況下的氧氣的體積為  (    )

試題詳情

A.2aL                  B.2.5aL

B.C.3aL                D.無法計算

試題詳情

6.一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

                                                      (    )

試題詳情

A.1.4g                  B.2.2g

試題詳情

C.4.4g                  D.2.2g和4.4g之間

試題詳情

7.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                                               (    )

A.乙烷,乙炔

B.甲烷,乙炔

C.甲烷,丙炔

D.乙烷,丙炔

試題詳情

8.有兩種有機物組成的混合物,在一定的溫度和壓強下完全汽化為氣體。在相同溫度和壓強下,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                                                  (    )

A.C2H6O和C2H4O2

B.C2H4O和CH4O

C.C3H6O和C3H8O3

D.C3H6O和C3H8O2

試題詳情

9.在壓強為1.01×105Pa和150℃時,將1LC2H4、2LC2H2、2LC2H6和20LO2混合并點燃,完全反應(yīng)后,氧氣有剩余,當混合后的反應(yīng)氣恢復(fù)到原壓強和溫度時,其體積為     (    )

A.10L                  B.15L

C.20L                  D.25L

試題詳情

10.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                                                  (    )

試題詳情

A.C2H2、C2H6           B.C2H4、C3H8

試題詳情

C.C2H4、C3H6           D、C3H6、C3H8

試題詳情

11.將一定量的有機物充分燃燒后的產(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,則該有機物可能是                               (    )

A.乙烯                 B.乙二醇

C.乙醇                 D.甲酸甲酯

試題詳情

12.a(chǎn)mL三種氣態(tài)烴混合物與足量O2混合點燃后恢復(fù)到原來狀態(tài)(常溫、常壓),體積共縮小2amL,則三種烴可能是                                               (    )

A.CH4,C2H4,C3H4

B.C2H6,C3H6,C4H6

C.CH4,C2H6,C3H6

D.C2H4,C2H2,CH4

試題詳情

二、非選擇題

13.有機物在氧氣中燃燒,其中的碳氫原子數(shù)與消耗氧的量有一定關(guān)系,

(1)等質(zhì)量的醛(CnH2nO)和羧酸(CmH2mO2)分別充分燃燒時n與m為何關(guān)系時消耗氧的量相同________(寫出n與m的數(shù)學(xué)關(guān)系)。

(2)等物質(zhì)量的同碳數(shù)的烯烴與飽和一元醇分別充分燃燒時,消耗氧氣的量相同。等物質(zhì)的量的同氫原子數(shù)的_____烴(填烷、烯、炔或苯的同系物)與飽和一元_______(填醇、醛或羧酸或酯)分別燃燒時,消耗氧氣的量相同。

試題詳情

14.燃燒1體積某烴的蒸氣生成的CO2比H2O(氣)少1體積(相同狀況),0.1mol該烴充分燃燒,其產(chǎn)物全部被堿石灰吸收,堿石灰增重39g,該烴的分子式是______。

 

 

 

試題詳情

一、選擇題

1.A  2.B  3.A  4.C、D  5.B

試題詳情

6.A提示:生成水10.8g 18g/mol=0.6mol,3H2O~C2H6O,有乙醇0.2mol,含碳0.4mol,設(shè)生成CO、CO2物質(zhì)的量分別為x、y,

試題詳情

試題詳情

7.B  8.D  9.D  10.C

試題詳情

11.B、C 提示:設(shè)生成10g沉淀需CO2物質(zhì)的量為x,溶液質(zhì)量減少為y

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 溶液質(zhì)量減少

1mol  100g         (100-44)g

x     10g              y

試題詳情

x=0.1mol y=5.6g

試題詳情

反應(yīng)產(chǎn)生H2O的質(zhì)量為:5.6g-2.9g=2.7g

試題詳情

試題詳情

12.A

試題詳情

二、非選擇題

13.(1)2n  (2)烷,羧酸或酯  14.C6H14 提示:根據(jù)題意:1體積烴的蒸氣燃燒生成的CO2比蒸氣少1體積。該烴一定為烷烴,可根據(jù)烷烴燃燒通式求出n值。

 

試題詳情


同步練習(xí)冊答案