第2章专题探究 烃类燃烧规律与计算-【名课堂精选】2021-2022学年高二化学同步精品导学案（人教版2019选择性必修3）

第二章 专题探究 烃的燃烧规律及有关计算(导学案) 核心素养目标 知识技能(重难点): 1.掌握烃的燃烧通式的书写。 2.理解和掌握烃燃烧考查内容和燃烧规律的应用。 过程方法:根据烃类燃烧规律,培养归纳总结的学习方法。 情感、态度、价值观:根据本节课的学习,体会规律的普遍性和特殊性 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 学 习 导 航 一、烃完全燃烧后的气体体积变化的规律 1.烃完全燃烧的通式 CxHy+()O2xCO2+H2O ⑴燃烧后温度高于100℃时,水为气态,则反应前后气体体积的变化为: △n=n(后)-n(前)=-1 ①若反应前后气体的体积不变,则△n=0,y=4。 ②若反应前后气体的体积增大,则△n <0 ,y >4 。 ③若反应前后气体的体积减小,则△n >0 ,y<4 。 ⑵燃烧后温度低于100℃,水为液态,则反应前后气体体积的变化为 △n=n(后)-n(前)=-1-。说明反应前后气体的体积是 减小 的。 注意:不论水是液态还是气态,燃烧前后气体的体积变化都只与烃分子中的 氢原子数 有关,而与烃分子中的 碳原子数 无关。 2.平均值法确定混合物的组成 (1) (2)平均分子式CxHy中x<2时,烃中一定含CH4。 [成果自测] 【自测1】一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol二氧化碳和3.6 g水。下列说法正确的是( ) A.一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.可能有乙烷 D.一定有乙炔 【答案】 A 【解析】3.6 g水的物质的量为0.2 mol,则0.1 mol混合物中含0.4 mol H和0.16 mol C,混合烃的平均分子式为C1.6H4。则该混合烃中一定含有甲烷,可能含有乙烯,不可能含有乙烷和乙炔,综上分析,A项正确。 【自测2】两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示,则下列对混合烃的判断正确的是 ( ) ①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷 ④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔 A.②⑤⑥ B.②⑥ C.②④ D.②③ 【答案】 C 【解析】 [由题给图示可知n(混合烃)∶n(CO2)∶n(H2O)=1∶1.6∶2,所以n(混合烃)∶n(C)∶n(H)=1∶1.6∶4,所给混合气体的平均组成为C1.6H4,则一定含有CH4,另一种烃应为CxH4,即一定没有乙烷、丙烷和乙炔。] 【自测3】取10 mL无论以何种比例混合的两种气态烃的混合气体,在50 mL的氧气中充分燃烧生成CO2和液态H2O,燃烧后所得气体的体积为35 mL,则该混合气体可能为 ( ) A.C3H6 C4H6 B.C2H6 C3H6 C.C2H4 C3H8 D.C2H2 C2H6 【答案】B 【解析】设混合烃的分子式为CxHy,根据烃完全燃烧的通式: CxHy+O2xCO2+H2O(l) ΔV 1 x+ x 1+ 10 50 10+50-35 则有=,解得y=6,再结合混合烃完全燃烧,且所提供O2体积为烃体积的5倍,只有B项符合题意。 二、烃类完全燃烧时生成二氧化碳、水、及所耗氧气量的规律 1.相同条件下,等物质的量的烃完全燃烧时,x越大,生成二氧化碳的量越多; y越大生成水的量越多;(x+)的值越大,耗O2的量越多。 2.质量相同的烃,其含氢质量分数越大(或烃中值)越大,完全燃烧时生成 二氧化碳的量越少、生成水的量越多、耗O2的量越多。 3.1mol碳原子数相同的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减小0.5mol。 【自测4】等质量的下列烃分别完全燃烧,消耗氧气最少的是( ) A.甲烷 B.乙烯 C.苯 D.甲苯 【答案】 C 【解析】 C中y/x数值最小,即含氢的质量分数最低 【自测5】现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种有机物,等质量的以上物质中,相同状况下体积最大的是 ;等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是 ;同状况,同体积的以上五种物质完全燃烧时,耗去O2的量最多的是 ;等质量的以上五种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是 ;生成水最多的是 。在120℃、1.01×10·5Pa时,有三种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有变化,这三种气体是 。 【答案】 CH4;CH4;C3H6;C3H4;CH4; CH4、C3H4、C2H4 【自测6】25 ℃、101 kPa时,乙烷、乙炔(CH≡CH)和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为( ) A.12.5% B.25% C.50% D.75% 【答案】B 【解析】乙烷、乙炔和丙烯完全燃烧的化学方程式分别为 C2H