(讲义)第7章 第2节 能力课时6 常见烃的结构与性质 烃的燃烧计算-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册(人教版2019)

能力课时6　常见烃的结构与性质　烃的燃烧计算 1．归纳总结常见烃的结构与性质。 2．掌握烃燃烧的有关定量计算。 常见烃的结构与性质 1．甲烷、乙烯、乙炔的结构与性质比较 甲烷 乙烯 乙炔 结构特点 碳原子的化合价已达“饱和”，正四面体形分子 (双键)碳原子的化合价未达“饱和”，平面形分子 —C≡C—(三键)碳原子的化合价未达“饱和”，直线形分子 含碳质量分数 ×100%＝75% ×100%≈85.7% ×100%≈92.3% 稳定性 稳定 活泼 活泼 取代反应 卤代 一定条件下能发生取代反应 — 加成反应 不能发生加成反应 能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应 能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应 氧化反应 燃烧时火焰明亮并呈淡蓝色 燃烧时火焰明亮且伴有黑烟 燃烧时火焰明亮且伴有浓烈的黑烟 不能使酸性KMnO4溶液褪色 能使酸性KMnO4溶液褪色 能使酸性KMnO4溶液褪色 鉴别 溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色 溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色 溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色 2．常见烃代表物的空间结构 (1)甲烷：键角为109°28′，正四面体形分子，最多有3个H原子或1个C原子和2个H原子在同一平面内，最多有2个原子在同一条直线上。 (2)乙烯：键角为120°，平面形分子，6个原子在同一平面内，最多有2个原子在同一条直线上。 (3)乙炔：键角为180°，直线形分子，4个原子在同一直线上。 (4)苯：键角为120°，平面正六边形分子，12个原子在同一平面内，最多有4个原子在同一条直线上。 【典例1】　关于的下列结论不正确的是(　　) A．该有机物分子式为C13H14 B．该有机物可以发生氧化、加成、取代、加聚等反应 C．该有机物分子至少有4个碳原子共直线 D．该有机物分子最多有13个碳原子共平面 C　[该有机物可表示为，至少有3个碳原子共线，C项错误。] 共面、共线问题分析技法 (1)甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子构型基本不变。 (2)共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。 (3)结构式中有饱和碳原子的有机物，其分子中的所有原子不可能共平面。 (4)要弄清题目要求的是“可能共面”还是“一定共面”，是“碳原子”还是“所有原子”。 (5)将所给有机物的分子中一定有共面的结构分别确定为平面M和平面N，若两个平面通过一个碳碳单键相连，则通过旋转任意一个平面，可以使两个平面重合，即该有机物分子中所有原子可能共平面。 1．下列说法正确的是(　　) A．甲烷、乙烯、乙炔都不易溶于水 B．可用溴水来鉴别甲烷、乙烯和乙炔三种无色气体 C．在一定条件下，甲烷、乙烯、乙炔都能与溴水发生反应 D．甲烷、乙烯、乙炔都能发生聚合反应生成高分子 A　[甲烷、乙烯、乙炔都不易溶于水，A项正确；乙烯和乙炔均能使溴水褪色，两者无法用溴水来鉴别，B项错误；在一定条件下，乙烯和乙炔可与溴水中的溴发生加成反应，甲烷不能与溴水反应，C项错误；乙烯和乙炔可在一定条件下发生聚合反应生成高分子，但甲烷不能发生聚合反应，D项错误。] 2．已知HCN是直线形结构，下列有机分子中，所有的原子不可能位于同一平面的是(　　) A．CH2===CH—CN B．CH2===CH—CH===CH2 [答案]　D 烃燃烧的有关计算 烃完全燃烧的通式为CxHy＋O2xCO2＋H2O(x>0，y>0，下同)。 1．等物质的量(体积相同)的烃(CxHy)完全燃烧规律 (1)耗氧量多少取决于x＋的值，x＋越大，耗氧量越多。 (2)生成CO2的量的多少取决于x的值，x的值越大，生成CO2越多。 (3)生成水的量的多少取决于的值，的值越大，生成水的量越多。 2．等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律 氢元素的质量分数越大，消耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数越大，消耗O2越少，产生的CO2则越多。等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中的值，此值越大，耗氧量越多。 3．最简式相同的烃燃烧时的规律 最简式相同的烃不论以何种比例混合，只要混合物总质量一定，完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。 4．烃完全燃烧前后气体体积变化规律 CxHy＋O2xCO2＋H2O 1 x＋ x (1)燃烧后温度高于100 ℃，即水为气态： ΔV＝V后－V前＝－1 (2)燃烧后温度低于100 ℃，即水为液态：ΔV＝V后－V前＝x－＝－1－＜0，气体体积一定减小。 【典例2】　在105 ℃、101 kPa时，取1 L两种气态烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。有下列组合的混合