内容正文:
[课程标准] 1.学会烃完全燃烧时其耗氧量与产物量的判断;掌握气态烃完全燃烧时体积变化的规律;掌握混合烃燃烧的有关规律。 2.能够根据甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构,对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、比较,解决原子共线、共面的问题。
一 烃的燃烧问题
(一)有机物完全燃烧的通式
1.烃(CxHy):CxHy+(x+)O2xCO2+H2O。
2.烃的衍生物(CxHyOz):CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O。
(二)烃燃烧时耗氧量大小规律
1.等物质的量的烃CxHy完全燃烧,耗氧量取决于(x+),该值越大,耗氧量越大;
2.等质量的烃CxHy完全燃烧,耗氧量取决于,该值越大,耗氧量越大。
(三)烃燃烧前后气体体积变化规律
气态烃(CxHy)燃烧的通式为:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,
CxHy 、O2 、CO2 均为气态,H2O可能为气态,也可能是液态,需分类讨论:
1.若燃烧后温度高于100 ℃,则H2O为气态,体积变化为:
ΔV=(x+)-(1+x+)=(-1)
(1)y<4时,ΔV<0,燃烧后体积减小;
(2)y=4时,ΔV=0,燃烧后体积不变;
(3)y>4时,ΔV>0,燃烧后体积增大。
2.若燃烧后温度低于100 ℃(恢复至室温),则H2O为液态,体积变化为:
ΔV=x-(1+x+)=(-1-)
因为(-1-)<0,所以总体积一定减小。
【微自测】 判断正误
现有A、B、C三种烃,其球棍模型如图:
1.等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是A( )
2.相同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C( )
3.等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是B,生成水最多的是C( )
4.在120 ℃、1.01×105 Pa条件下时,有两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发生变化,这两种气体是A、B( )
答案:1.√ 2.√ 3.× 4.√
由A、B两种烃组成的混合物,当混合物的总质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗O2的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法:①可能互为同分异构体;②可能互为同系物;③具有相同的最简式;④两种烃中碳的质量分数相同。其中正确的说法是( )
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②④
A [A、B两种烃只要最简式相同就满足题意,③对;若A、B互为同分异构体,最简式一定相同,①对;A、B也可以是同系物,如烯烃,最简式为CH2,②对;最简式相同,碳的质量分数则相同,④对。]
学生用书↓第45页
归纳总结
混合烃的组成与燃烧耗氧量或产物量的关系
1.不同组成的烃或烃的含氧衍生物,若混合物的总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的质量(物质的量)均保持不变,则混合物中各组分含碳或含氢的质量分数相同。
2.两种或多种有机物,若混合物的总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO2或H2O的物质的量(质量)均保持不变,则混合物中各组分含碳或含氢的原子个数一定相同。
3.最简式相同的有机物,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧消耗O2的量、生成CO2和H2O的量均保持不变。
1.下列烃①C4H10,②C4H8,③C7H8,④C6H12分别完全燃烧,耗氧量分析不正确的是( )
A.等物质的量时耗氧量最少的是①
B.等物质的量时③和④的耗氧量相等
C.等质量时耗氧量最大的是①
D.等质量时②和④的耗氧量相等
A [等物质的量时,若写成CxHy,x+越大,耗氧量越大;等质量时,若写成CHx,x越大,耗氧量越大。]
2.在120 ℃、1.01×105 Pa时,将3 L炔烃和烷烃的混合气体与相同状况下的14 L O2混合,充分燃烧后,恢复到原来状态时,所得气体的体积是17 L。则该混合气体可能是下列各组中的( )
A.C2H4和C2H6 B.C3H4和CH4
C.C2H2和CH4 D.C4H6和C2H6
B [设混合烃的平均分子组成为CxHy,温度为120 ℃,则生成物中的水呈气态,烃完全燃烧的化学方程式为:
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g) ΔV
1 x+ x -1
因为反应前后气体的体积没有发生变化(均为17 L),所以-1=0,y=4,说明混合烃分子中氢原子数的平均值为4,则A、C、D三项均不符合题意。]
3.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都是恒量的是( )
A.C2H2、C2H4 B.C2H4、C4H6
C.C3H8、C3H6 D.C6H6、C2H2
D [满足题设条件的两种烃必须含碳的质量分数相同,即两种烃的最简式(实