第2节 第3课时 烃的燃烧计算与有机物分子的共面共线分析（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（人教版）

第 3 课 时 培优素养(一) 烃燃烧的有关计算 培优素养(二) 常见烃分子中的原子共面、共线分析 烃的燃烧计算与有机物分子的共面共线分析 1 培优素养(一) 烃燃烧的有关计算 [典例]　某链状烷烃完全燃烧后生成了17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列对于该烷烃的说法中错误的是(　 ) A．该烷烃的分子式为C4H10 B．该烷烃与氯气在光照时可以发生取代反应 C．该烷烃有两种不同的结构 D．该烷烃分子中只有极性键 [典例]　某链状烷烃完全燃烧后生成了17.6 g CO2和9.0 g H2O，下列对于该烷烃的说法中错误的是(　 ) A．该烷烃的分子式为C4H10 B．该烷烃与氯气在光照时可以发生取代反应 C．该烷烃有两种不同的结构 D．该烷烃分子中只有极性键 题点(一)　烃分子式的确定 1．0.1 mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧可生成3.584 L(标准状况下)CO2和3.6 g H2O，则该混合物中(　 ) A．一定含有C3H4 B．一定含有CH4 C．可能含有C3H8 D．一定不含C2H4 浸润素养训练 答案：B　 解析：标准状况下，3.584 L CO2的物质的量为0.16 mol,3.6 g H2O的物质的量为0.2 mol，设该混合物的平均组成为CxHy，则： 0．1 mol CxHy―→0.16 mol CO2＋0.2 mol H2O 根据碳原子守恒：0.1x＝0.16 根据氢原子守恒：0.1y＝0.4 故该混合物的平均组成为C1.6H4，平均碳原子数为1.6，说明这两种烃的碳原子数一个比1.6大，一个比1.6小，故该混合物中一定含有甲烷。 2．10 mL某气态烃，在50 mL O2中完全燃烧，得到液态水和体积为35 mL的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)，该气态烃是______(写分子式)。 题点(二)　耗氧量的比较 3．等质量的下列烃完全燃烧，消耗氧气最多的是(　 ) A．CH4　　B．C2H6　　C．C3H6　　D．C6H6 答案：A　 解析：烃完全燃烧时，每4 g H可以消耗1 mol O2，每12 g C可以消耗1 mol O2，所以当烃的质量恒定时，H占比越大，燃烧时耗氧量越大。 4．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物。 (1)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2最多的是________。 (2)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是________，生成水最多的是___________。 (3)在120 ℃、1.01×105 Pa下，以上三种物质中的两种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________________。 答案：(1)C2H6　(2)C2H4　CH4 (3)CH4和C2H4 培优素养(二) 常见烃分子中的原子共面、共线分析原子共面、共线分析 原子共面、共线四种基本类型 甲烷型 正四面体―→凡是碳原子形成4个共价单键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面 乙烯型 平面结构―→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面 乙炔型 —C≡C— 直线结构―→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线 苯型 平面结构―→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线 续表 [解析]　苯和乙烯都是平面形结构，因此分子中9个碳原子可能共面，A正确；该有机物中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液反应，B正确；该有机物分子中苯环上的氢原子和—CH===CH2中的氢原子都可以在苯环所在的平面上，甲基中有1个氢原子可以在苯环所在的平面上，所以该分子中共平面的氢原子最多有8个，C正确；该有机物使溴水褪色的原因是发生了加成反应，D错误。 [答案]　D　 [思维建模]　判断烃分子中原子共面的方法 浸润素养训练 答案：A　 解析：M中含有氧，不属于烃，没有苯环，也不属于芳香烃，A错误。 解析：根据CH4、CH2===CH2， 和CH≡CH的空间结构，可知该有机物分子中原子空间位置有如下特点： (1)由此可知，苯环和乙烯基团所在平面内的所有碳原子，即11个碳原子都有可能共面，根据苯的结构，一定共面的C原子共有8个。(2)因为单键可以旋转，甲基(—CH3)上的3个H原子，最多有一个H原子可以旋入苯环和乙烯基团所在的平面内，故可能共面的原子最多为19个，一定共面的原子应为苯环和与其连接的2个C原子，共12个。(3)苯环对位及对位上连接的两个碳原子共4个C原子一定共直线，乙炔基团及所连接的一个C原子和一个H原子也一定共直线。 答案：(1)11　8　(2)19　12　(3)4　4 所有的烃都能与氧气发生氧化反应(即燃烧)。烃完全燃烧生