2.3.3 烃的燃烧规律和分子中原子共线、共面问题 课件 -2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

命题热点1——烃的燃烧规律和烃分子中原子共线、共面问题 专题 第二章　烃 1.理解烃的燃烧规律,正确应用烃的燃烧规律解决问题。 2. 掌握甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空间结构。 3.能够根据典型分子的结构对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。 1.烃的燃烧规律及应用 2.烃分子中原子共线、共面的分析 学习目标 学习重难点 2 1.烃的完全燃烧通式及规律: 环节一：认识烃的燃烧规律及应用 2.烃完全燃烧前后气体体积的变化 氢原子数 体积变化(ΔV) 实例 y=4 ΔV=0,总体积不变 CH4、C2H4等 y<4 ΔV<0,总体积减小 只有C2H2符合 y>4 ΔV>0,总体积增大 C2H6等 环节一：认识烃的燃烧规律及应用 1.常温常压下, 取等物质的量的下列四种烃,分别在足量的氧气中燃烧, 消耗氧气的量从多到少的顺序是　　　　　(用序号表示)。  A.甲烷 B.乙烯 C.乙炔 D.苯 D>B>C>A 解析　甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙炔(C2H2)、苯(C6H6)的(x+)值分别为2、3、2.5、7.5,所以消耗氧气从多到少的顺序的是D>B>C>A。 环节一：认识烃的燃烧规律及应用 2.下列相同物质的量的各组物质,任意比例混合下充分燃烧耗氧量均不变 的是(　　) A.苯和乙炔 B.丙烯(C3H6)和丙酮(C3H6O) C.丙炔(C3H4)和丙醛(C3H6O) D.环己烷(C6H12)和乙二醛(C2H2O2) C 环节一：认识烃的燃烧规律及应用 3.120 ℃时,1体积某烃和4体积O2混合,完全燃烧后,恢复到原来的温度和压强,测得反应前后气体的体积不变。该烃分子中所含的碳原子数不可能是(　　) A.1 B.2 C.3 D.8 D 环节一：认识烃的燃烧规律及应用 正四面体 平面形 直线形 平面正六边形 环节二：判断分子中原子共线、共面 1.熟记典型分子的结构 8 结构特点 空间构型 甲烷 键角109°28′，任意三个原子共平面， 所有原子不可能共平面，单键可旋转 正四面体 乙烯 键角约120°，6个原子共平面， 双键不能旋转 平面形 乙炔 键角180°，4个原子在同一直线上， 叁键不能旋转 直线形 苯 键角120°，12个原子共平面 对角线4个原子在同一直线 平面正六边形 环节二：判断分子中原子共线、共面 1.熟记典型分子的结构 9 2.不同结构连接的共面分析 (1)直线与平面连接 共面原子至少____个，最多____个。 8 8 共面原子至少____个，最多____个。 14 14 一条直线有两个点(原子)在某平面内时，这条直线上的所有点都在相应的平面内 10 (2)平面与平面连接 苯乙烯分子中共平面原子至少____个，最多____个 16 12 两个平面通过一个单键连接时，要考虑单键可以旋转。 2.不同结构连接的共面分析 11 苯环与苯环相连，共面原子最多____个，至少____个 （ 不管单键如何旋转，10 C、20 H总是处于另一个苯环平面上 22 14 (2)平面与平面连接 2.不同结构连接的共面分析 12 甲基的1个氢原子暂时处于这个平面上。最多7个原共面 换个角度观察 稍作旋转 不在面上 (3)平面与立体(三角锥)连接 2.不同结构连接的共面分析 13 甲基的3个氢原子都不在苯环平面上，此时，也有____个原子共面。 ___个原子 共面 12 13 (3)平面与立体(三角锥)连接 2.不同结构连接的共面分析 14 上图两分子中共平面原子至少____个，最多_____个 12 19 (4)多种结构连接 2.不同结构连接的共面分析 15 例1： CH2＝CH—C≡C—CH3最多有几个原子共线？最多几个原子共面？最少几个原子共面？ 4个 9个 8个 环节三：课堂评价 例2：对 结构的下列叙述中，正确的是( ) A. 除苯环外的其余碳原子有可能都在同一条直线上 B. 除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上 C. 12个碳原子不可能都在同一个平面上 D. 12个碳原子有可能都在同一个平面上 BD 环节三：课堂评价 例3： 分子中，处于同一平面的原子最多有几个？ —CH=CH—C≡C—CH3 CH3— 20个 环节三：课堂评价 1. 将题目所给的结构简式展开为空间结构式 2. 根据基本结构及连接方式，判断共面共线 3. 特别注意题目的隐含条件和特殊规定 “碳原子”/“所有原子” “可能”/“一定” “最少”/“最多” “ 共线”/“共面” 基本结构 + 连接方式 = 空间关系 环节四：课堂小结 1、(2020·全国Ⅱ卷,10)吡啶( )是类似于苯的芳香化合物。2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是(　　) D + A.MPy只有两种芳香同分异构体 B.EPy中所有原子共平面 C.VPy是乙烯的同系物 D.反应②的反应类型是消去反应 考题赏析 2.关于化合物2-苯基丙烯( ),下列说法正确的是(　　) A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色 B.可以发生加成聚合反应 C.分子中所有原子共平面 D.易溶于水及甲苯 B 3.已知 (b)、 (d)、 (p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是(　　) A.b的同分异构体只有d和p两种 B.b、d、p的二氯代物均只有3种 C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 D 考题赏析 4.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷( )是最简单的一种,下列关于该化合物的说法错误的是(　　) A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种 C.所有碳原子均处于同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 C 5.已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是(　　) A．异丙苯的分子式为C9H12 B．异丙苯的沸点比苯高 C．异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D．异丙苯和苯互为同系物 　C 考题赏析 6．(2021·山西太原市·高三一模)常向双环戊二烯中通人水蒸气解聚生成环戊二烯，下列说法错误的是( ) A．双环戊二烯的分子式为C10H12 B．环戊二烯中所有原子均能共平面 C．环戊二烯的一氯代物共有3种(不考虑立体异构) D．双环戊二烯和环戊二烯均能使酸性KMnO4溶液褪色 B 考题赏析 2.下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的( ) A B C D B CH3 Cl 1.下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是( ) A.CH2Cl2 B.CH2==CH2 C. D. A 针对练习 3.某烃的结构简式如图，下列说法不正确的是( ) A．该烃可能有3种一氯代物 B．1mol该烃完全燃烧消耗17.5molO2 C．该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上 D．该烃是苯的同系物 D 针对练习 4. 中，可能共面的碳原子最多有___个，一定共面的碳 原子最多有___个。 9 7 针对练习 END CxHy+(x+)O2xCO2+H2O 依据燃烧通式,不难发现其中的规律: 规律1:等物质的量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量由x+来决定,该值越大,耗氧量越多。 规律2:等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量由或氢的质量分数来决定,该值越大,耗氧量越多。 气态烃(CxHy)在100 ℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关。 CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)　ΔV=-1;ΔV的值与烃分子中的氢原子数有关,可能增大,也可能减小或不变,具体关系如下: 解析　设烃的化学式为CxHy,则燃烧的化学方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,120 ℃ 时水为气态,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变则:1+x+=x+,解得:y=4,依据题意,4体积氧气为适量或过量,故x+≤4,因为y=4,故x≤3,D符合题意。 $$