第七章 专题突破(四) 烃的燃烧规律及烃分子中原子共线、共面问题-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

本高中化学讲义聚焦烃的燃烧规律与分子空间结构两大核心知识点，系统梳理烃燃烧时耗氧量（物质的量与质量视角）、体积变化（不同温度下水状态影响）的规律，及甲烷、乙烯等常见分子共线共面判断方法，通过规律总结、例题解析与针对练习搭建学习支架。 该资料以化学观念为基础，通过燃烧规律公式推导与空间结构模型分析培养科学思维，如混合烃燃烧体积不变的计算需证据推理，共线共面判断需建构分子模型。课中助力教师高效授课，课后练习覆盖多样情境，帮助学生巩固知识、查漏补缺。

一、烃的燃烧规律 烃(CxHy)的完全燃烧 CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O (1)烃完全燃烧的耗氧量 ①相同物质的量的烃(CxHy)，x＋越大，耗氧量越多，反之越少。 ②相同质量的烃(CxHy)，越大，耗氧量越多，反之越少。 (2)烃完全燃烧前后气体体积的变化 CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O　ΔV＝V后－V前 　1 　x＋ x ①当温度大于或等于100 ℃时，水为气态 则ΔV＝－1 ②当常温、常压时，水为液体 则ΔV＝－(1＋)，反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。 两种气态烃以任意比例混合，在105 ℃时1 L该混合烃与10 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为11 L。下列各组混合烃中符合此条件的是(　　) A.C2H4、C2H6 B.CH4、C3H8 C.C2H6、C3H6 D.CH4、C3H4 答案：D 解析：设有机物的平均分子式为CxHy，则有CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O，105 ℃时水为气体，燃烧前后气体体积不变，则有1＋x＋＝x＋，解得y＝4，即混合气体中平均含有H原子为4个，A、B、C三项中H原子个数平均值都大于4，只有CH4、C3H4平均H原子数为4。 针对练1.在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　) 学生用书⬇第80页 A.CH4 B.C2H4 C.C3H8 D.C4H6 答案：D 解析：CH4的x＋＝2，1 mol CH4消耗2 mol氧气，C2H4的x＋＝3，1 mol C2H4消耗3 mol氧气，C3H8的x＋＝5，1 mol C3H8消耗5 mol氧气，C4H6的x＋＝5.5，1 mol C4H6消耗5.5 mol氧气。 针对练2.0.1 L某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1 L CO2和0.2 L水蒸气，该烃的分子式是(　　) A.CH4 B.C2H4 C.C2H2 D.C3H6 答案：A 解析：在同温、同压条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故n(CxHy)∶n(C)∶n(H)＝0.1∶0.1∶(0.2×2)＝1∶1∶4，1 mol该烃中含C、H分别为1 mol、4 mol，即该烃为CH4。 针对练3.下列各组中的两种有机物，无论以何种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧时生成的水的质量也不变的是(　　) A.C2H4、C4H8 B.C8H10、C4H10 C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8 答案：A 针对练4.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物： (1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是　　　　。 (2)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是　　　　。 (3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳的量最多的是　　　　，生成水的量最多的是　　　　。 (4)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)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4 (4)CH4和C2H4 解析：(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，的值越大，耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的的值依次为4、2、3，故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4。(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，(x＋)的值越大，耗氧量越多。三种物质的(x＋)的值依次为2、3、3.5，故常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是C2H6。(3)质量相同时，烃(CxHy)的的值越大，生成二氧化碳的量越多；的值越大，生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4；生成水的量最多的是CH4。(4)由题意可知，在120 ℃、1.01×105 Pa下， CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g) 1 　x＋ x 　 由于ΔV＝0，则1＋x＋＝x＋，得y＝4，即该条件下，当烃分子中含有4个氢原子时，该烃完全燃烧前后气体体积不变。故符合要求的两种烃为CH4和C2H4。 二、常见烃分子中原子共线、共面的判断 1.熟记常见分子的空间结构 (1)甲烷型： 正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，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。 (2)乙烯型： 平面结构→与双键碳直接相连的4个原子和2个双键碳原子共平面。 (3)乙炔型：—C≡C— 直线结构→与三键碳直接相连的2个原子和2个三键碳原子共直线。 (4)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。 2.原子共面的分析方法 (1)甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子结构基本不变。 (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)根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置，如。 3.判断共线、共面原子数目的注意事项 有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转，再结合题干中的关键词：“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制条件作出相应判断。 下列关于烃的说法正确的是(　　) A.共面的C原子最多为14个 B.共直线的C原子只有4个 C.1 mol该烃最多可以和6 mol H2发生加成反应 D.1 mol该烃最多可以和6 mol Br2发生加成反应 答案：C 解析：苯环上所有原子共平面、直接连接双键碳的原子与双键碳原子共平面、直接连接三键碳的原子与三键碳原子共直线，则该分子中最多有13个C原子共面，A项错误；苯环上对角线位置碳原子及其连接的原子共直线，三键碳原子及其连接的原子共直线，则该分子中共直线的C原子最多有6个，B项错误；苯环、碳碳三键和碳碳双键都能和氢气发生加成反应，则1 mol该烃最多可以和6 mol H2发生加成反应，C项正确；该分子中只有碳碳双键和碳碳三键能和溴发生加成反应，1 mol该烃最多可以和3 mol Br2发生加成反应，D项错误。 针对练5.下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是(　　) A.CH3CHCH2 B.CH2CH2 C. D. 答案：A 针对练6.分子中，在同一平面上的碳原子至少有(　　) A.7个 B.8个 C.9个 D.14个 答案：C 解析：苯环是平面结构，分子中12个原子共平面，且处于对位的4个原子共直线。分析的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个碳原子共直线，至少有9个碳原子共平面。 学生用书⬇第81页 针对练7.已知某有机分子(C11H10)的结构简式为，则该分子中： (1)可能共面的C原子最多有　　　　个，一定共面的C原子最多有　　　　个。 (2)可能共面的原子最多有　　　　个，一定共面的原子最多有　　　　个。 (3)一定共直线的C原子最多有　　　　个，一定共直线的原子最多有　　　　个。 答案：(1)11　8　(2)19　12　(3)4　4 解析：根据CH4、CH2CH2、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。 学科网（北京）股份有限公司 $