2024春新教材高中化学第2章烃阶段突破2烃的燃烧规律学案新人教版选择性必修3

阶段突破(二)烃的燃烧规律学习目标1．学会烃完全燃烧时其耗氧量与产物量的判断。2．掌握气态烃完全燃烧时体积变化的规律。3．掌握混合烃燃烧的有关规律。核心素养科学探究和创新意识：运用燃烧规律解决生产、生活中相关问题，尽可能减小产物对环境的影响。一、烃完全燃烧时耗氧量与产物量的判断等量的不同烃(CxHy)完全燃烧时的耗氧量与产物量的关系燃烧通式CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2OCxHy等质量等物质的量耗氧量eq\f(y,x)越大，耗氧量越多x＋eq\f(y,4)越大，耗氧量越多产物量eq\f(y,x)越大，生成的CO2越少而水越多x越大，生成的CO2越多；y越大，生成的水越多正误判断在括号内打“√”或“×”。(1)所有有机化合物都易燃烧。(×)(2)有机化合物中碳原子数越多，燃烧时耗O2量越大。(×)应用体验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)A．等物质的量时耗氧量最少的是①B．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①D．等质量时②和④的耗氧量相等解析：等物质的量时，若写成CxHy，x＋eq\f(y,4)越大，耗氧量越大；等质量时，若写成CHx，x越大，耗氧量越大。2．已知有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃。(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是_CH4__，生成CO2体积(相同状况)最大的是_C2H2__。(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是_C3H8__，生成H2O最少的是_C2H2__。二、气态烃完全燃烧体积变化规律气态烃完全燃烧体积变化规律CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2OΔV＝V后－V前1x＋eq\f(y,4)xeq\f(y,2)(1)若反应后水为气态，ΔV＝eq\f(y,4)－1。当y>4，ΔV>0，气体总体积变大；当y＝4，ΔV＝0，气体总体积不变，CH4、C2H4、C3H4符合；当y<4，ΔV<0，气体总体积变小，C2H2符合。(2)若反应后水为液态，ΔV＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(y,4)))，反应后气体体积始终减小，且减小量只与氢原子数有关。正误判断在括号内打“√”或“×”。(1)常温常压下，气态烃在O2中充分燃烧后，气体体积一定减小。(×)(2)无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化只与烃分子中氢原子数有关，而与碳原子数无关。(√)应用体验1．120℃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(D)A．1 B．2C．3 D．4解析：烃燃烧通式为CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up7(点燃))xCO2＋eq\f(y,2)H2O(g)，由燃烧前后体积不变，得1＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))＝x＋eq\f(y,2)(120℃)，解得y＝4。依题意，4体积O2为适量或过量，故x＋eq\f(y,4)≤4，因为y＝4，故x≤3。2．amL三种气态烃组成的混合物与足量氧气混合，点燃爆炸后，恢复到原来的状态(常温、常压)，体积共缩小2amL。则三种烃可能是(A)A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H6、C3H6、C4H6C．CH4、C2H6、C3H8D．C2H4、C2H2、CH4解析：设混合烃的平均组成为CxHy，根据完全燃烧通式CxHy＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2O(l)ΔV11＋eq\f(y,4)a2a则1＋eq\f(y,4)＝2解得y＝4，即混合气体分子中平均含有4个氢原子，故选A。三、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。正误判断在括号内打“√”或“×”。(1)互为同分异构体的两种烃组成的混合物的总质量一定，完全燃烧消耗O2的质量为一恒量。(√)(2)最简式相同的两种烃的混合物，无论以何种比例混合，只要总物质的量一定，完全燃烧消耗O2量为一恒量。(×)应用体验1.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(D)A．C2H2、C2H4 B．C2H4、C4H6C．C3H8、C3H6 D．C6H6、C2H2解析：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(实验式)相同。2．amolH2和bmolC2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成cmolC2H4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量为(A)A．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)＋\f(5,2)b))mol B．(a＋3b)molC．eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)＋\f(5,2)b－c))mol