高一化学（人教版）教学课件 必修二 第七章 第二节 第3课时 烃的燃烧计算与有机物分子的共面共线分析

第3课时烃的燃烧计算与有机物分子

的共面共线分析目录命题热点(一)——烃燃烧的有关计算命题热点(二)——常见烃分子中的原子共面、共线分析课时跟踪检测命题热点(一)烃燃烧的有关计算

[典例]某链状烷烃完全燃烧后生成了17.6gCO2和9.0gH2O,下列对于该烷烃的说法中错误的是(

)A.该烷烃的分子式为C4H10B.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1.0.1mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧可生成3.584L(标准状况下)CO2和3.6gH2O,则该混合物中(

)A.一定含有C3H4

B.一定含有CH4C.可能含有C3H8 D.一定不含C2H4

[题点多维训练]√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。2.10mL某气态烃,在50mLO2中完全燃烧,得到液态水和体积为35mL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)。

C2H6或C3H6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。√

A

C

BA

A、B命题热点(二)常见烃分子中的原子共面、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

[微点拨]

①共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。②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若分子中出现饱和碳原子,所有原子不可能共面。[典例]下列关于有机物

的叙述不正确的是(

)A.分子中9个碳原子可能位于同一平面内B.该物质能使酸性KMnO4溶液褪色C.分子中最多有8个氢原子共平面D.该物质能使溴水褪色是因为该物质将溴从其水溶液中萃取出来√[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—CHCH2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。|思维建模|判断烃分子中原子共面的方法1.下列说法正确的是(

)A.丙烷是直链烃,所以分子中3个碳原子也在一条直线上B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上C.

所有碳原子一定在同一平面上D.CH3—CHCH—C≡C—CH3分子中所有碳原子可能在同一平面上

[题点多维训练]√√2.化合物M(如图所示)在热熔胶、黏合剂、橡胶等多行业有广泛应用。下列关于M的说法不正确的是(

)A.属于芳香烃B.能发生加成反应C.所有的碳原子不可能处于同一平面D.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色解析:M中含有氧,不属于烃,没有苯环,也不属于芳香烃,A错误。3.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。

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。118(2)可能共面的原子最多有

个,一定共面的原子最多有

个。

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:(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。1912(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。

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:(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。44课时跟踪检测(选择题第1~8小题,每小题3分,第11~14小题,每小题5分,本检测满分60分)14123456789101113√121.下列烃完全燃烧,生成烟最多的是(

)A.CH4

B.C2H6C.C2H4 D.C6H6√12456789101112131432.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、C4H10C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8解析:要使混合物总质量一定,生成水的量不变,必须满足有机物中H的含量相等。A项,C2H4和C4H8二者最简式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三项中有机物的最简式不相同,含氢量都不相同,故生成水的量一定会变,错误。√12456789101112131433.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==CH2C. D.解析:根据已有知识,乙烯和苯都属于平面形结构,所有原子都处于同一平面内,而甲烷分子是正四面体结构,所有原子不可能处于同一平面内。同理,我们可以将C项看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代,从而得出C项中物质的所有原子可能处于同一平面内。√12456789101112131434.0.1mol某链状烷烃完全燃烧生成13.44LCO2(已换算成标准状况下),下列说法正确的是(

)A.该烷烃的分子式为C6H12B.该烷烃的同分异构体有6种C.1mol该烷烃完全燃烧需要消耗2.5molO2D.该烷烃与甲烷属于同系物1245678910111213143

√12456789101112131435.一种气态烷烃和一种气态烯烃,它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种烷烃和烯烃组成的混合气体在氧气中完全燃烧,生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定),则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(

)A.3∶1 B.1∶3C.2∶3 D.3∶21245678910111213143

√12456789101112131436.近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为

,下列对该物质的判断不正确的是(

)A.属于不饱和烃B.能使酸性KMnO4溶液褪色C.所有原子可能在同一条直线上D.可以发生加成反应1245678910111213143解析:该有机物中除了含有C、H元素外还含有N元素,所以不属于烃,A项错误;含有碳碳三键,碳碳三键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,B项正确;该分子中一个碳碳三键连接一个碳碳单键,且为直链结构,单键可以旋转,具有乙炔结构特点,所以该分子中所有原子可能处于同一直线上,C项正确;碳碳三键和碳氮三键都能发生加成反应,D项正确。√12456789101211131437.有机物

分子中共面原子最多有(

)A.16个 B.17个C.18个 D.19个解析:

最多有18个共面原子。√12456789101112131438.某烃的结构简式为

,下列说法不正确的是(

)A.1mol该烃完全燃烧消耗11molO2B.与氢气完全加成后的产物中含3个甲基C.1mol该烃完全加成消耗3molBr2D.分子中一定共平面的碳原子有5个1245678910111213143解析:该烃的分子式为C8H12,1

mol该烃完全燃烧消耗11

mol

O2,A正确;与氢气完全加成后的产物中含有3个甲基,B正确;分子中含有一个碳碳双键和一个碳碳三键,所以1

mol该烃完全加成需要消耗3

mol

Br2,C正确;根据乙烯和乙炔的结构可判断该烃分子中一定共平面的碳原子有6个,D不正确。12456789101112131439.(10分)现有①甲烷、②乙烯、③苯、④丙炔4种有机物,请用序号并按题中要求作答:(1)分子中所有原子一定都共面的是

。

解析:乙烯、苯分子中所有原子均处于同一平面上。②③(2)含氢量最高的有机化合物是

,其电子式为

。解析:所有有机物中,甲烷的含氢量最高。

①

1245678910111213143(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的化合物是

。

解析:完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比是1∶1,则有机物分子中C、H原子个数比为1∶2,CH2==CH2符合要求。(4)能够发生加聚反应的是

。

解析:丙炔的化学性质与乙烯相似,二者都可以发生加聚反应。②②④124567891011121314310.(6分)某烃的相对分子质量小于80,现取3.6g该烃完全燃烧,将全部产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4g,碱石灰增重11g,则:(1)该烃的分子式为

。

解析:设该烃的最简式为CxHy,3.6

g该烃完全燃烧后,将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4

g,则生成水的质量为5.4

g,n(H)=2n(H2O)=0.6

mol,碱石灰增重11

g,则生成CO2的质量为11

g,n(C)=n(CO2)=0.25

mol,则n(C)∶n(H)=5∶12,所以该烃的最简式为C5H12,已知该烃的相对分子质量小于80,则该烃的分子式为C5H12。C5H121245678910111213143(2)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式:

。

解析:C5H12有三种同分异构体,一氯代物只有一种的是

。1012456789111213143(3)CH3CH2CH2CH2CH3分子中共面原子数最多有

个。

解析:

,最多有7个原子共面。7√1245678910111213143高阶思维训练(选做题)11.下列关于烃

的说法正确的是(

)A.共面的C原子最多为13个B.共直线的C原子只有4个C.1mol该烃最多可以和5molH2发生加成反应D.1mol该烃最多可以消耗6molBr21245678910111213143解析:苯环上所有原子共平面、直接连接碳碳双键两端的原子共平面、直接连接碳碳三键两端的原子共直线,则该分子中最多有13个C原子共面,A项正确;苯环上对称位置碳原子及其连接的原子共直线,碳碳三键中碳原子及其连接的原子共直线,共直线的C原子最多有6个,B项错误;苯环和碳碳三键、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项错误;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该烃最多可以消耗3

mol

Br2,D项错误。12√1245678910111314312.有机物燃烧产生的CO2的量与含碳量有关。某同学绘制了不同类别的有机物分子中的碳原子数与含碳量的关系图。若取等质量的碳元素的质量分数为0.75的有机物A在足量的氧气中分别完全燃烧,生成的CO2的质量相等,则A的分子中所含碳原子数不可能是(

)A.1B.8C.9D.181245678910111213143解析:图中除CnH2n之外其余四类物质的碳元素的质量分数都有可能为0.75,根据计算可得碳元素的质量分数为0.75的烷烃为甲烷(CH4),若有机物为CnH2nO,则碳元素的质量分数为0.75时,分子式为C8H16O,若有机物为CnH2n+2O,则碳元素的质量分数为0.75时,分子式为C9H20O,若有机物为CnH2n+2O2,则碳元素的质量分数为0.75时,分子式为C17H36O2。综上