高三化学第一轮复习教学案 有机物燃烧规律及其应用 人教版

1、江苏省高三化学第一轮复习教学案 有机物燃烧规律及其应用考纲要求：1比较等物质的量、等质量的有机物完全燃烧时耗氧量及产物量的相关问题。2烃燃烧前后气体体积变化规律及应用3用平均法确定有机物的组成。复习要求：一、等物质的量和等质量的不同有机物完全燃烧时耗氧量及生成物（CO2、H2O）量的比较。 分析有机物完全燃烧时耗氧量及产物量大小时，一定要仔细分清前提。“等物质的量”和“等质量”两种情况下判断的依据是不同的。 现分述如下： 1等物质的量的烃或烃的含氧衍生物 （1）烃 CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O 1 x+ 当(x+)越大，耗氧量越大，且x为主要决定因素。当x、y均不同时，一般x越大，

2、耗氧量越大，生成的CO2量也越大；当y越大时，生成的水量也越大。 （2）烃的含氧衍生物 CxHyOz+（x+）O2xCO2+H2O 耗氧量取决于(x+)，即与x、y、z有关.如何更简单判断呢？注意C、H燃烧与O的关系： C O2 2H O 记为“CO2” 记作“H2O” 等物质的量的有机物中增或减n个“CO2”或m个“H2O”完全燃烧时耗氧量不变。故可把烃的含氧衍生物的化学式变换为“H2O”及“CO2”的组合方式：CH(H2O)n(CO2)n由此看出，该有机物耗氧量取决于CH . 生成H2O量取决于总的氢原子数y+2m，nH2O=+m. 生成CO2量取决于总的碳原子数x+n，nCO2=x+n.

3、 小结：1等物质的各类典型有机物耗氧量相等的转化关系：+H2O H2O CnH2n CnH2n+2O+H2O H2O +H2O H2O 烯烃或环烷烃 一元饱和醇或醚 CnH2n-2 CnH2nO CnH2n+2O2 二烯烃或炔烃 一元饱和醛酮 二元饱和醇或醚+CO2 CO2 或一元烯醇、烯醚CnH2n+2 Cn+1H2(n+1)O2+H2O H2O +H2O H2O 烷烃 多一个碳的一元饱和羧酸或酯CnH2n-6 CnH2n-4O CnH2n-2O2 本及其同系物 二烯醛等 烯二醛等 结论：（1）同物质的量不同有机物CxHy(H2O)n(CO2)n与CxHy(H2O)n(CO2)m完全燃烧耗O

4、2相等。（2）符合上述条件的有机物组成的混合物，只要总的物质的量一定，耗氧量为定值，等于同物质的量的任一组的耗氧量。2等摩尔烃及其含氧衍生物完全燃烧耗氧量同 碳 数 耗 O2 量 减 少 通式 耗nO2 CnH2n+2 CnH2n CnH2n+2O CnH2n+2O CnH2n-2 CnH2nO 1 CnH2n-6 1.5 2等南量的烃或烃的含氧衍生物分析C、H燃烧耗氧量：C O2 4H O212g 1mol 4g 1 mol（1）规律：等质量的烃完全燃烧，H%质量分数越高。耗氧量越大，生成H2O量越大，生成的CO2量越少。（2）方法：若计算各种烃的H%来判断是繁琐的，故可对烃进行变形，将Cx

5、Hy变换为CH.当值越大，H%越大，H%越高，耗O2量越大。（3）总结质量各类主要烃燃烧耗O2量关系通式 变形式CH 耗O2量（nO2）与C数关系 同 碳 数 烃 递 减 递 增 递 减 CnH2n+2 CH2+ n n O2CnH2n CH2 n与nO2无关 H% C% nO2CnH2n2 CH2 n n O2 CnH2n6 CH2 n n O2（4）主要各类烃C%、H%（均为质量分数）随C原子数n的变化图示。 C%与C数变化关系图 H%与C数变化关系图思考：（1）C2H2、C6H6燃烧时为何产生浓烈的黑烟？（2）能否用燃烧时是否产生浓烟来区别碳数n大于6的苯的同系物及稀烃或烷烃？提示:（1

6、）C2H2、C6H6中C的百分含量很高，燃烧不完全，大量微小的碳粒形成浓烈黑烟。（3）以上面图示可看出，随着原子数的递增，同碳数的各类烃的C%差距逐渐减小，故燃烧时现象无明显差别。（4）注意：在各类烃中H%最高的CH4，其次为C2H6.在上述各类烃中C%最高的是C2H2、C6H6，除此外还有C8H8（如立方烷）在所有烃中并非是最简式CH的烃C%最高的。如还有C10H8（萘）更高。（5）结论：等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时，耗氧气量，生成的CO2量相等。但耗O2量未必相同.如何寻找符合这些特征的有机物分子呢？4C30 4C 30若H不变，将C与O等量代换，48 48，如C12H6 C8

7、H8O3.C12H8与C8H8O3等质量燃烧时，生成水量相等二、烃燃烧前后气体体积变化规律及应用1 t100 ，H2O为水蒸气， Vg=V后V前CxYy+(x+) xCO2+H2O(g) Vg 1 1 当y4 Vg0 H原子数4的气态烃 y=4 Vg=0 CH4、C2H4、C3H4符合 y4 Vg0 只有C2H2符合2当t100，H2O为液态水CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O(L) Vg 1 (1+) Vg=V后V前=(1+)0即V前V后=1+0.t100时，任意烃完全燃烧时，气体体积总是减小，且减小的值与烃分子中的H原子数及烃的量有关，与C原子数无关。其实，不论水是否为气体，烃完全燃

8、烧前后引起的体积变化总是与烃的量及烃分子内的H原子数有关，而当烃不完全燃烧时，则应别当别论。三、根据燃烧产物CO2和H2O的相对大小来判断烃或混合烃的组成。分析主要各类烃燃烧生成的CO2和H2O量的关系：烷烃 CnH2n+2 nCO2 (n+1)H2O烯烃 CnH2n nCO2 nH2O炔烃 CnH2n-2 nCO2 (n1)H2O苯及其共同物 CnH2n-6 nCO2 (n3)H2O1根据CO2与H2O的物质的量或CO2和H2O（g）体积大小逆推所属烃的种类。若生成的水蒸气体积比CO2多1，则为烷烃若生成的水蒸气体积与CO2相等，则为烯烃或环烷烃若生成的水蒸气体积比CO2少1，则为二烯烃或炔

9、烃若生成的水蒸报体积比CO2少3，则为苯的同系物 2根据混合链烃完全燃烧生成的nCO2和nH2O的多少来判断混合烃的可能组成。 （1）当nH2OnCO2时，一定会有烷烃，也可能有烯烃、炔烃。 可能组合及各类烃的关系： 烷烃 n烷=nH2OnCO2烯烃 烷烃 烷烃 或 烯烃 n烷n炔= nH2OnCO2 炔烃 炔烃（2）当nH2O=nCO2，其可能的组合为均为烯烃 烷烃 炔烃 n烷=n炔 烷烃 烯烃 炔烃 （3）当nCO2nH2O可能组合，则一定有炔烃.均为炔烃 炔烃 n炔=nCO2nH2O烯烃 炔烃 烷烃 n炔n烷=nCO2nH2O 炔烃 烯烃 烷烃思考：以上的各种关系如何推出？提示：设烷烃含

10、xmol，烯烃含ymol，炔烃zmol.每一种烃燃烧生成的nH2OnCO2=niCnH2n+2 nCO2+(n+1)H2O n1 1 1 x xCnH2n nCO2+nH2O n2 1 0 y 0CnH2n2 nCO2+(n1)H2O n2 1 1 z z （1）若组成为烷烃和烯烃的混合物总：nH2OnCO2=n1+n2=x=n烷 （2）若组成烷烃的混合物总：nH2OnCO2=n1+n2=xz= n烷n炔其它同理可得。（四）利用平均推断有机物的组成若有两种烃分别为CmHn和CmHn，其平均组成可设为CxHy，则当m=m/，x=m=m/，当mm/.且m/m，mxm/混合烃的平均相对人分子质量或平

11、均C或H或0原子数，则可用十字交叉法求出两者的物质的量之比或气体的体积之比。 注意：一种可能的组合是否完全合理，必须检验。根据平均C原子数和根据平均H原子数所求得的两种组合的物质的量之比一定要相等，才合理。 三、典型解析例1系列有机物的通式可用下列形式表示：（x，y，a，b为零或整数）不胜数其中相等物质的量的各物质完全燃烧时耗氧量相同的是（ ）A(CO)a(H2O)x，(H2)b(CO2)x(H2O)y，(CO)a(H2)b(CO2)y(H2O)xB(CO)a(CO2)x(H2O)y，(H2)a(CO2)x(H2O)y，(CO)b(H2)ab(CO2)y(H2O)xCCaHb(CO2)x(H2

12、O)y，CbHa(CO2)y(H2O)xDCa+1Hb4(CO2)x(H2O)y，Ca1Hb+4(CO2)y(H2O)x点燃 解析：先分析CO、H2分别在O2中燃烧的反应。点燃 2CO+O2 2CO2 2H2O+O2 2H2O特征：等体积的CO和H2分别燃烧耗氧量相等。VL由CO和H2组成的混合气完全燃烧时耗O2量为L，且与CO与H2 混合时体积比无关。 结合上文中总结书的规律 分析各选项选项 物质 耗氧量（mol） (CO)a(H2O)x （A） (H2)b(CO2)x(H2O)y 不等 (CO)a(H2)b(CO2)x(H2O)y （a+b） (CO)a(CO2)x(H2O)y （B） (

13、H2)a(CO2)x(H2O)y 相等 (CO)b(H2)ab(CO2)y(H2O)x （C） CaHb(CO2)x(H2O)y (a+) 不等 CbHa(CO2)y(H2O)x (b+) （D） Ca+1Hb4(CO2)x(H2O)y a+ 相等 Ca1Hb+4(CO2)x(H2O)y a+在（D）选项中还可这样考虑： C 4H O2即1molC与4molH的耗氧量相等。故本题的正确答案：B、D例2一定湿度下，Wg下列物质在足量O2中充分燃烧，产物与过量的Na2O2完全反应，固体增重Wg，符合此要求的是（ ）H2 CO CO和H2 HCOOCH3 HOOCCOOHA全部 B仅 C仅 D除外解

14、析：回想H2O、CO2分别与Na2O2反应的特征，固体增重的质量相当于吸收的“CO”和“H2”的质量。结合本题，符合此要求的物质组成通式可为：(CO)X(H2)y（其中x，y为整数，其中之一可为0） 选项目显然符合 选项、可分别写成为(CO)2(H2)2、(CO)2 H2O2；故不符合本题答案：C 例3取等质量的甲烷和有机物、B、C在氧气中分别宛全燃烧，生成CO2的物质的量都相同。A是调环烃的含氧的衍生物，B是饱和一元醇，C是饱和一元醛。据此回答下列问题；（1）它们的分子式为A：_B_C_。（2）若符合题目给出的燃烧产物与反应的关系，A、B、C必须满足的条件是符合通式_。解析：注意本题前题“等

15、质量”。要求“生成CO2物质的量相等”，则所含C%应相同。因A、B、C均为含氧衍生物。根据等量代换规则可得： O16H故A、B、C满足条件的通式为CnH4n 16mOm（m、n为正整数） A为稠环烃的含氧衍生物 n10 当n=10时，稠环烃C10H8，则4n16m=8，41016m=8，m=2化学式为C10H8O2B：根据CnH2n+2O 得4n+16=2n+2 ，n=9故为C9H20OC：根据CnH2nO. 得4n16=2n，n=8，故为C8H16O例4常温下有两份混合气体，A是烷烃R与足量O2的混合气体，B是烷烃R与炔烃O及足量O2的混合气体。各取2.24LA、B引燃，充分燃烧后气体总体积

16、A仍为2.24L，B为2.38L（同温同压且湿度高于100） 求：烷烃R和炔烃Q的分子式2.24升B足，R所允许最大值.解：A燃烧前后Vg=0且t100烷烃R中H原子数为4，可推出R一定为CH4.又出B燃烧V后V前=Vg0，设B的平均组成为CxHy.则y4Q的通式为CnH2n-2.Q为气态（常温）， n4而y4.即2n24. n3.Q只能为C4H6.设C4H6为xL，CH4为yL.C4H6完全燃烧耗O2zL。2C4H6+11O2 8CO2+6H2O(g) Vg 2 11 1 x z 2.382.24x=0.28L z=1.54L CH4 2O2 y 2y3y2.240.281.54=0.42

17、y0.14L答：（1）R为CH4. Q为C4H6.（2） 2.24LB中，R所允许的最大值为0.41L.例5有一混合气体由一种气体烯烃A和一种气态烷烃B组成，它对H2的相对密度为12。把1L此混合物和4LO2混合，放在密闭容器中，用电火花引燃，使两种烃都充分氧化，如果反应前后的湿度皆为150，测得容器内压强由反应前的1.00105Pa增加至燃烧后的1.04105Pa。问A、B各是什么烃？它们的体积比是多少？解析 混合气体平均分子量为212=24，分子量小于24的烃，不可能为烯，只能为烷，故烷烃肯定为CH4。设等压下反应后混合气体为V0：得：V0=5.2L，则反应后混合气体增加的体积为0.2L。

18、设混合气体平均组成为CxHy，根据化学方程式知：CxHy+(x+)O2 xCO2+H2O V11 （1）L 根据题意，1=0.2，y=4.8.又设烯烃分子式为CnH2n，通过H原子数利用十字交叉法得：V(CH4):V(CnH2n)=(2n4.8):0.8通过混合气平均分子量得：16+14n=24解之得n=4，烯烃分子式为C4H8。CH4与C4H8体积比为4 ：1。巩固练习（一）选择1某烃在氧气中完全燃烧，生成的水和二氧化碳的物质的量之比为1 ：1，则由此可以得出的结论是（ ）A该有机物中一定不含氧 B该有机物的通式为CnH2nC能确定有机物的分子式 D无法判断该有机物中是否含氧2下列各组有机物

19、中，无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气及生成的水的物质的量也不变的是（ ）A乙炔和苯 B苯和苯甲酸 C乙烯和环丙烷 D乙烷和乙醇3下列混合气体比乙烯含碳百分率高的是（ ）A甲烷+丙烯 B乙烷+丁烯 C丙炔+丙烯 D丁烷+丙烯4任取两种烃混合点燃， 若生成的CO2的物质的量大于生成水的物质的量，则二种煤的组合不可能的是（ ）A烷烃、烷烃 B烷烃、炔烃 C烯烃、炔烃 D烯烃、烯烃5下列各组有机物，无论它们以何种物质的量比例混合，只要总物质的量一定，则在完全燃烧时，消耗氧气的量为一恒定值的是（ ）A甲烷、甲醇、甲醛 B乙烯、苯1，3丁二烯C乙烯、乙醇、丙烯酸 D乙烯

20、、环丙烷、2一丁烯6甲烷和过量氧气在密闭容器中混合，用电火花引爆后，测得爆炸后气体（H2O为气态）密度为同温同压下氢气密度的15倍，则原混合气体中甲烷和氧气的体积比是（ ）A1 ：3 B 2 ：7 C 1 ：5 D1 ：77两种气态烃以任意比例混合，在105时，1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积是10L。下列各组混合烃中不答合此条件的是（ ）ACH4 C2H4 BCH4 C3H6 CC2H4 C3H4 DC2H2 C3H68某混合气体由两种气态烃组成，取2.24L该混合气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳，（气体的体积均为标准状况）和3.6g水，则这两种气体可能

21、是（ ）ACH4和C3H6 BCH4和C3H4 CC3H4和C2H4 DC2H2和C2H49使m molC2H2跟n mol H2在密闭容器中反应，达到平衡时生成p molC2H4。将平衡混合气体完全燃烧，生成了CO2 和H2O，所需氧气的物质的量为（ ）A(3m+n)mol B(2.5m+0.5n3p)molC(3m+n+2p)mol D(2.5m+0.5n)mol10在一定湿度和压强下，VLCH4和H2的混合气体与VLO2混合于密闭容器燃烧，恰好完全反应，只生成CO2和H2O，则原混合气体的平均相对分子质量为（ ）A6.97 B6.87 C6.78 D6.6711120时，1体积某烃和3体

22、积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的湿度和压强，体积不变，该烃的化学式中所含的碳原子数不可能是（ ）A1 B2 C3 D412一定量的乙醇在O2不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和H2O的总质量为27.6g，若其中水的质量为10.8g，则CO的质量为（ ）A1.4g B2.2g C4.4g D在2.2g4.4g之间13在一定量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气，此混合气体重49.6g，当其缓慢经过无水CaCl2时，CaCl2增重25.2g.则原混合气体中含CO2的质量为（ ）A12.5g B13.2g C19.7g D24.4g14下列各组混合物，其总的物质的量均为amol，组内各物质

23、的量以任意此混合，完全燃烧时消耗O2的量不变的是（ ）A甲烷、甲醇、甲醛 B乙烯、苯、1.3一丁二烯C乙烯、环丙烯、2一丁烯 D乙烯、乙醇、丙烯酸15相同质量的C6H6、C7H8、C4H10、C3H6完全燃烧时，耗氧量最多的是（ ）AC6H6 BC7H10 CC4H10 DC3H616a mL3种气态烃的混合物的足量O2的混合点燃爆炸恢复到原来的状态（常温常压），气体体积共缩小2a mL（不考虑CO2的溶解），则3种烃可能的组合是（ ）ACH4、C2H4、C3H4任意比BCH4、C3H3、C2H2物质的量之比n : 1 :2（其中n任意）CC2H6、C4H6、C2H2质量比为1 : 1:1 D

24、C3H8、C4H8、C2H2质量比为11 : 14:2617120 1.01105Pa，1L炔烃和二烯烃的混合气体，完全燃烧生成4L CO2气体，则同时生成相同条件下的水蒸气为（ ） A小于2L B等于2L C等于3L D大于3L18只含C、H、O的有机物，完全燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比是1 ：2，则这类有机物中（ ）A式量最小的有机物化学式是CH2O2B式量最小的有机物化学式是CH2OC含相同碳原子数的各化合物，其式量之差是18的整数倍D含相同碳原子数的各化合物，其式量之差是16的整数倍19在标准状况下，1L某气态烃跟适量O2恰好完全反应，生成气体在273和1.01105Pa下，体积

25、为mL，冷却至标况下，体积为nL，则该烃的化学式为（ ）ACnHn-2n BCmHm-2n CCnHn-2n DCnH2m-n20两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是：混合气体中（ ）A一定有甲烷 B一定是甲烷和乙烯 C一定没有乙烷 D一定有乙炔（二）填空21现有CH4、C3H4、C2H6、C3H6五种有机物，同质量的以上物质中，在相同状况下体积最大的是_；同质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_；同状况、同体积的以上五种气态物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是_；同质量的以上五种物质完全燃烧时，生成二氧化碳最多的是_，生成水

26、最多的是_.22在150、1.01105Pa时，将1LC3H8气体与一定量氧气混合点燃，充分反应后，生成物全部为气体。当恢复到原来湿度和压强时，体积变为a L，再将气体通过碱石灰，充分吸收后，剩余气体b L，已知ab=5。则：（1）通过碱石灰后，剩余的气体是（填化学式）_。（2）V(O2)=_，b=_.23有一类气态烃，无论取量多少，与过量的氧气混合后，置于一定容积的密闭容器中引燃使之充分燃烧，当恢复至原湿度（150）时，容器内的压强保持不变。（1）试归纳出这类烃的组成特征：_，_（2）现有两种符合上述条件的气态烃A和B，以体积比3 ：2混合后再与过量的氧气混合，在密闭容器中引燃使之充分燃烧，

27、恢复至150。反应前容器内的压强_反应后容器内的压强（填大于、小于或等于）；若同温同压下，同体积的A、B的质量比是12:30，求A、B的分子式：A_、B_.24某工业反应混合液中仅可能含有的组分是：乙醚（C4H10O），乙醇（C2H6O）和水。经分析，液体中各原子数之比为C：H：O=16：42：5，（1）若混合液中只含两种组分，则所有可能的结合是：_.（2）若混合液中含有三种组分，在628g混合液中含1molH2O，此时乙醇和乙醚的物质的量各是多少？25某种含3个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B，无论以何种比例混合，只要总质量一定时，完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变.（1）醇B应符合的组成通式是_.（2）醇B的分子结构必须满足的条件是_.261体积某烃