2022年高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 有機(jī)化合物燃燒問題教案

2022年高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 有機(jī)化合物燃燒問題教案教學(xué)目標(biāo)知識技能：掌握有機(jī)物燃燒耗氧量、生成二氧化碳和水的量的有關(guān)規(guī)律及計(jì)算方法。掌握根據(jù)燃燒產(chǎn)物的量判斷有機(jī)物的組成。能力培養(yǎng)：通過習(xí)題的解題思路及方法的討論，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，歸納小結(jié)有關(guān)規(guī)律及技巧的能力?？茖W(xué)思想：對學(xué)生進(jìn)行從個(gè)別到一般的辯證唯物主義觀點(diǎn)教育?？茖W(xué)品質(zhì)：通過燃燒過程各種量規(guī)律的探索，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索及嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)、難點(diǎn) 有機(jī)物燃燒各種量之間有關(guān)規(guī)律的探索。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)【提問】請寫出烴及其含氧衍生物燃燒的通式?！驹O(shè)疑】從燃燒通式中能找出烴及烴的含氧衍生物燃燒的哪些規(guī)律？【引入新課】一、等物質(zhì)的量的烴及其含氧衍生物完全燃燒時(shí)耗氧量、生成CO2及H2O量的比較。【投影】例1 等物質(zhì)的量下列烴完全燃燒時(shí)耗氧氣的量最多的是_，生成水最少的是_。ACH4 BC2H4 CC2H2 DC6H6請學(xué)生通過解題小結(jié)，等物質(zhì)的量的烴分別燃燒消耗氧氣生成CO2及H2O的量的有關(guān)規(guī)律。學(xué)生活動(dòng)歸納小結(jié)：根據(jù)燃燒通式求解：答案為D、C。小結(jié)規(guī)律：等物質(zhì)的量烴完全燃燒時(shí)耗氧量取決于x與y的值，生【投影】例2 等物質(zhì)的量的下列有機(jī)物完全燃燒時(shí)，消耗氧氣的量最多的是 ( ）A甲烷 B乙醛C乙二醇 D乙醇指導(dǎo)學(xué)生討論解題方法。討論方法：方法1 利用燃燒通式先寫出化學(xué)式ACH4，BC2H4O，CC2H6O2，DC2H6解，答案為D?！驹u價(jià)】【設(shè)問】能否將含氧衍生物轉(zhuǎn)換為烴或只含碳來考慮，為什么？思考、回答。能。等物質(zhì)的量的分子式為CmHn的烴與分子式可轉(zhuǎn)換為CmHn（H2O）x的含氧衍生物，分別燃燒時(shí)耗氧的量相同。【評價(jià)】利用此方法解決這類題的優(yōu)點(diǎn)是：方便、快捷。方法2先做轉(zhuǎn)換（B）C2H4OC2H2（H2O）（C）C2H6O2C2H2（H2O）2（D）C2H6OC2H4（H2O）只需比較A為CH4，B、C相同為C2H2，D轉(zhuǎn)化為C2H4，耗氧【練習(xí)】1下列各組有機(jī)物，不管它們以何種比例混合，只要物質(zhì)的量一定，則完全燃燒時(shí)消耗氧氣為一定值的是 （ ）AC4H6 C3H8BC5H10 C6H6CC2H6O C2H4O2DC3H6 C3H8O2某烴或某烴含氧衍生物只要含有的碳原子數(shù)相同，當(dāng)它們以等物質(zhì)的量分別充分燃燒時(shí)，所消耗氧氣的量相等，則烴是_ ，烴的衍生物是_。1審題，應(yīng)用規(guī)律求解。答案為B、D。2思考。討論：同碳數(shù)的烯與飽和一元醇；同碳數(shù)的炔與飽和一元醛如C2H4 C2H6OC2H2 C2H4O歸納小結(jié)：應(yīng)符合烴的含氧衍生物與烴差n個(gè)水分子。還要看該種衍生物是否存在?！驹O(shè)疑】相同質(zhì)量的烴或烴的衍生物完全燃燒時(shí)，是否也符合這些規(guī)律？【引入】二、等質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)在相同條件下相關(guān)量的比較?！就队啊坷? 等質(zhì)量的下列烴完全燃燒時(shí)消耗氧氣的量最多的是 （ ）ACH4 BC2H4CC2H6 DC6H6思考。討論如何求解。方法1：常規(guī)法根據(jù)燃燒的化學(xué)方程式求解。答案為A。同老師一起分析，并小結(jié)有關(guān)規(guī)律。小結(jié)規(guī)律：將CxHy轉(zhuǎn)換為CHy/x，相同質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí)y/x值越大，耗氧量越高，生成水的量越多，而產(chǎn)生的CO2量越少。y/x相同，耗氧量，生成H2O及CO2的量相同。方法2：根據(jù)上述規(guī)律解題。答案為A小結(jié)規(guī)律：等質(zhì)量具有相同最簡式的有機(jī)物完全燃燒時(shí)其耗氧量相等。燃燒產(chǎn)物相同，比例亦相同。成CO2與H2O的量均相同。（3）CH2 各種烯烴【評價(jià)】方法1費(fèi)時(shí)費(fèi)力?！局v述】C+O2CO212g 1mol12H+3O26H2O12g 3mol可見同質(zhì)量的碳元素、氫元素分別完全燃燒，氫元素耗氧是碳元素的3倍，質(zhì)量相同的各類烴完全燃燒時(shí)，含氫量越高耗氧量越多?！咎釂枴空垖W(xué)生根據(jù)規(guī)律舉幾例并分析原因。分析原因：因?yàn)樽詈喪较嗤?，各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定相等，有機(jī)物質(zhì)量相同，各元素的質(zhì)量一定相同。但一定要注意最簡式不同，某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能相同。（如：CH4，C8H16O碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等）【評價(jià)】分析得很好?！緫?yīng)用規(guī)律解題】【投影】例1 A、B是分子量不相等的兩種有機(jī)物，無論以何種比例混合只要總質(zhì)量不變，完全燃燒后產(chǎn)生H2O的質(zhì)量也不變。試寫出兩組符合上述情況的有機(jī)物的分子式_。并回答應(yīng)滿足的條件是_。分析題意：只要混合物質(zhì)量不變完全燃燒后產(chǎn)生水的質(zhì)量也不變，應(yīng)滿足的條件是氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。符合情況的兩組為：1C2H2和C6H6；2CH2O和C2H4O2。【評價(jià)】同學(xué)們解題是正確的。應(yīng)注意C12H8和C2H4O3也符合題意。一定要注意滿足的條件不能是最簡式相同?！就队啊坷? 有機(jī)物A、B分子式不同，它們只可能含C、H、O元素中的三種或兩種。如果將A、B不論以何種比例混合，只要物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時(shí)所消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變，那么A、B組成必須滿足的條件是_。若A是甲烷則符合上述條件的化合物B中分子量最小的是_。（寫出分子式）在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用有關(guān)規(guī)律解題。分析：A、B應(yīng)為CxHy或CxHOz。只要混合物物質(zhì)的量之和不變，完全燃燒時(shí)消耗氧氣和生成水的物質(zhì)的量也不變，則兩種有機(jī)物分子中含氫原子個(gè)數(shù)相等。若A為CH4，則B一定為CH4（CO2）n。其中分子量最小的B一定為CH4（CO2），即C2H4O2。答案為：A、B的分子中氫原子數(shù)相同，且相差n個(gè)碳原子，同時(shí)相差2n個(gè)氧原子?！驹O(shè)問】如果A、B碳原子數(shù)相等會(huì)如何？如果燃燒時(shí)消耗氧氣的量相同，那么A、B將滿足什么條件？思考回答問題：生成CO2的量相同。A、B分子中碳原子數(shù)相同，且相差2n個(gè)氫原子同時(shí)相差n個(gè)氧原子?！具^渡】氣態(tài)烴完全燃燒前后氣體體積是怎樣變化呢？三、氣態(tài)烴與氧氣混合充分燃燒，恢復(fù)原狀態(tài)（100以上）反應(yīng)前后氣體體積的變化。聆聽、思考。【提問】分別寫出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃燒的化學(xué)方程式。如果溫度高于100，分析燃燒反應(yīng)前后氣體體積的變化情況。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并分析：CH4+2O2CO2+2H2OC2H4+3O22CO2+2H2OC2H2+2.5O22CO2+H2OC2H6+3.5O22CO2+3H2O通過分析找出一般規(guī)律。設(shè)烴CxHy為1moly=4，總體積不變，V=0y4，總體積減小，V=1-y/4y4，總體積增大，V=y/4-1【評價(jià)】評價(jià)學(xué)生的分析，指出如果溫度低于100生成液態(tài)水，則不符合此規(guī)律，具體情況可通過化學(xué)方程式分析?！揪毩?xí)】1120時(shí)，1體積某烴和4體積O2混合，完全燃燒后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，體積不變，該烴分子式中，所含碳原子數(shù)不可能的是 （ ）A1 B2 C3 D4應(yīng)用有關(guān)規(guī)律解題：因?yàn)榉磻?yīng)前后氣體體積不變，所以氫原子數(shù)應(yīng)為4。氫原子數(shù)為4時(shí)碳原子數(shù)可以為1CH4，2C2H4，3C3H4，不能為4，答案為D。【評價(jià)】對學(xué)生解題思路進(jìn)行評價(jià)。2兩種氣態(tài)烴以任意比例混合在105時(shí)1L該混合物與9L氧氣混合，充分燃燒后恢復(fù)到原狀態(tài)，所得氣體體積仍是10L，下列混合烴中不符合此條件的是 （ ）ACH4、C2H4 BCH4、C3H6CC2H4、C3H4 DC2H2、C3H6應(yīng)用規(guī)律解題。答案為B部分同學(xué)答案為B、D【組織討論】分析正確答案及其原因。【過渡】除以上烴及烴的衍生物充分燃燒，判斷消耗氧氣的量，生成CO2及H2O的量的問題外，還有一些其它方面的計(jì)算，下面就這些內(nèi)容小結(jié)其解題常用的技巧及方法。因?yàn)轭}目限定氣態(tài)烴以任意比例混合，而C2H2、C3H6只有在11混合時(shí)氫原子數(shù)才可能為4，故不符合條件。所以答案應(yīng)是B。思考：還經(jīng)常遇到哪些有機(jī)物燃燒計(jì)算的問題？四、幾種有機(jī)物燃燒計(jì)算題的解題方法及技巧【投影】例1 10mL某種氣態(tài)烴在50mL氧氣中充分燃燒，得到液態(tài)水和體積為35mL的混合氣體（氣體體積均在同溫、同壓下測得），該氣態(tài)烴可能是什么烴？分析題意，討論解法。解：10mL氣態(tài)烴在50mLO2中充分燃燒，O2應(yīng)為足量或過量，得到35mL混合氣體應(yīng)為CO2和O2。解：設(shè)氣態(tài)烴為CxHyy=6討論：y=6時(shí)的氣態(tài)烴有C2H6 C3H6 C4H6分析：1mol C3H6完全燃燒消耗O2（4+6/4）=5.5mol，不合題意，舍去。【評價(jià)】同學(xué)的解題思路比較好，這是應(yīng)用到了討論法。是否還有其他方法，比如差量法、解不等式法等，請同學(xué)們回去練習(xí)?！就队啊坷? 兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1mol，完全燃燒得0.16molCO2和3.6g水，混合氣體中 （ ）A一定有甲烷 B一定是甲烷和乙烯C一定沒有乙烷 D一定有乙炔【組織討論】根據(jù)平均化學(xué)式C1.6H4分析哪個(gè)選項(xiàng)是正確的。解：設(shè)氣態(tài)烴為CxHy。1mol x mol 9yg0.1mol 0.16 mol 3.6 g解得 X=1.6y=4即平均化學(xué)式為C1.6H4因?yàn)橹挥屑淄樘荚訑?shù)小于1.6，故一定有甲烷，乙烷氫原子數(shù)大于4，故一定沒有乙烷。答案為 A、C?！局笇?dǎo)學(xué)生解題】分析該題應(yīng)用到的方法和技巧是：平均化學(xué)式法及討論法。（指出）解決一道題可能要用到多種方法和技巧，如平均式量法、守恒法、十字交叉法等。【習(xí)題】1常溫下一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體，A或B分子最多只含有4個(gè)碳原子，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多。（1）將該混合氣體充分燃燒在同溫、同壓下得2.5LCO2，試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比。解析：設(shè)平均分子式為CxHy（用平均值分析法）根據(jù)題意X=2.5，平均分子式為C2.5Hy。 VAVB可用十字交叉法迅速求解。（2）120時(shí)取1L該混合氣體與9L氧氣混合，充分燃燒后，當(dāng)恢復(fù)到120和燃燒前的壓強(qiáng)時(shí)，體積增大6.25，試通過計(jì)算確定混合氣中各成分的分子式。（2）由C2.5Hy燃燒反應(yīng)方程式求出y值。解得y=6.5，平均分子式為C2.5H6.5，討論只有組符合題意?！窘M織討論】解此題用到哪些方法及技巧。2某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。取2.24L該混合氣完全燃燒后得到4.48L二氧化碳（氣體已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）和3.6g水，則這兩種氣體可能是 （ ）ACH4和C3H8 BCH4和C3H4CC2H2和C3H4 DC2H2和C2H6請學(xué)生應(yīng)用上題小結(jié)技巧解題。討論：平均分子式法差量法十字交叉法討論法等即該烴平均分子組成為C2H4。討論：A中含H4，C中含C2，而B、D符合題意。 精選題 一、選擇題1物質(zhì)的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃燒需要氧氣的物質(zhì)的量依次為x、y、zmol，則x、y、Z的關(guān)系為 （ ）Axyz ByzxCzyx Dyxz2X是一種烴，它不能使KMnO4溶液褪色，0.5mol的X完全燃燒時(shí)，得到27g水和67.2LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），X是 （ ）A環(huán)己烷 B苯C1，3-丁二烯 D甲苯3某有機(jī)物CnHxOy完全燃燒時(shí)消耗O2物質(zhì)的量是有機(jī)物的n倍，生成CO2和H2O物質(zhì)的量相等，該有機(jī)物化學(xué)式中，x、y和n的量的關(guān)系可以是 （ ）A2n=x=2y Bn=2x=yC2y=x=n Dx=2n=y4分別燃燒下列各組物質(zhì)中的兩種有機(jī)物，所得CO2和H2O的物質(zhì)的量之比相同的有 （ ）A乙烯，丁二烯 B乙醇，乙醚C苯，苯酚 D醋酸，葡萄糖5有乙醛蒸氣與乙炔的混合氣體aL。當(dāng)其完全燃燒時(shí)，消耗相同狀況下的氧氣的體積為 （ ）A2aL B2.5aLBC3aL D無法計(jì)算6一定量乙醇在氧氣不足的情況下燃燒，得到CO2、CO和水的總的質(zhì)量為27.6g。若其中水的質(zhì)量為10.8g，則CO的質(zhì)量是 （ ）A1.4g B2.2gC4.4g D2.2g和4.4g之間7某氣態(tài)烷烴和炔烴的混合物1L，完全燃燒后生成CO21.4L和水蒸氣1.6L（體積均在相同狀況下測定），該混合物為 （ ）A乙烷，乙炔B甲烷，乙炔C甲烷，丙炔D乙烷，丙炔8有兩種有機(jī)物組成的混合物，在一定的溫度和壓強(qiáng)下完全汽化為氣體。在相同溫度和壓強(qiáng)下，只要混合氣體體積一定，那么無論混合物以何種比例混合，它在完全燃燒時(shí)所消耗的氧氣體積也是一定的。符合這種情況的可能是 （ ）AC2H6O和C2H4O2BC2H4O和CH4OCC3H6O和C3H8O3DC3H6O和C3H8O29在壓強(qiáng)為1.01×105Pa和150時(shí)，將1LC2H4、2LC2H2、2LC2H6和20LO2混合并點(diǎn)燃，完全反應(yīng)后，氧氣有剩余，當(dāng)混合后的反應(yīng)氣恢復(fù)到原壓強(qiáng)和溫度時(shí)，其體積為 （ ）A10L B15LC20L D25L10下列各組烴的混合物，只要總質(zhì)量一定，無論按什么比例混合，完全燃燒后生成的CO2和H2O都為恒量的是 （ ）AC2H2、C2H6 BC2H4、C3H8CC2H4、C3H6 D、C3H6、C3H811將一定量的有機(jī)物充分燃燒后的產(chǎn)物通入足量石灰水中完全吸收，經(jīng)過濾得沉淀20g，濾液質(zhì)量比石灰水減少5.8g，則該有機(jī)物可能是 （ ）A乙烯 B乙二醇C乙醇 D甲酸甲酯12amL三種氣態(tài)烴混合物與足量O2混合點(diǎn)燃后恢復(fù)到原來狀態(tài)（常溫、常壓），體積共縮小2amL，則三種烴可能是 （ ）ACH4，C2H4，C3H4BC2H6，C3H6，C4H6CCH4，C2H6，C3H6DC2H4，C2H2，CH4二、非選擇題13有機(jī)物在氧氣中燃燒，其中的碳?xì)湓訑?shù)與消耗氧的量有一定關(guān)系，（1）等質(zhì)量的醛（CnH2nO）和羧酸（CmH2mO2）分別充分燃燒時(shí)n與m為何關(guān)系時(shí)消耗氧的量相同_（寫出n與m的數(shù)學(xué)關(guān)系）。（2）等物質(zhì)量的同碳數(shù)的烯烴與飽和一元醇分別充分燃燒時(shí)，消耗氧氣的量相同。等物質(zhì)的量的同氫原子數(shù)的_烴（填烷、烯、炔或苯的同系物）與飽和一元_（填醇、醛或羧酸或酯）分別燃燒時(shí)，消耗氧氣的量相同。14燃燒1體積某烴的蒸氣生成的CO2比H2O（氣）少1體積（相同狀況），0.1mol該烴充分燃燒，其產(chǎn)物全部被堿石灰吸收，堿石灰增重39g，該烴的分子式是_。 答 案 一、選擇題1A 2B 3A 4C、D 5B6A提示：生成水10.8g 18g/mol=0.6mol，3H2OC2H6O，有乙醇0.2mol，含碳0.4mol，設(shè)生成CO、CO2物質(zhì)的量分別為x、y，7B 8D 9D 10C11B、C 提示：設(shè)生成10g沉淀需CO2物質(zhì)的量為x，溶液質(zhì)量減少為yCa（OH）2+CO2=CaCO3+H2O 溶液質(zhì)量減少1mol 100g （100-44）gx 10g yx=0.1mol y=5.6g反應(yīng)產(chǎn)生H2O的質(zhì)量為：5.6g-2.9g=2.7g12A二、非選擇題13（1）2n （2）烷，羧酸或酯 14C6H14 提示：根據(jù)題意：1體積烴的蒸氣燃燒生成的CO2比蒸氣少1體積。該烴一定為烷烴，可根據(jù)烷烴燃燒通式求出n值。