第二章拓展 有机物的燃烧规律 课件(共29张PPT) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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第二章拓展 有机物的燃烧规律 课件(共29张PPT) 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修3

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(共29张PPT)
有机物燃烧规律
两个方程式
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
CxHyOz +(x+y/4-z/2)O2→xCO2 +y/2H2O
烃(CxHy)完全燃烧反应通式
烃含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧反应通式:
①相同物质的量的烃,耗氧量比较
一.耗氧问题:
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
CxHyOz +(x+y/4-z/2)O2→xCO2 +y/2H2O
(1)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时耗氧量的多少决定于(x+y/4)的数值,其值越大,耗氧越多,反之越少。
②相同质量的烃,耗氧量比较
一.耗氧问题:
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
CxHyOz +(x+y/4-z/2)O2→xCO2 +y/2H2O
(2)等质量的烃完全燃烧时,耗氧量的多少决定于CHy/x中y/x的数值,y/x值越大耗氧越多,反之耗氧越少。
有机物的燃烧耗氧规律:
⑴等物质的量的烃完全燃烧,碳多耗氧多;
碳相同时,氢多耗氧多;
⑵等质量的烃完全燃烧,
含氢量越多,耗氧就越多。
x+y/4
1.等质量的任意的烷烃、烯烃、芳香烃
耗氧量: 。
3.烃分子组成中碳、氢原子个数比为1:2
完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量 。
2.等质量且最简式相同的各种烃完全燃烧时
它们的耗氧量 。
分别生成的CO2和H2O的量 。
规律拓展
相等
相等
相等
烷烃>烯烃>炔烃
物质的量相同的烃或烃的衍生物完全燃烧,耗氧量相同的有机物可能出现的情况有如下几种:
1、同分异构体(分子式相同);
2、分子式不同 ,烃分子式X+Y/4相等
3、含氧衍生物,若把分子式写成不耗氧的CO2和H2O后,剩余部分相同,其耗氧量也就相同 CxHy n(CO2) m(H2O)。
【1】完全燃烧相同物质的量的某烃,消耗O2的物质的量最多的是( )
A、CH4 B、C2H6 C、C2H4 D、C2H2
B
【2】相同物质的量的下列有机物,充分燃烧,消耗氧气量相同的是( )
  A、C3H4和C2H6 B、C3H6和C3H8O
  C、C3H6O2和C3H8O D、C3H8O和C4H6O2
BD
练习
[ 3 ]:等物质的量下列有机物完全燃烧,耗氧顺序由大到小的为_____________ :
①C3H8 ②C2H6O ③C2H4O2 ④C3H8O ⑤C3H6O2
①④⑤②③
[ 4 ]下列各组烃,无论以何种比例混合,只要物质的量一定,完全燃烧消耗O2的量不变( )
A、C2H2和C6H6 B 、正丁烷和异丁烷
C、C5H10和C6H6 D、C3H6和C4H8
BC
【5】完全燃烧相同质量的某烃,消耗O2的物质的量最多的是( )
A、CH4 B、C2H6 C、C2H4 D、C2H2
A
【6】等质量下列有机物完全燃烧,耗氧由大到
小的顺序分别为 ___________:
①⑤③②④
①CH4、②C3H4、③C2H4、④C2H2、⑤C3H8;
【7】由A、B两种烃组成的混合物,当混合物总质量一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧消耗氧气的质量为一恒量。对A、B两种烃有下面几种说法:①互为同分异构体;②互为同系物;③具有相同的最简式;
④两种烃中碳的质量分数相同。正确的结论是( )
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.③④
B
【8】下列各组有机化合物中,不论两者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时生成水的质量和消耗氧气的质量不变的是( )。 A.CH4O,C3H4O5
B.C3H6,C3H8O
C.C3H8,C4H6
D.C2H6,C4H6O
A
燃烧产物为定量时,判断分子组成的条件
1.有机物混合物总物质的量一定时不论以何种比例混合燃烧
燃烧情况 产生CO2的量为定值 产生H2O的量为定值 产生CO2、H2O的量为定值
需满足的条件 不同分子中含C原子个数须相等 不同分子含中H原子个数须相等 不同分子中含C原子和H原子个数均相等
2.有机物混合物总质量一定,不论以何种比例混合燃烧
燃烧情况 产生CO2的量为定值 产生H2O的量为定值 产生CO2、H2O的量为定值
需满足的条件 不同分子中含C%须相等 不同分子含中H%须相等 不同分子中含C%、H%均相等
【知识拓展】各组分C或H元素质量分数相等规律:①各组分最简式相同:C2H4和,
C6H12O6和CH3COOH;
②各组分最简式不同:将H或C元素与O元素进行等质量替代,即16H~O、4C~3O、CH4~O,如C7H8与C3H8O3等效,C3H8与CH3CHO等效。
1.下列各组物质中,只要总质量一定,不论以何种比例混和,完全燃烧生成二氧化碳和水的质量也总是定值的是 ( )
A.丙烷和丙稀 B.乙烯和环丙烷
C.乙烯和丁炔 D.甲烷和乙烷
2.下列各组混合物中,不论二者以什么比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成CO2的质量也一定的,下列不可能的是( )
A.甲烷、辛醛 B.乙炔、苯乙烯
C.甲醛、甲酸甲酯 D.苯、甲苯
B
D
(利用差量法确定分子中的含H数)
CxHy +(x+y/4)O2 →xCO2 + y/2H2O ΔV
1 x+y/4 x 减少 1 + y/4)
二.烃完全燃烧前后气体体积变化规律:
1. t<100℃
[结论]△V= 1+ y/4 ( t<100℃,气体总体积减小)
【1】常温常压下,50ml三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸,恢复到原来状态,体积缩小100ml。则这三种烃的可能组合共有 种。
① CH4 ② C2H4 ③ C2H2
④ C3H4 ⑤ C3H6 ⑥ C3H8
①②④
三种气态烃任意比混合:
三种烃的可能组合:
解析:
H原子数恒为4的烃。






⑤⑥
8
【2】在常温常压时,10mL某气态烃与50mL氧气混合,充分燃烧后恢复至原状态,所得气体的体积为35mL。则符合此条件的烃是( )
A.C2H2 B.C2H4
C.C2H6 D.C3H6
CD
思考:C4H6符合吗?
CxHy(g) + (x+y/4)O2(g)→ xCO2(g) +y/2H2O(g) ~ △V
1 x+y/4 x y/2 1-y/4或
当y=4时:△V=0, 反应前后气体总体积不变
(CH4 C2H4 C3H4)
当y<4时:△V=1-y/4, 反应前后气体总体积减小
(C2H2)
当y>4时:△V= y/4-1,反应前后气体总体积增加
y/4 -1
2.在t>100℃,烃完全燃烧前后 V
二.烃完全燃烧前后气体体积变化规律:
(利用差量法确定分子中的含H数)
[1]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,密闭容器内的压强燃烧前后不变。下列各组混合烃中符合条件的是( )
A、CH4 、C2H4 B、CH4、 C3H6
C、C2H4、C3H4 D、C2H2、 C3H6
AC
练习
[ 2 ]在压强为1.01×105Pa和150℃时,将1LC2H4、2LC2H2、2LC2H6和20LO2混合并点燃,完全反应后,氧气有剩余。当反应后的混合气体恢复到原状态,其体积为( )
A.10L B.15L C.20L D.25L
D
【3】120℃ 时,1体积某烃和4体积氧气混合,完全燃烧后,恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子式中所含的碳原子数不可能是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
D
【4】在25℃和101kPa时,甲烷、乙炔和乙烯组成的混合烃10mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小17.5mL,则原混合烃中乙炔的体积分数为( )A.12.5% B.25% C.50% D.75%
C
当两种混合烃CaHb、CmHn混合燃烧时:将CxHy看作混合烃的“平均分子式”,将“混合烃”转换成“单一烃”。
根据“一大一小法”求解混合烃中各组分的分子式;
a≤x≤m; b≤y≤n 或 n≤y≤b;
三.平均值法在确定分子组成时的应用
(1)分子组成中碳原子数≤4 的烃在标准状况下为气体
(2)碳原子数小于2的只有CH4
(3)氢原子数小于4的只有C2H2
三.平均值法在确定分子组成时的应用
(1) 若M混<26,则一定有 ;
若M混<28(烷、烯的混合物),则一定有 。
(2)若平均分子组成中,存在1CH4
CH4
CH4
C2H2
[ 1 ]常温时,乙烷和某气态烃形成的混合物共2mol完全燃烧,生成的CO2为7mol,H2O为7.5mol,求另一种烃的分子式及物质的量。
CxHy + (x+y/4)O2 —→ xCO2 + y/2H2O
1 x y/2
2 7 7.5
解析:
解得x=3.5,y=7.5;
常温气态烃N(C)≤4,则另一种烃为C4Hb…C4H8,1.5mol
即混合物的平均分子式为C3.5H7.5。
[2]燃烧0.1 mol两种气态烃的混合物,生成3.584L CO2(标准状况)和3.6 g H2O,则混合气体中(  )
A.一定有甲烷   B.一定有乙烷
C.一定无甲烷 D.一定有丙烷
0.1 CxHy + O2 → 0.16 CO2 + 0.2 H2O
0.1x=0.16
0.1y=2×0.2
x=1.6
y=4
C1.6H4
CaHb
CmHn
a<1.6b≤4 ≤ n
CaHb为:C1H4
CmHn 为:CmH4(2≤m≤4)
解析:
A
[3]两种烃组成的混合烃总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化碳和水蒸气)物质的量变化关系如图所示。以下对混合烃组成的判断中,正确的是( )。
A.一定有乙烯 B.一定有甲烷
C.一定有丙烷 D.一定没有丙炔(C3H4)
B
CxHy + (x+y/4)O2→ xCO2 +y/2H2O(l) ~ △V
1 减少(1 + y/4)
a mL
1.75a mL
1 : (1 + y/4)= a : 1.75a
解得:y=3
因生成的CO2和H2O的物质的量相等,
则CxHy为:C1.5H3
C1.5H3
CaHb
CmHn
a<1.5 ≤3 ≤ ( 为bm)
CaHb为:C1H4(因C小于1.5的只有CH4)
CmHn 为:C2H2 (n<3只有C2H2)
[4]aml两种气态烃组成的混合气体与足量O2混合燃烧,恢复到常温下,气体体积缩小1.75aml,且生成的CO2和H2O的物质的量相等。请分析该混合气体的组成。
答案:CH4和C2H2(1:1)
解析:
[5]一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物9g,其密度是相同条件下H2密度的11.25倍,当混合气体通过足量溴水时,溴水增重4.2g,则这两种气态烃是( )A.甲烷和乙烯 B.乙烷和乙烯
C.甲烷和丙烯 D.甲烷和丁烯
C
密度是相同条件下H2密度的11.25倍,因此混合气的平均相对分子质量是11.25x2=22.5。由于相对分子质量小于22.5的只有甲烷,因此混合气中一定含有甲烷气体。甲烷和溴水不反应,则和溴水反应的是烯烃,即烯烃的质量是4.2g,所以甲烷的质量是4.8g,甲烷的物质的量是0.3mol。而混合气的物质的量是9/22.5=0.4mol,所以烯烃的物质的量是0.1mol,则烯烃的相对分子质量是4.2/0.1=42,所以根据烯烃的通式CnH2n可知,n=3,即是丙烯,答案选C。
商余法确定分子式
原理:对于任意的烃( CxHy ),其相对分子
量为M=12x+y,则M/12=x+y/12,显然,x为商
(C原子数目),y为余数(H原子数目)。从
而推断出烃的分子式。
例:下列数值都是烃的相对分子质量,其对应的
烃一定为烷烃的是( )
A.44 B.42 C.54 D.128
解析:44/12=3余8, 则该烃是C3H8
128/12=10余8,则该烃是C10H8
=9余20,则该烃是C9H20
A

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