2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 有機(jī)化合物燃燒問題 新課標(biāo).doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細(xì)解析 有機(jī)化合物燃燒問題 新課標(biāo) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)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。 科學(xué)思想:對(duì)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。 科學(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(qǐng)寫出烴及其含氧衍生物燃燒的通式。 【設(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__________。 A.CH4 B.C2H4 C.C2H2 D.C6H6 請(qǐng)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 ①先寫出化學(xué)式A.CH4,B.C2H4O,C.C2H6O2,D.C2H6 解,答案為D。 【評(píng)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(píng)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)C2H4O→C2H2(H2O) (C)C2H6O2→C2H2(H2O)2 (D)C2H6O→C2H4(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 ( ) A.C4H6 C3H8 B.C5H10 C6H6 C.C2H6O C2H4O2 D.C3H6 C3H8O 2.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 C2H6O C2H2 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。 【設(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。 【投影】 例1 等質(zhì)量的下列烴完全燃燒時(shí)消耗氧氣的量最多的是 ( ) A.CH4 B.C2H4 C.C2H6 D.C6H6 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(píng)價(jià)】方法1費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 【講述】C+O2→CO2 12g 1mol 12H+3O2→6H2O 12g 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。 【提問】請(qǐng)學(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(píng)價(jià)】分析得很好。 【應(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: 1.C2H2和C6H6;2.CH2O和C2H4O2。 【評(píng)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。 【投影】 例2 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。 【設(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。 【過渡】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+2O2→CO2+2H2O C2H4+3O2→2CO2+2H2O C2H2+2.5O2→2CO2+H2O C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O 通過分析找出一般規(guī)律。 設(shè)烴CxHy為1mol y=4,總體積不變,△V=0 y<4,總體積減小,△V=1-y/4 y>4,總體積增大,△V=y/4-1 【評(píng)價(jià)】評(píng)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。 【練習(xí)】 1.120℃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 ( ) A.1 B.2 C.3 D.4 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1.CH4,2.C2H4,3.C3H4,不能為4,答案為D。 【評(píng)價(jià)】對(duì)學(xué)生解題思路進(jìn)行評(píng)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 ( ) A.CH4、C2H4 B.CH4、C3H6 C.C2H4、C3H4 D.C2H2、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1∶1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CxHy y=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(píng)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(qǐng)同學(xué)們回去練習(xí)?!就队啊? 例2 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 9yg 0.1mol 0.16 mol 3.6 g 解得 X=1.6 y=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。 【指導(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。 VA∶VB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④組符合題意。 【組織討論】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 ( ) A.CH4和C3H8 B.CH4和C3H4 C.C2H2和C3H4 D.C2H2和C2H6 請(qǐng)學(xué)生應(yīng)用上題小結(jié)技巧解題。 討論: ①平均分子式法 ②差量法 ③十字交叉法 ④討論法等 ⑤…… 即該烴平均分子組成為C2H4。 討論:A中含H>4,C中含C>2,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 ( ) A.x>y>z B.y>z>x C.z>y>x D.y>x>z 2.X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 C.1,3-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 ( ) A.2n=x=2y B.n=2x=y C.2y=x=n D.x=2n=y 4.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 ( ) A.2aL B.2.5aL B.C.3aL 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 ( ) A.1.4g B.2.2g C.4.4g D.2.2g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 ( ) A.C2H6O和C2H4O2 B.C2H4O和CH4O C.C3H6O和C3H8O3 D.C3H6O和C3H8O2 9.在壓強(qiáng)為1.01105Pa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 ( ) A.10L B.15L C.20L D.25L 10.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 ( ) A.C2H2、C2H6 B.C2H4、C3H8 C.C2H4、C3H6 D、C3H6、C3H8 11.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 12.a(chǎn)mL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 ( ) A.CH4,C2H4,C3H4 B.C2H6,C3H6,C4H6 C.CH4,C2H6,C3H6 D.C2H4,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 1.A 2.B 3.A 4.C、D 5.B 6.A提示:生成水10.8g 18g/mol=0.6mol,3H2O~C2H6O,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, 7.B 8.D 9.D 10.C 11.B、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y Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 溶液質(zhì)量減少 1mol 100g (100-44)g x 10g y x=0.1mol y=5.6g 反應(yīng)產(chǎn)生H2O的質(zhì)量為:5.6g-2.9g=2.7g 12.A 二、非選擇題 13.(1)2n (2)烷,羧酸或酯 14.C6H14 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。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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