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第十四章：烃的衍生物

第六讲：关于有机物燃烧规律的讨论

高三化学编号：351065 主编人：李玏审核：李玏

班级学簇姓名　　　　　　。

【学习目标】：

1．掌握有机物燃烧化学方程式的书写

2．掌握有机物燃烧耗氧量、生成二氧化碳和水的量的有关规律及计算方法。

3．通过反应方程式计算判断或确定烃及其衍生物的分子组成和结构。

4．通过解题思路及方法的讨论，培养逻辑思维能力，归纳小结有关规律及技巧的能力。

【知识框架】：

【知识要点】：

一、烃及其含氧衍生物的燃烧通式:

1.有机物xx燃烧的通式：

烷烃：CnH2n+2+ （）O2

烯烃（环烷烃）： CnH2n+ （）O2

炔烃（二烯烃、环烯烃）： CnH2n-2+（）O2

苯及同系物： CnH2n-6+ （）O2

饱和一元醇（醚）： CnH2n+2O+（）O2

饱和一元醛（酮）： CnH2nO +（）O2

饱和一元酸（酯）： CnH2nO2 +（）O2

小结: 烃：4CxHy＋(4x＋y)O2 4xCO2＋2yH2O

烃的含氧衍生物：4CxHyOz＋(4x＋y－2z)O2 4xCO2＋2yH2O

规律1：耗氧量大小的比较

(1) 等质量的烃(CxHy)xx燃烧时，耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于(4x＋y)/4 的比值大小。比值越大，耗氧量越多。

(2) 等质量具有相同最简式的有机物xx燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。

(3) 等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)xx燃烧时的耗氧量取决于

(4x＋y－2z)/4 ，其值越大，耗氧量越多。

(4) 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等)或加成产物的同分异构xx燃烧，耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。

规律2：气态烃xx燃烧前后气体体积的变化

气态烃(CxHy)在氧气中xx燃烧后(反应前后温度不变且高于100℃)：

若y＝4，V总不变；(有CH4、C2H4、C3H4、C4H4)

若y＜4，V总减小，压强减小；(只有乙炔)

若y＞4，V总增大，压强增大。

规律3：根据相同状况下，有机物燃烧后生成的CO2和H2O的量判断有机物的类别

n(CO2)/n(H2O)＜1 时为醇或烷；

n(CO2)/n(H2O) ＝1为符合CnH2nOx的有机物；

n(CO2)/n(H2O)＞1时为炔烃或苯及其同系物。

规律4：分子中具有相同碳(或氢)原子数的有机物混合，只要混合物总物质的量恒定，xx燃烧后产生的CO2(或H2O)的量也一定是恒定值。

问题与讨论：规律总结：

1.某烃或某烃含氧衍生物只要含有的碳原子数相同，当它们以等物质的量分别充分燃烧时，所消耗氧气的量相等，则烃和烃的衍生物必须满足什么条件？可以是什么物质？

2. A、B是分子量不相等的两种有机物，无论以何种比例混合只要总质量不变，xx燃烧后产生H2O的质量也不变。试写出两组符合上述情况的有机物的分子式__ ___。并回答应满足的条件是__ __。

3. 有机物A、B分子式不同，它们只可能含C、H、O元素中的三种或两种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要物质的量之和不变，xx燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变，那么A、B组成必须满足的条件是__ _

_ 。

【典例剖析】：

例1.等物质的量的下列有机物xx燃烧时，消耗氧气的量最多的是

A．甲烷 B．乙醛 C．乙二醇 D．乙醇

方法1 利用燃烧通式

方法2．将含氧衍生物转换为烃与某种物质的混合物，因为分子式为CmHn的烃与分子式为CmHn（H2O）x或分子式为CmHn（CO2）x 的含氧衍生物，在物质的量相同时，燃烧时耗氧的量相同。所以分析此类题时，可以将各种物质先进行分子式的转换。

（1）先写出各种物质的分子式，再将分子式转换以上两种形式。则

乙醛分子式为：C2H4O可转化为C2H2（H2O），燃烧时耗氧量与等物质的量的C2H2 相同。

乙二醇的分子式为：C2H6O2可转化为C2H2（H2O）2燃烧时耗氧量与等物质的量的C2H2 相同

乙醇的分子式为：C2H6O可转化为C2H4（H2O）燃烧时耗氧量与等物质的量的C2H4 相同。

（2）只需比较CH4，C2H2，C2H4，耗氧的量大小，即可得出答案，比较时利用总反应式中氧的计量数X+Y/4进行判断，得出此题的答案为（D）。

例2.分别取等质量的甲烷和A（某饱和一元醇）、B(某饱和一元醛)、C(某稠环芳香烃含氧衍生物),若它们xx燃烧,分别生成了物质的量相同的CO2 .则:

(A)的分子式为_______;B的分子式为_______，C的分子式为_________(C的分子式有多种可能,只写分子量最小的一种)。

⑵写出符合上述要求时，CH4和A、B、C的分子组成必须满足的条件是__________（以n表示碳原子数，m表示氧原子数，只写通式）。

分析：限制条件为：不同物质的质量相同，且燃烧后生成的CO2的量相同，可得出这些物质中碳元素的质量分数相同。即若碳原子数为甲烷的几倍，相对分子质量也必须为甲烷的几倍。又已知甲烷中碳原子数为1，相对分子质量为16。

解答：（1）饱和一元醇的通式为CnH2n+2O,根据分析得n/1=(14n+2+16)/16,得出n=9，故(A)的分子式为C9H20O，饱和一元醛的通式为CnH2nO,根据分析得n/1=(14n+16)/16,得出n=8，故(B)的分子式为C8H16O。

（2）根据以上分析得出若某物质的分子式为：CnHxOm且符合上述要求时，必须满足下列条件：即n/1=(12n + x + 16m)/16,得出x=4n-16m。

（3）再根据（2）得出某稠环芳香烃含氧衍生物的分子式应该符合CnH4n-16mOm(n≥10)，当n=10,m=1时，分子式为：C10H24O，符合饱和化合物的通式，省去。当n=10,m=2时，分子式为：C10H8O2，符合稠环芳香烃的通式，故C的分子式为：C10H8O2。

【实战演练】：

(A级)1.两种气态烃组成的混合气体0.1mol，xx燃烧得0.16molCO2和3.6g水，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

(A级)2.请写出六种你学过的有机化合物的结构简式，这些化合物燃烧后产生的CO2和H2O(g) 的体积比符合如下比值(各写三种)：

(A)VCO2/VH2O(g)＝2的有、、。

(B) VCO2/VH2O(g)＝0.5的有、、。

(A级)3. 下列各组有机物xx燃烧时耗氧量不相同的是

A．50g乙醇和50g甲醚 B．100g乙炔和100g苯

C．200g甲醛和200g乙酸 D．100g甲烷和100g乙烷

(B级)4.下列各组有机物，不管它们以何种比例混合，只要物质的量一定，则xx燃烧时消耗氧气为一定值的是（）

A．C4H6 C3H8 B．C5H10 C6H6 C．C2H6O C2H4O2 D．C3H6 C3H8O

(B级)5．某烃的分子中含有偶数个碳原子，1摩该烃xx燃烧耗氧气6摩，则此烃分子中原子的总数为

A.8 B.12 C.16 D.24

(B级)6．两种气态烃以任意比例混合在105℃时1L该混合物与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L，下列混合烃中不符合此条件的是

A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H6 C．C2H4、C3H4 D．C2H2、C3H6

(C级)7. 有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种.如果将A、B不论以何种比例混和,只要其物质的量之和不变,xx燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也不变.那么,A、B组成必须满足的条件是

.若A是甲烷,则符合上述条件的化合物B中,分子量最小的是(写出分子式) ,并写出分子量最小的含有甲基的B的2种同分异构体结构简式，然后给这两种物质命名。

(D级)9. 取3.40ɡ只含羟基、不含其他官能团的液态饱和多元醇,置于5.00L的氧气中,经点燃,醇xx燃烧.反应后气体体积减少0.560L ,将气体经CaO吸收,体积又减少2.8L(所有体积均在标况下测定)。则：3.4ɡ醇中C、H、O的物质的量分别为:C___ _； H___ ___； O___ ____；该醇中C、H、O的原子个数之比为________ ___。

【学后反思】：