有机化合物燃烧问题

有机化合物燃烧问题

教学目标

知识技能：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。掌握根据燃烧产物的量判断有机物的组成。

能力培养：通过习题的解题思路及方法的讨论，培养学生的逻辑思维能力，归纳小结有关规律及技巧的能力。

科学思想：对学生进行从个别到一般的辩证唯物主义观点教育。

科学品质：通过燃烧过程各种量规律的探索，培养学生勇于探索及严谨认真的科学态度。

重点、难点有机物燃烧各种量之间有关规律的探索。

教学过程设计

教师活动

【提问】请写出烃及其含氧衍生物燃烧的通式。

【设疑】从燃烧通式中能找出烃及烃的含氧衍生物燃烧的哪些规律？

【引入新课】

一、等物质的量的烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量、生成CO2及H2O量的比较。

【投影】

例1 等物质的量下列烃完全燃烧时耗氧气的量最多的是_______，生成水最少的是__________。

A．CH4 B．C2H4 C．C2H2 D．C6H6

请学生通过解题小结，等物质的量的烃分别燃烧消耗氧气生成CO2及H2O的量的有关规律。

学生活动

归纳小结：

根据燃烧通式求解：答案为D、C。

小结规律：等物质的量烃完全燃烧时耗氧量取决于x与y的值，生

【投影】

例2 等物质的量的下列有机物完全燃烧时，消耗氧气的量最多的是

(）

A．甲烷 B．乙醛

C．乙二醇 D．乙醇

指导学生讨论解题方法。

讨论方法：

方法1 利用燃烧通式

①先写出化学式A．CH4，B．C2H4O，C．C2H6O2，D．C2H6

解，答案为D。

【评价】

【设问】能否将含氧衍生物转换为烃或只含碳来考虑，为什么？

思考、回答。

能。等物质的量的分子式为C m H n的烃与分子式可转换为C m H n（H2O）x的含氧衍生物，分别燃烧时耗氧的量相同。

【评价】利用此方法解决这类题的优点是：方便、快捷。

方法2．先做转换

（B）C2H4O→C2H2（H2O）

（C）C2H6O2→C2H2（H2O）2

（D）C2H6O→C2H4（H2O）

只需比较A为CH4，B、C相同为C2H2，D转化为C2H4，耗氧

【练习】

1．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，则完全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

2．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，则烃是___________ ，烃的衍生物是_________。

1．审题，应用规律求解。

答案为B、D。

2．思考。

讨论：同碳数的烯与饱和一元醇；同碳数的炔与饱和一元醛

如C2H4 C2H6O

C2H2 C2H4O

归纳小结：应符合烃的含氧衍生物与烃差n个水分子。还要看该种衍生物是否存在。

【设疑】相同质量的烃或烃的衍生物完全燃烧时，是否也符合这些规律？

【引入】

二、等质量的有机物完全燃烧时在相同条件下相关量的比较。

【投影】

例1 等质量的下列烃完全燃烧时消耗氧气的量最多的是

（）

A．CH4 B．C2H4

C．C2H6 D．C6H6

思考。

讨论如何求解。

方法1：常规法根据燃烧的化学方程式求解。

答案为A。

同老师一起分析，并小结有关规律。

小结规律：将C x H y转换为CH y/x，相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大，耗氧量越高，生成水的量越多，而产生的CO2量越少。y/x相同，耗氧量，生成H2O 及CO2的量相同。

方法2：

根据上述规律解题。

答案为A

小结规律：等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时其耗氧量相等。燃烧产物相同，比例亦相同。

成CO2与H2O的量均相同。

（3）CH2各种烯烃

【评价】方法1费时费力。

【讲述】C+O2→CO2

12g1mol

12H+3O2→6H2O

12g3mol

可见同质量的碳元素、氢元素分别完全燃烧，氢元素耗氧是碳元素的3倍，质量相同的各类烃完全燃烧时，含氢量越高耗氧量越多。

【提问】请学生根据规律举几例并分析原因。

分析原因：因为最简式相同，各元素的质量分数一定相等，有机物质量相同，各元素的质量一定相同。但一定要注意最简式不同，某元素的质量分数可能相同。（如：CH4，C8H16O 碳元素质量分数相等）

【评价】分析得很好。

【应用规律解题】

【投影】

例1 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，完全燃烧后产生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____。

分析题意：只要混合物质量不变完全燃烧后产生水的质量也不变，应满足的条件是氢元素的质量分数相等。符合情况的两组为：

1．C2H2和C6H6；2．CH2O和C2H4O2。

【评价】同学们解题是正确的。应注意C12H8和C2H4O3也符合题意。一定要注意满足的条件不能是最简式相同。

【投影】

例2 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，完全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）

在教师指导下，应用有关规律解题。分析：A、B应为C x H y或C x HO z。只要混合物物质的量之和不变，完全燃烧时消耗氧气和生成水的物质的量也不变，则两种有机物分子中含氢原子个数相等。若A为CH4，则B一定为CH4（CO2）n。其中分子量最小的B一定为CH4（CO2），即C2H4O2。

答案为：A、B的分子中氢原子数相同，且相差n个碳原子，同时相差2n个氧原子。

【设问】如果A、B碳原子数相等会如何？如果燃烧时消耗氧气的量相同，那么A、B将满足什么条件？

思考回答问题：生成CO2的量相同。

A、B分子中碳原子数相同，且相差2n个氢原子同时相差n个氧原子。

【过渡】气态烃完全燃烧前后气体体积是怎样变化呢？

三、气态烃与氧气混合充分燃烧，恢复原状态（100℃以上）反应前后气体体积的变化。

聆听、思考。

【提问】分别写出CH4、C2H4、C2H2、C2H6完全燃烧的化学方程式。如果温度高于100℃，分析燃烧反应前后气体体积的变化情况。

写出有关反应的化学方程式，并分析：