第七章 第二节 第3课时　烃的燃烧规律及烃分子中原子共线、共面的判断 学案（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第3课时　烃的燃烧规律及烃分子中原子共线、共面的判断
[核心素养发展目标]　
1.掌握烃的燃烧规律及应用。
2.能根据烃分子中碳原子的成键特点分析原子共线、共面问题。
一、烃的燃烧规律及应用
1．烃(CxHy)的完全燃烧
CxHy＋____________O2________CO2＋________H2O(配平化学方程式)。
(1)烃完全燃烧的耗氧量
①相同物质的量的烃(CxHy)，________________越大，耗氧量越多，反之越少。
②相同质量的烃(CxHy)，____________越大，耗氧量越多，反之越少。
(2)烃完全燃烧前后气体体积的变化
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O　 ΔV＝V后－V前
1 x＋ x
①当温度大于或等于100 ℃时，水为气态
则ΔV＝－1
②当常温、常压时，水为液体
则ΔV＝－(1＋)，反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。
1．(2023·南宁高一月考)在常温、常压下，取下列四种气态烃各1 mol，分别在足量氧气中燃烧，消耗氧气最多的是(　　)
A．CH4 B．C2H4
C．C3H8 D．C4H6
2．现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物：
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2最多的是________。
(2)常温常压下，同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时，生成二氧化碳最多的是__________，生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下，以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是__________________。
2．烃的分子式的确定
(1)原子守恒法
0.1 L某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1 L CO2和0.2 L水蒸气，该烃的分子式是(　　)
A．CH4 B．C2H4
C．C2H2 D．C3H6
(2)气体体积差量法
常温下某气态链状烷烃10 mL与过量O2 85 mL充分混合，点燃后生成液态水，在相同条件下测得气体体积变为70 mL，求该烃的分子式。
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(3)平均分子式法
由两种气态烃组成的混合烃20 mL，跟过量O2完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减小了30 mL，然后通过碱石灰又减小了40 mL。这种混合气体的组成可能有几种？
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二、常见烃分子中原子共线、共面的判断
1．常见分子构型
(1)甲烷型：
正四面体→凡是碳原子形成4个共价单键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。
(2)乙烯型：
平面结构→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
(3)乙炔型：—C≡C—
直线结构→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
(4)苯型：
平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。
2．原子共面的分析方法
(1)甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子结构基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。
(3)根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置，如。
1．分子中，在同一平面上的碳原子至少有(　　)
A．7个 B．8个
C．9个 D．14个
2．已知某有机分子(C11H10)的结构简式为，则该分子中：
(1)可能共面的C原子最多有________个，一定共面的C原子最多有________个。
(2)可能共面的原子最多有__________个，一定共面的原子最多有________个。
(3)一定共直线的C原子最多有________个，一定共直线的原子最多有________个。
判断烃分子中原子共面的方法
1．两种气态烃以一定比例混合，在105 ℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体总体积仍是10 L，下列混合烃中不符合此条件的是(　　)
A．CH4、C2H4 B．CH4、C3H8
C．C2H4、C3H4 D．C2H2、C3H6
2．下列各组中的两种有机物，无论以何种比例混合，只要混合物总质量不变，完全燃烧时生成的水的质量也不变的是(　　)
A．C2H4、C4H8 B．C8H10、C4H10
C．C2H4、C2H4O D．C8H8、C4H8
3．下列关于烃
的说法正确的是(　　)
A．共面的C原子最多为14个
B．共直线的C原子只有4个
C．1 mol该烃最多可以和6 mol H2发生加成反应
D．1 mol该烃最多可以消耗6 mol Br2
第3课时　烃的燃烧规律及烃分子中原子共线、共面的判断
一、
1．(x＋)　x　　(1)①x＋　②
应用体验
1．D　[CH4的x＋＝2,1 mol CH4消耗2 mol氧气，C2H4的x＋＝3,1 mol C2H4消耗3 mol氧气，C3H8的x＋＝5,1 mol C3H8消耗5 mol氧气，C4H6的x＋＝5.5，1 mol C4H6消耗5.5 mol氧气。]
2．(1)CH4　(2)C2H6　(3)C2H4　CH4　(4)CH4和C2H4
2．(1)A
(2)C2H6
(3)可能有两种，分别为C2H2和C2H6或C2H2和C2H4。
二、
应用体验
1．C
2．(1)11　8　(2)19　12　(3)4　4
随堂演练　知识落实
1．B　2.A
3．C　[苯环上所有原子共平面、直接连接碳碳双键两端的原子共平面、直接连接碳碳三键两端的原子共直线，则该分子中最多有13个C原子共面，A项错误；苯环上对称位置碳原子及其连接的原子共直线，碳碳三键中碳原子及其连接的原子共直线，共直线的C原子最多有6个，B项错误；苯环、碳碳三键和碳碳双键都能和氢气发生加成反应，则1 mol该烃最多可以和6 mol H2发生加成反应，C项正确；该分子中只有碳碳双键和碳碳三键能和溴发生加成反应，1 mol 该烃最多可以消耗3 mol Br2，D项错误。]