高二化学 常见有机物的燃烧规律
- 格式:ppt
- 大小:1.46 MB
- 文档页数:31
【高中化学】有机物化合物燃烧小规律有机物燃烧是高考化学有机部分的一个重点,通常以选择题形式出现,有时也以计算填空形式出现。
主要考查学生知识的灵活应用能力,现对这部分常考及遇到的规律总结如下:一、比较有机物燃烧的耗氧量和CO2(或H2O)的相对量:等质量的烃(设为cxhy)完全燃烧时,把烃的分子式写成chy/x,y/x越大耗氧量越大,生成的h2o越多,而生成的co2越少。
2.当含有相同物质的碳氢化合物(设置为CxHy)完全燃烧时,耗氧量由“x+Y/4”值确定。
还可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较。
生成co2(或h2o)的量决定于x(或y)3.当具有相同物质量的碳氢化合物衍生物(设置为cxhyoz)完全燃烧时,耗氧量由“x+Y/4-z/2”的值确定。
二、有机物无论以何种比例混合,只要总质量一定或总物质的量一定,完全燃烧后产生co2(或h2o)的量不变或耗氧量不变,确定各有机物应满足的关系:1.当总质量确定时:①若生成h2o的量不变,则各有机物含氢的质量分数一定相等。
② 如果二氧化碳的数量不变,那么每种有机物中碳的质量分数必须相等。
③若耗氧量、生成co2及h2o的量均不变,则各有机物的最简式一定相同。
2.当物质总量确定时:①若生成h2o的量不变,则各有机物分子式中氢原子个数相同。
② 如果二氧化碳的量是恒定的,那么每种有机化合物分子式中的碳原子数是相同的。
③若耗氧量不变,烃设为cxhy则“x+y/4”的值相同;如果是碳氢化合物的衍生物(设置为cxhyoz),则“x+Y/4-z/2”的值相同;或使碳氢化合物衍生物变形,即一般分子式为cahb(CO2)x(H2O)y(a,B为常数,x,y可以改变)。
④若耗氧量、生成co2及h2o的量均不变,则各有机物分子式肯定相同(即为同分异构体)。
三、关于碳氢化合物在相同温度和压力下完全燃烧前后的气体体积变化规律:1.若燃烧后生成的水为液态CxHy+(x+Y/4)O2→ xco2+Y/2H2O(液体)1x+y/4xδV=V后-V前=-(1+Y/4)<0因此,若生成的水为液态时,燃烧后气体的体积一定减小,且y值越大体积减小越大。
有机物燃烧的规律是中学有机化学基础中的常见题型,也是高考化学中的热点内容,许多学生对这些知识点往往容易产生混淆,现将其归纳总结如下:有机物完全燃烧的两个通式:一. 有机物的质量一定时:1.等质量的烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与y/x 成正比。
2.有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧后有关量的讨论⑴当两种有机物最简式相同时有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定生成CO2的量总为恒量;完全燃烧后生成H2O的量总为恒量;耗氧的量总为恒量。
⑵有机物不论按何种比例混合,只要总质量一定当两种有机物含C%相同时,完全燃烧后生成CO2的量总为恒量;当两种有机物含H%相同时,完全燃烧后生成H2O的量总为恒量.⑶燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为:⑴同分异构体或⑵最简式相同例1:分别取等质量的甲烷和A(某饱和一元醇)、B(某饱和一元醛),若它们完全燃烧,分别生成了物质的量相同的CO2 .则:⑴A的分子式为_______;B的分子式为_______,⑵写出符合上述要求时,CH4和A、B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)。
解析:A、B中的碳的质量分数与甲烷中相同,⑴中A、B的分子式只要结合醇、醛的通式就可以求出答案。
⑵的通式推导抓住每少16个氢原子增加一个氧原子即可。
答案:(1)A.C9H20O B.C8H16O (2)CnH4n-16mOm二.有机物的物质的量一定时:1..比较判断耗氧量的方法⑴.烃类物质(CxHy),由(x+ )大小决定。
⑵.若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H2O或CO2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy・(H2O)n或CxHy・(CO2)m或CxHy・(H2O)n・(CO2)m形式,再按⑴比较CxHy的耗氧量。
2.有机物不论按何种比例混合,只要混合物总物质的量一定当两种有机物中碳原子个数相同时,完全燃烧后生成CO2的量总为恒量;当两种有机物中氢原子个数相同时,完全燃烧后生成H2O的量总为恒量。
1、1000C以上,烃的燃烧通式为:CxHy + (x+y/4)O2 xCO2+y/2H2O。
当y=4时,反应前后体积不变;当y>4时,燃烧后体积增大;当y<4时,燃烧后体积减小。
2、1000C以上,烃的含氧衍生物燃烧通式:CxHyOz + (x+y/4-z/2) xCO2+y/2H2O。
当y=4-2z 时,燃烧前后体积不变;当y>4-2z时,燃烧前后体积增大;当y<4-2z时,无此含氧衍生物。
二、有机物燃烧耗氧量规律1、等质量的烃(CxHy )完全燃烧时,耗氧量的大小与烃中氢元素质量分数的大小有关,且氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即y/x越大,耗氧量越大。
2、等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量的大小取决于(x+y/4)值,(x+y/4)越大,耗氧量越大。
3、一定质量具有相同最简式的有机物混合物完全燃烧时,其耗氧量为定值而与混合物各组分的含量无关,恒等于同质量的某单一组分完全燃烧时的耗氧量。
三、有机物燃烧后生成CO2和H2O的规律1、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积相等(或物质的量相等),有机物分子中所含的氢原子数是碳原子数的2倍。
如CnHn(烯烃或环烷烃)、CnH2nO(醛或酮)、CnH2nO2(羧酸或酯)、葡萄糖和果糖等。
2、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为2:1,有机物分子中的碳原子数必和氢原子数相等。
如C2H2、C6H6、C6H5OH、C8H8等。
3、在1000C以上时,若有机物完全燃烧生成的CO2和H2O的体积(或物质的量)之比为1:2,有机物分子中氢原子数必是碳原子数的4倍。
如CH4、CH3OHCO(NH2)2等。
四、有机混合物燃烧时耗氧量与生成物的量关系规律1、混合物总物质的量一定时:①A、B两种有机物不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时消耗的O2和生成的CO2的物质的量也不变。
•有机物燃烧消耗氧气的量:(1)烃类烃类(CxHy)完全燃烧的通式为CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O烃类完全燃烧时耗氧量大小的分为以下两种情况:规律一、等物质的量的烃类完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(x+y/4)值的大下,该值越大,耗氧量越多。
推导:因为每摩的烃完全燃烧时,耗氧量为x+y/4摩,所以等物质的量的烃完全燃烧时,其耗氧量的大小必然就取决于(x+y/4)值的大下,该值越大,耗氧量越多。
规律二、等质量的烃类完全燃烧时,其耗氧量的大小取决于(y/x)值的大下,该值越大,耗氧量越多。
(2)烃的含氧衍生物完全燃烧的化学方程式为:CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2xCO2+y/2H2O规律一、物质的量相等的烃的含氧衍生物完全燃烧时耗氧量大小取决于(x+y/4-z/2)值的大下,该值越大,耗氧量越多。
规律二、总质量一定的混合物,只要各组分的最简式相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值而与混合物各组分的含量无关,始终等于同质量的某单一组分完全燃烧时的耗氧量。
规律三、总物质的量一定的混合物,只要各组分每摩物质的耗氧量相同,则完全燃烧时,其耗氧量为定值而与混合物中各组分的含量无关。
有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。
因此,我们可以根据有机物燃烧的产物分析判断该有机物的组成。
(1)某有机物完全燃烧后:若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。
欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧,否则,原有机物的组成中含氧。
生成的CO2和H2O的关系有:①生成的CO2和H2O的体积比为1∶1的有:若为烃,则属于环烷烃或烯烃;若为烃的衍生物,则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
②生成的CO2和H2O的体积比为1∶2的有:甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子的物质。
精心整理有机物燃烧规律及其应用一、有机物完全燃烧耗氧量的比较有机物燃烧的实质是C、H原子结合O生成CO2和H2O的过程,耗O2量取决于有机物含有C、H原子个数。
1molC原子耗1molO2;4mol H原子耗1molO2含1molO原子,相当于少2molH原子;含2molO原子,相当于少1molC原子。
烃及烃的衍生物的燃烧通式:计算1mol烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时,可先将其中的氧原子折算为水,再将剩余C、H原子按烃的计算方法计算,如C2H5OH可看作C2H4·H2O,因此其耗氧量与等物质的量的C2H4耗氧量相同。
根据情况,也可将氧原子折算为CO2,如HCOOH可看作H2·CO2,故耗氧量与等物质的量的H2相同(折算成的H2O和CO2不消耗氧)练习等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。
①C2H6②C3H4③C2H5OH④C2H6O2⑤C3H8O3①C2H6~3.5O2②C3H4~4O2③C2H5OH~C2H4·H2O~3O2④C2H6O2~C2H2·2H2O~2.5O2⑤C3H8O3~C3H2·3H2O~3.5O2所以,等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为②>①=⑤>③>④二、有机物燃烧时生成的CO2和H2O的量的比较1、等物质的量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较对烃C x H y来说,x越大,生成CO2越多,y越大,生成H2O越多。
2、等质量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较等质量的两种烃,如果C的质量分数越大,则生成CO2的质量越多,生成H20的质量越少。
3.总物质的量相等,任意比例混合,耗氧量相等。
而且:①生成CO2的量相等:则分子中含碳原子数相等,即分子式符合C x H y(H2O)m,如乙醇和乙烯。
②生成H2O的量相等:则分子中含氢原子数相等,即分子式符合C x H y(CO2)m,如乙酸和甲烷。
有机物燃烧规律有机物完全燃烧的通式:烃: O H y xCO O y x CxHy 2222)4(+→++ 烃的衍生物: O H y x C O O z y x C x H y O z 2222)24(+→-++ 一.有机物的质量一定时:1.烃类物质(CxHy)完全燃烧的耗氧量与x y 成正比. y/x 越大,耗氧量越多2.有机物完全燃烧时生成的CO 2或H 2O 的物质的量一定,则有机物中含碳或氢的质量分数一定;若混合物总质量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO 2或H 2O 的物质的量保持不变,则混合物中各组分含碳或氢的质量分数相同。
3.燃烧时耗氧量相同,则两者的关系为: ⑴同分异构体 或 ⑵最简式相同例1.下列各组有机物完全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 乙烷例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CO 2的质量也一定的是A .甲烷、辛醛B .乙炔、苯乙烯C .甲醛、甲酸甲酯D .苯、甲苯二.有机物的物质的量一定时:1.比较判断耗氧量的方法步聚:①若属于烃类物质,根据分子中碳、氢原子个数越多,耗氧量越多直接比较;若碳、氢原子数都不同且一多一少,则可以按1个碳原子与4个氢原子的耗氧量相当转换成碳或氢原子个数相同后再进行比较即可。
②若属于烃的含氧衍生物,先将分子中的氧原子结合氢或碳改写成H 2O 或CO 2的形式,即将含氧衍生物改写为CxHy ·(H 2O)n 或CxHy ·(CO 2)m 或CxHy ·(H 2O)n ·(CO 2)m 形式,再按①比较CxHy 的耗氧量。
2.有机物完全燃烧时生成的CO 2或H 2O 的物质的量一定,则有机物中碳原子或氢原子的个数一定;若混合物总物质的量一定,不论按何种比例混合,完全燃烧后生成的CO 2或H 2O 的量保持不变,则混合物中各组分中碳或氢原子的个数相同。
有机物燃烧的规律归纳1. 烃完全燃烧前后气体体积的变化完全燃烧的通式:C x H y +(x+4y )O 2xCO 2+2y H 2O (1) 燃烧后温度高于100℃时,水为气态: 14y V V V ∆=-=-后前 ① y =4时,V ∆=0,体积不变 ;②y>4时,V ∆>0,体积增大; ③y<4时,V ∆<0,体积减小。
(2) 燃烧后温度低于100℃时,水为液态: 14y V V V ∆=-=+后前 ※ 无论水为气态还是液态,燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关,而与氢分子中的碳原子数无关。
2.烃类完全燃烧时所耗氧气量的规律完全燃烧的通式:C x H y +(x+4y )O 2xCO 2+2y H 2O (1) 相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时,(x+4y )值越大,则耗氧量越多; (2) 质量相同的有机物,其含氢百分率(或y x 值)越大,则耗氧量越多; (3) 1mol 有机物每增加一个CH 2,耗氧量多1.5mol ;(4) 1mol 含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减小0.5mol ;(5) 质量相同的C x H y ,x y 值越大,则生成的CO 2越多;若两种烃的x y值相等,质量相同,则生成的CO 2和H 2O 均相等。
3.碳的质量百分含量c %相同的有机物(最简式可以相同也可以不同),只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后产生的CO 2的量总是一个定值。
4.不同的有机物完全燃烧时,若生成的CO 2和H 2O 的物质的量之比相等,则它们分子中的碳原子和氢原子的原子个数比相等。
例:标准状况下1.68L 无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。
若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0g ;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g 。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原子气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。