【同步课堂】2020年化学人教版选修5教案：2-1-2-炔烃-脂肪烃的来源及其应用.docx

第2课时　炔烃　脂肪烃的来源及其应用
●课标要求
1．以烷、烯、炔的代表物为例，比较它们在组成、结构性质上的差异。
2．依据有机化合物结构的特点，生疏加成、取代反应。
3．能说出自然 气、石油液化气、汽油的组成，生疏它们在生产、生活中的应用。
●课标解读
1.把握炔的分子式通式及结构特点，明确其代表物分子中的官能团结构、名称和化学性质。
2．利用炔烃为原料进行有机合成。
3．明确炔烃的特征反应——加成反应。
4．了解脂肪烃的来源及应用。
●教学地位
炔烃及脂肪烃的来源和应用是联系生产和生活的重要内容，尤其是炔烃是化工生产中进行有机合成的重要化工原料，也是高考命题中的高频热点。

●新课导入建议
聚氯乙烯是一种常用的塑料，是由氯乙烯通过加聚反应合成的。你知道如何制得氯乙烯吗？

●教学流程设计
课前预习支配：看教材P32－35，填写【课前自主导学】，并沟通完成【思考沟通】1、2。⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。⇒步骤2：对【思考沟通】1、2进行提问，反馈同学预习效果。⇒步骤3：师生互动完成【探究1】。可利用【问题导思】的设问作为主线。
⇓
步骤7：通过【例2】和教材P32讲解研析，对“探究2 乙炔的试验室制法”中留意的问题进行总结。建议进行同学试验并加以指导。⇐步骤6：师生互动完成【探究2】。可利用【问题导思】1、2、3的设问作为主线。⇐步骤5：指导同学自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、4题。⇐步骤4：通过【例1】和教材P32－33讲解研析，对“探究1 烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质的比较”中留意的问题进行总结，建议通过试验演示得出试验结论。
⇓
步骤8：指导同学自主完成【当堂双基达标】中的第5题。⇒步骤9：引导同学自主总结本课时学习的主干学问，并对比【课堂小结】。布置课下完成【课后知能检测】。

课　标　解　读
重　点　难　点
1.了解炔烃的物理性质及其递变规律。
2.了解炔烃的结构特点，理解炔烃的化学性质。
3.了解乙炔的试验室制法。
4.了解脂肪烃的主要来源及其应用。
1.乙炔的分子组成、结构和性质。(重点)
2.乙炔的制备、除杂、干燥、收集等。(重点)
3.依据乙炔的化学性质，猜测炔烃的性质。(难点)

乙炔
1.组成和结构
分子式
最简式
电子式
结构式
结构简式
C2H2
CH
H：C⋮⋮C：H
H—C≡C—H
HC≡CH
乙炔的分子构型为直线形，2个碳原子和2个氢原子均在同一条直线上。
2．物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
无色
无味
气态
ρ空气>ρC2H2
微溶于水，易溶于有机溶剂

3.化学性质

4．试验室制取
反应原理：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑

1．能否用溴水或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙炔？
【提示】　不能使用溴水和酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙炔，由于两者都含有不饱和键，性质相像。区分乙烯和乙炔通常使用燃烧法，观看火焰光明程度及产生黑烟量的多少。

脂肪烃的来源及其应用

来源
条件
产品
石油

常压分馏
石油气、汽油、煤油、柴油等

减压分馏
润滑油、石蜡等

催化裂化、裂解
轻质油、气态烯烃

催化重整
芳香烃

自然 气
—
甲烷
煤

干馏
芳香烃

直接或间接液化
燃料油、化工原料

2．家庭和汽车用的罐装液化石油气的成分是什么？
【提示】　丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品。

烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质
的比较

【问题导思】　
①分子式通式符合CnH2n－2的烃肯定是炔烃吗？
【提示】　不肯定。还可能为二烯烃和环烯烃。
②等质量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧时，耗氧量相同吗？
【提示】　不相同，含碳质量分数越高，耗氧量越低。
③能使溴水或KMnO4(H＋)溶液褪色的气体分子中肯定含有—C≡C—吗？
【提示】　不肯定。可能含有。
代表物
乙烷
乙烯
乙炔

分子式
C2H6
C2H4
C2H2

结构式
H—C—C—HHHHH
H—CHC—HH
H—C≡C—H

电子式
H：C
：C
：H
H：C ：：C ：H
H：C⋮⋮C：H
分子结

构特点
CC

(单键)碳原子

的化合价达

到“饱和”
CC(双键)

碳原子的化合价

未达到“饱和”，

平面形分子，

键角约为120°
CC(三键)

碳原子的化合价未

达到“饱和”，直线形

分子，键角180°

含碳质

量分数
×100%

＝80%
×100%

＝85.7%
×100%

＝92.3%

活泼程度
稳定
活泼
活泼

取代反应
卤代
—
—

加成反应
不能发生
能与H2、X2、HX、

H2O等发生加成

反应
能与H2、X2、HX、

H2O等发生加成

反应

聚合反应
不能发生
能发生
能发生

氧化

反应

酸性KMnO4溶液不褪色
酸性KMnO4溶液褪色
酸性KMnO4溶液褪色

燃烧火焰较光明
燃烧火焰光明，带黑烟
燃烧火焰很光明，带浓黑烟

鉴别
溴水不褪色或酸性KMnO4溶液不褪色
溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色
溴水褪色或酸性KMnO4溶液褪色

　以下的说法正确的是(　　)
A．通式为CnH2n＋2的有机物肯定属于烷烃
B．通式为CnH2n的有机物肯定属于烯烃
C．通式为CnH2n－2的有机物肯定属于炔烃
D．通式为CnH2n＋2O的有机物肯定属于醇
【解析】　通式为CnH2n的有机物可能属于烯烃或环烷烃；通式为CnH2n－2的有机物可能属于炔烃或二烯烃；通式为CnH2n＋2O的有机物可能属于醇或醚。
【答案】　A

由烃分子中碳原子数目确定氢原子数目的方法：
先确定分子中碳原子数目→再按CnH2n＋2确定H原子数→然后看烃分子中是否含CC、—C≡C—和环状结构，每增加一个CC或环状结构，则氢原子数目减2，若增加1个—C≡C—(或2个CC或2个环状结构或1个CC和1个环状结构)，则氢原子数目减4。

1．当1 mol某气态烃与2 mol Cl2发生加成反应时，分子中的不饱和碳原子全部转化为饱和碳原子。所得产物再与2 mol Cl2进行取代反应后，此时原气态烃分子中的H原子全部被Cl原子所替换，生成只含C、Cl两种元素的化合物。该气态烃是(　　)
A．乙烯　　　　　　　 B．乙炔
C．丙烯 D．丙炔
【解析】　1 mol气态烃可与2 mol Cl2发生加成反应，使不饱和碳原子全部变为饱和碳原子，说明该气态烃含有两个碳碳双键或一个碳碳三键。当加成后的产物与2 mol Cl2发生取代反应时，Cl原子替换全部的H原子，说明原气态烃分子中含有两个H原子，所以该气态烃是乙炔。
【答案】　B

乙炔的试验室制法
【问题导思】　
①试验室制备乙炔的反应有什么特点？
【提示】　固＋液→气，反应不需要加热。
②制取乙炔的发生装置还可以用来制取哪些气体？
【提示】　H2、CO2、O2(H2O2分解)等。
③如何收集乙炔气体？
【提示】　利用排水法收集。
1．乙炔的试验室制取
(1)药品：电石(CaC2)、水
(2)反应原理：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋CH≡CH↑
(3)试验装置：固体＋液体―→气体
(4)收集：排水集气法

2．制取乙炔的留意事项
(1)试验装置在使用前要先检验气密性。
(2)盛电石的试剂瓶要准时密封，严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取，切忌用手拿。
(3)制取乙炔时，由于CaC2和水反应猛烈，并产生泡沫，为防止产生的泡沫进入导管，应在导气管口四周塞入少量棉花。
(4)电石与水反应很猛烈。为得到平稳的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗把握水流的速度，水逐滴渐渐地滴入。
(5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的试验装置，缘由是：①碳化钙吸水性强，与水反应猛烈，不能随用、随停。②反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂。③生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。
(6)由电石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质，使混合气体通过盛有CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。

试验室制C2H2的反应原理是典型的金属碳化物发生水解的反应，可类推出其他金属碳化物和H2O反应的状况，如Zn2C3＋4H2O―→2Zn(OH)2＋CH3—CCH↑，Al4C3＋12H2O―→4Al(OH)3＋3CH4↑

　如图中的试验装置可用于制取乙炔。请填空：

(1)图中，A管的作用是______________________，
制取乙炔的化学方程式是______________，
为避开反应太快速，可实行的措施为_________。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中观看到的现象是____，乙炔发生了______反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观看到的现象是________________________，乙炔发生了________反应。
(4)为了平安，点燃乙炔前应________，乙炔燃烧时的试验现象是____________________________。
【解析】　乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾酸性溶液褪色。乙炔还可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体点燃前都应检验纯度，这是常识要记住。由于乙炔的含碳量较高，所以燃烧时火焰光明并伴有浓烈的黑烟。
【答案】　(1)调整水面高度以把握反应的发生和停止　CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑　把水换成饱和食盐水
(2)酸性KMnO4溶液紫色褪去　氧化
(3)溴的CCl4溶液橙色褪去　加成
(4)检验乙炔的纯度　火焰光明并伴有浓烈的黑烟

有关试验基本操作的第一步：
(1)可燃性气体点燃之前先检验纯度。
(2)称量固体质量之前先调平托盘天平。
(3)使用容量瓶、滴定管之前先查漏。
(4)使用各种试纸检验气体性质时先润湿。
(5)使用连接好的装置时，先检验装置气密性。

2．CaC2和ZnC2，Al4C3，Mg2C3，Li2C2等都同属离子型碳化物，请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考，从中得到必要的启示，推断下列反应产物正确的是(　　)
A．ZnC2水解生成乙烷(C2H6)
B．Al4C3水解生成丙炔(C3H4)
C．Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)
D．Li2C2水解生成乙烯(C2H4)
【解析】　H＋显＋1价，发生水解时，相当于氢原子代替了原来阳离子的位置，引入的氢原子数与阳离子的正化合价总数相当。由题给信息类比迁移，ZnC2水解应得到C2H2；Al4C3水解应得到甲烷，Li2C2水解应得到乙炔。
【答案】　C

1．必记的1个分子式通式：单炔烃分子式通式：CnH2n－2(n≥2)。
2．表示乙炔分子的5个式子：
(1)分子式；(2)最简式；(3)电子式；(4)结构式；(5)结构简式。
3．乙炔的3个化学性质：
(1)加成反应；(2)氧化反应；(3)加聚反应

1．下列分子中，全部原子在一条直线上的是(　　)
A．甲烷　　　B．乙烯　　　C．乙炔　　　D．丙炔
【解析】　A项，甲烷分子呈正四周体形；B项，乙烯分子为平面形结构，全部分子共平面；C项，乙炔分子为直线形结构，全部原子共直线；D项，丙炔(HC≡C—CH3)分子中含甲基，故全部原子不在一条直线上。
【答案】　C
2．下列物质中，肯定是丙炔同系物的是(　　)
A．C2H2 B．C4H6
C．CCH D．C5H12
【解析】　与丙炔互为同系物时，分子中须含有1个—C≡C—，且分子式符合CnH2n－2。
【答案】　A
3．下列关于石油的说法正确的是(　　)
A．石油属于可再生矿物能源
B．石油主要含有碳、氢两种元素
C．石油的裂化是物理变化
D．石油分馏的各馏分均是纯洁物
【解析】　石油属于不行再生能源，A错；石油的裂化应属于化学变化，C错；石油分馏的各馏分仍旧是由沸点相近的烃组成的混合物，D错。故答案为B。
【答案】　B
4．下列说法正确的是(　　)
A．炔烃分子中全部的碳原子都在同一条直线上
B．分子组成符合CnH2n－2通式的链烃，肯定是炔烃
C．炔烃既易发生加成反应，又易发生取代反应
D．炔烃既可使溴水褪色，又可使KMnO4酸性溶液褪色
【解析】　A项，炔烃分子中与—C≡C—直接相连的原子在一条直线上；B项，分子组成符合CnH2n－2通式的链烃可能为二烯烃或炔烃；C项，炔烃不易发生取代反应。
【答案】　D
5．下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物：

已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)与物质F反应时产生光明而带浓烈黑烟的火焰。请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式)：
A．____、B.________、D.________、E.______、
H．________。
【解析】　①由烃D的密度是同温同压下H2密度的13倍，求出其相对分子质量为26，确定D为C2H2。
②依据D与F反应时产生光明而带黑烟的火焰，确定F为O2。
③由2C2H2＋5O24CO2＋2H2O可知B、E分别为CO2或H2O。
④试验室制C2H2，一般是CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋CH≡CH↑，可知A、B分别是CaC2或H2O。
⑤综合③④，确定A为CaC2，B为H2O，E为CO2。
⑥其余物质中，C为Ca(OH)2，G为CaCO3，H为Ca(HCO3)2。
【答案】　CaC2　H2O　C2H2　CO2　Ca(HCO3)2

1．甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯洁的甲烷，依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为(　　)
A．澄清石灰水、浓硫酸
B．KMnO4酸性溶液、浓硫酸
C．溴水、浓硫酸
D．浓硫酸、KMnO4酸性溶液
【解析】　甲烷的化学性质稳定、不与溴水、KMnO4酸性溶液反应，但乙烯与两者均可反应，但KMnO4酸性溶液氧化乙烯时会产生杂质气体(CO2等)，故只能用溴水来除去甲烷中的乙烯，之后为得到纯洁的甲烷还可通过盛有浓H2SO4的洗气瓶来吸取气体中的水分。
【答案】　C
2．下列有关乙炔的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是(　　)
A．能燃烧生成二氧化碳和水
B．能跟溴水发生加成反应
C．能跟酸性KMnO4溶液发生氧化反应
D．能与氯化氢反应生成氯乙烯
【解析】　乙炔、乙烯、乙烷都能燃烧生成二氧化碳和水；乙炔、乙烯都能与溴水发生加成反应；乙烯、乙炔都能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；只有乙炔可与HCl加成生成氯乙烯。
【答案】　D
3．鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可接受的方法是(　　)
A．通入溴水中，观看溴水是否褪色
B．通入酸性高锰酸钾溶液中，观看颜色变化
C．点燃，检验燃烧产物
D．点燃，观看火焰光明程度及产生黑烟量的多少
【解析】　乙烯、乙炔均能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，三者点燃后均能产生CO2和H2O，但因含碳量不同致使火焰的光明程度及产生黑烟量不同。
【答案】　D
4．(2021·西安高陵质检)生活中各种各样的“油”随处可见，下列油属于酯类的是(　　)
A．石油 　　B．石蜡油　　C．甘油　 　D．菜子油
【解析】　石油、石蜡油均属于烃类物质；甘油为丙三醇，属于醇；菜子油属于高级脂肪酸甘油酯。
【答案】　D
5．某气体由烯烃和炔烃混合而成，经测定其密度为同条件下H2的13.5倍，则下列说法中正确的是(　　)
A．混合气体中肯定没有乙炔
B．混合气体中肯定有乙烯
C．混合气体可能由乙炔和丙烯组成
D．混合气体肯定由乙烯和乙炔组成
【解析】　由题意推知混合物的平均相对分子质量为27，故必有一种物质的相对分子质量小于27，因此肯定含有乙炔，乙炔相对分子质量为26，则烯烃的相对分子质量必大于27，可以是乙烯、丙烯、丁烯等。
【答案】　C
6．试验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气，为了得到干燥纯洁的乙炔气体，选择最简便的试验方案有(　　)
A．通过NaOH后，通过浓H2SO4，再通过石灰水
B．通过CuSO4溶液后再通过石灰水
C．通过五氧化磷，再通过无水CaCl2
D．通过足量的碱石灰
【解析】　A、B两项操作均不能得到干燥的乙炔；C项，不能除去H2S、CO2。
【答案】　D
7．含有一个三键的炔烃，氢化后的产物结构简式为：
CH3CH2CHCH2CH3CH2CHCH2CH2CHCH3，此炔烃可能的结构简式有(　　)
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【解析】　依据相邻的两个碳原子上各去2个氢原子，添加两条键即可得出正确答案。
【答案】　B
8．最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是(　　)
A．辛烯和3甲基1丁烯
B．苯和乙炔
C．1氯丙烷和2氯丙烷
D．甲基环己烷和己烷
【解析】　A项中两者互为同系物；C项中两者为同分异构体；D项不是同类物质，且最简式也不同。
【答案】　B
9．分子式为C4H6的链烃，能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，则该烃肯定不行能是(　　)
A．1­丁炔 B．2­丁炔
C．1,3­二丁烯 D．环丁烯
【解析】　由分子式为C4H6的链烃可知为炔烃或二烯烃，则分子中不行能含有环状结构。
【答案】　D
10．某气态烃1 mol能和2 mol HCl加成，其饱和产物又能和6 mol Cl2完全取代，则该烃是(　　)
A．C2H6 B．C2H2
C．C3H4 D．C4H6
【解析】　1 mol该烃与2 mol HCl加成所得饱和产物中含6 mol H原子，即1 mol该烃含4 mol H原子。
【答案】　C
11．已知下列物质：①　②　③
④　⑤
请按要求填空：
(1)写出①④的名称________、________；
(2)写出②、⑤的分子式________、________；
(3)互为同分异构体的是________。
(4)写出③与等物质的量的Br2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
【解析】　(1)①为2­丁炔，②为1,3­丁二烯，③为1­丁炔，④为3­甲基­1­丁炔，⑤为1­戊炔。
(2)①②③的分子式均为C4H6，④⑤的分子式均为C5H8。
(3)①②③分子式相同，结构不同，互为同分异构体；④⑤分子式相同，结构不同，互为同分异构体。
(4)1­丁炔与等物质的量Br2发生加成反应，三键转化成双键。
【答案】　(1)2­丁炔　3­甲基­1­丁炔
(2)C4H6　C5H8
(3)①②③　④⑤
(4)CH≡C—CH2CH3＋Br2―→CHBrC—CH2CH3Br
12．(2021·南通市高二质检)试验室制得的乙炔中常混有H2S、PH3等杂质气体。如图是两同学设计的试验装置，用来测定CaC2样品的纯度，右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同，分别如Ⅰ和Ⅱ所示。

(1)A瓶中的液体可以从酸性KMnO4溶液和FeCl3溶液中选择，应当选择________，它的作用是________________________________________________________________________
________________。
(2)装置Ⅰ的主要缺点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置Ⅱ的主要缺点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
若选用此装置来完成试验，则应实行的措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若称取a g CaC2，反应完全后，测得B处溴水增重b g，则CaC2的纯度为________。
【解析】　A瓶中的液体是用来除去混在乙炔中的H2S、PH3，酸性KMnO4溶液会在除去H2S、PH3的同时也将C2H2氧化，故选用FeCl3溶液，装置Ⅰ和Ⅱ均可制乙炔，但装置Ⅰ的主要缺点为部分乙炔气体会从长颈漏斗口逸出，造成试验误差，且长颈漏斗也不易把握加水量。由于CaC2与水猛烈反应产生泡沫，故装置Ⅱ的缺点为泡沫易堵塞导管，可在装置的导管口加上一团棉花。试验时，B处溴水增加质量即为所吸取乙炔的质量，由题意则有：n(CaC2)＝n(C2H2)＝ mol，m(CaC2)＝ mol×64 g/mol＝ g，CaC2的纯度＝×100%。
【答案】　(1)FeCl3溶液　除去H2S、PH3等杂质气体
(2)部分乙炔会从长颈漏斗逸出，造成试验误差，且不易把握加水量
(3)反应产生的泡沫易堵塞导管　在装置的导管口加上一团棉花
(4)×100%
13．有两种气态烃的混合物。已知：它们都能使溴水褪色。且分子中碳原子数均小于5；1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积二氧化碳和3体积水蒸气(气体体积均在同温同压下测定)
(1)混合物中两种烃的类别可能是________。
A．烷，烯　　　　　　B．烯，烯
C．烯，炔 D．炔，炔
你作出上述推断的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)通过计算确定这两种烃的分子式以及它们在混合物中的体积比。
【解析】　(2)简洁求出混合烃的平均分子式为C3.6H6，则烯烃的碳原子数应小于3.6，为C3H6，炔烃的碳原子数应大于3.6，为C4H6，再用十字交叉法求出混合物中两者的体积比。
3．6C3H6　3C4H6　40.40.6　＝
即V(C3H6)∶V(C4H6)＝2∶3。
【答案】　(1)C　因两种烃都能使溴水褪色，则不会有烷烃，排解A；若都是烯烃，则燃烧后生成等体积的CO2和水蒸气，不合题意，排解B；若都是炔烃，则燃烧后生成的V(CO2)>V(H2O)，也不合题意，排解D，故混合物由烯烃和炔烃组成
(2)C3H6和C4H6，V(C3H6)∶V(C4H6)＝2∶3　　　　
阶段归纳提升课

一、烃燃烧耗氧量大小比较
烃完全燃烧时的通式：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1．等质量的烃(CxHy)完全燃烧，耗氧量与C百分含量或H百分含量有关。C百分含量越高，烃耗氧越少，或y/x值越小，耗氧量越少。
2．等质量的烃，若最简式相同，完全燃烧耗氧量相同，且燃烧产物也相同。推广：最简式相同的烃无论以任何比例混合，只要总质量相同，耗氧量就相同。
3．等物质的量的烃完全燃烧时，耗氧量取决于(x＋)值的大小。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(烃的一种衍生物，如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时，耗氧量相同。
5．1 mol烃每增加一个CH2，耗氧量增多1.5 mol。
6．1 mol含相同碳原子数目的烷烃、烯烃、炔烃，耗O2量依次削减。
　等质量的下列烃完全燃烧时，所需O2的量最多的是(　　)
A．C6H6　　　　　　　　 B．C2H6
C．C2H4 D．C4H6
【解析】　在等质量前提下，烃中H百分含量越高耗氧越多，而一个碳原子平均结合的氢原子个数为。A.C6H6：＝1；B.C2H6：＝3；C.C2H4：＝2；D.C4H6：＝1.5。
【答案】　B
二、烃完全燃烧前后气体体积的变化
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O
1．燃烧后温度高于100 ℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝－1
y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机物CH4、C2H4和C3H4。
y>4时，ΔV>0，体积增大。
y<4时，ΔV<0，体积减小，对应有机物只有CH≡CH。
2．燃烧后温度低于100 ℃时，水为液态：
ΔV＝V前－V后＝1＋，体积总是减小。
3．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数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。

烃完全燃烧后(相同状况下)CO2与H2O物质的量关系
(1)n(CO2)∶n(H2O)

(2)在烃分子中，具有相同碳原子数的烃混合，只要混合物总物质的量恒定，完全燃烧后生成CO2的量肯定。

　常温常压下，10 mL某气态烃与50 mL O2混合点燃并完全燃烧后恢复到原来状况，剩余气体为35 mL，则此烃的化学式为(　　)
A．C3H6 B．C5H12
C．C2H4 D．C6H6
【解析】　设该烃分子式为CxHy，则有
＋(x＋)O2xCO2＋H2O　
得：＝⇒y＝6，
由于C6H6常温常压下为液态，故该烃为C3H6。
【答案】　A

1．物质的量相同的下列烃，完全燃烧，耗氧量最多的是(　　)
A．C2H6　　　　　　　　 B．C4H6
C．C5H10 D．C7H8
【解析】　利用1 mol CxHy耗氧(x＋)来确定：
1 mol C2H6耗氧2＋＝3.5 mol,1 mol C4H6耗氧4＋＝5.5 mol，
1 mol C5H10耗氧5＋＝7.5 mol,1 mol C7H8耗氧7＋＝9 mol。
【答案】　D
2．等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔完全燃烧消耗氧气的物质的量之比为(　　)
A．1∶1∶1 B．30∶35∶42
C．5∶4∶3 D．7∶6∶5
【解析】　由烃类燃烧的通式CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O知等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的大小取决于(x＋)的值的大小，从而得出此比为7∶6∶5。
【答案】　D
3．a mol H2和b mol C2H2在密闭容器中反应，当其达到平衡时，生成c mol C2H4，将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O，所需氧气的物质的量为(　　)
A．(＋b) mol
B．(a＋3b) mol
C．(＋b－c) mol
D．(a＋3b＋2c) mol
【解析】　依据原子守恒，平衡混合气消耗的氧气的量就是a mol H2和b mol C2H2消耗O2的量之和，为(＋b) mol。
【答案】　A
4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是(　　)
A．该有机物中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3
B．分子中C、H的原子个数比为1∶2
C．有机物中必定含氧
D．有机物中必定不含氧
【解析】　依据生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，只能确定C、H的原子个数比为1∶2，不能确定是否含有氧。
【答案】　B
5．有a mL三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来状况(常温常压)，体积共缩小2a mL，则这三种烃不行能是(　　)
A．CH4、C2H4、C3H4
B．C2H4、C3H8、C2H6
C．C2H2、C2H4、C3H6
D．C2H2、C2H6、C3H8
【解析】　据题意可知
＋(x＋)O2xCO2＋H2O　
得：＝⇒1＋＝2⇒y＝4，
即三种烃分子中的氢原子数平均为4。
【答案】　B
6．1.01×105 Pa,150 ℃时，将1 L C2H4、2 L C2H6与20 L O2混合并点燃，完全反应后O2剩余。当反应后恢复至原状况时，气体体积为(　　)
A．15 L　　B．20 L　　C．23 L　　D．24 L
【解析】　在150 ℃时，C2H4燃烧不会引起气体体积变化，只有C2H6燃烧时会引起气体体积增加。V后>(20＋1＋2)L，故为24 L。
【答案】　D
7．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相等。将1.0体积这种混合气体在氧气中完全燃烧，生成2.0体积的CO2和2.4体积的水蒸气(气体体积均在相同状况下测定)，则混合气体中烷烃和烯烃的体积比为(　　)[
A．3∶1 B．1∶3
C．2∶3 D．3∶2
【解析】　依据阿伏加德罗定律，相同状况下，气体的体积之比等于物质的量之比。可知1 mol混合烃充分燃烧后生成2 mol CO2和2.4 mol H2O，则混合烃的平均分子组成为C2H4.8。又知烷烃和烯烃分子里的碳原子数相同，可以判定它们分别是C2H6和C2H4。无论C2H6与C2H4以怎样的体积比混合，它们平均碳原子个数都是2。因此符合题意的烷烃和烯烃的体积比，将由它们分子里所含的H原子个数打算。可用十字交叉法求解：
4．8C2H6　6C2H4　40.81.2　＝
【答案】　C
8．对于下列各有机物：
①C2H6　②C2H4　③C3H8　④聚乙烯　⑤C4H6
(1)等质量的量的上述有机物耗氧量由大到小的挨次是________。
(2)等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的挨次是________。
【解析】　(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量打算于的比值大小，比值越大，耗氧量越多。
：①3；②2；③；④2；⑤。由于3>>2>，
所以，等质量上述有机物耗氧量由大到小的挨次为①>③>②＝④>⑤。
(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量取决于(x＋)值的大小，此值越大，耗氧量越大。
(x＋)：①2＋；②3；③5；④3；⑤4＋ 。
由于4＋>5>2＋>3，
所以等物质的量的上述有机物耗氧量由大到小的挨次为：⑤>③>①>②＝④。
【答案】　(1)①>③>②＝④>⑤　(2)⑤>③>①>②＝④
9．400 K、101 kPa时，1.5 L某烃蒸气能在a L O2中完全燃烧，体积增大至(a＋3)L(相同状况)。
(1)该烃分子组成上必需满足的条件是____________。
(2)当a＝10时，烃可能的分子式为______________。
(3)该烃为C7H8时，a的取值范围是_____________。
【解析】　(1)设该烃分子式为CxHy，则其燃烧的化学方程式为：
CxHy＋(x＋)O2xCO2＋H2O(g)　ΔV
1　　 　x＋　　　　x　　　　　　　－1
1.5 L　　　　　　　　　　　　 　 1.5 L
得－1＝1　即y＝8
所以该烃分子中氢原子数为8。
(2)当a＝10时，1.5 L该烃蒸气完全燃烧需满足
1．5 L×(x＋)≤10 L，即x≤4.7，该烃可能的分子式为C3H8和C4H8。
(3)若该烃为C7H8，则1.5 L烃的蒸气完全燃烧消耗O2的体积为1.5 L×(7＋)＝13.5 L，故a的取值范围为a≥13.5。
【答案】　(1)分子中氢原子数为8
(2)C3H8，C4H8　(3)a≥13.5