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CO 2及H 2O 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 ．CH 4 B．C 2H 4 C．C 2H 2 D．C 6H 6
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CO 2及H 2O 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 ．CH 4，B ．C 2H 4O ，C ．C 2H 6O 2，D ．C 2H 6
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 （H 2O ）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 ）C 2H 4O →C 2H 2（H 2O ）
（C ）C 2H 6O 2→C 2H 2（H 2O ）2
（D ）C 2H 6O →C 2H 4（H 2O ）
只需比较A 为CH 4，B 、C 相同为C 2H 2，D 转化为C 2H 4，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 ．C 4H 6 C3H 8
B ．C 5H 10 C6H 6
C ．C 2H 6O C2H 4O 2
D ．C 3H 6 C3H 8O
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C 2H 4 C2H 6O
C 2H 2 C2H 4O
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 ．CH 4 B．C 2H 4
C ．C 2H 6 D．C 6H 6
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CO 2量越少。y/x相同，耗氧量，生成H 2O 及CO 2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CO 2与H 2O 的量均相同。
（3）CH 2 各种烯烃
【评价】方法1费时费力。
【讲述】C+O2→CO 2
12g 1mol
12H+3O2→6H 2O
12g 3mol
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：CH 4，C 8H 16O 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H 2O 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．C 2H 2和C 6H 6；2．CH 2O 和C 2H 4O 2。
【评价】同学们解题是正确的。应注意C 12H 8和C 2H 4O 3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CH 4，则B 一定为CH 4（CO 2）n 。其中分子量最小的B 一定为CH 4（CO 2），即C 2H 4O 2。
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CO 2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CH 4、C 2H 4、C 2H 2、C 2H 6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：
CH 4+2O2→CO 2+2H2O
C 2H 4+3O2→2CO 2+2H2O
C 2H 2+2.5O2→2CO 2+H2O
C 2H 6+3.5O2→2CO 2+3H2O
通过分析找出一般规律。
设烃C x H y 为1mol
y=4，总体积不变，△V=0
y ＜4，总体积减小，△V=1-y/4
y ＞4，总体积增大，△V=y/4-1
【评价】评价学生的分析，指出如果温度低于100℃生成液态水，则不符合此规
律，具体情况可通过化学方程式分析。
【练习】
1．120℃时，1体积某烃和4体积O 2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度
和压强，体积不变，该烃分子式中，所含碳原子数不可能的是
（ ）
A ．1 B．2 C．3 D．4
应用有关规律解题：
因为反应前后气体体积不变，所以氢原子数应为4。氢原子数为4时碳原子数可
以为1．CH 4，2．C 2H 4，3．C 3H 4，不能为4，答案为D 。
【评价】对学生解题思路进行评价。
2．两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 ．CH 4、C 2H 4 B．CH 4、C 3H 6
C ．C 2H 4、C 3H 4 D．C 2H 2、C 3H 6
应用规律解题。
答案为B
部分同学答案为B 、D
【组织讨论】分析正确答案及其原因。
【过渡】除以上烃及烃的衍生物充分燃烧，判断消耗氧气的量，生成CO 2及H 2O 的量的问题外，还有一些其它方面的计算，下面就这些内容小结其解题常用的技巧及方法。
因为题目限定气态烃以任意比例混合，而C 2H 2、C 3H 6只有在1∶1混合时氢原子数才可能为4，故不符合条件。所以答案应是B 。
思考：还经常遇到哪些有机物燃烧计算的问题？
四、几种有机物燃烧计算题的解题方法及技巧
【投影】
例1 10mL某种气态烃在50mL 氧气中充分燃烧，得到液态水和体积为35mL 的混合气体（气体体积均在同温、同压下测得），该气态烃可能是什么烃？
分析题意，讨论解法。
解：
10mL 气态烃在50mLO 2中充分燃烧，O 2应为足量或过量，得到35mL 混合气体应为CO 2和O 2。
解：设气态烃为C x H y
y=6
讨论：y=6时的气态烃有
C 2H 6 C3H 6 C4H 6
分析：1mol C3H 6完全燃烧消耗O 2（4+6/4）=5.5mol，不合题意，舍去。
【评价】同学的解题思路比较好，这是应用到了讨论法。是否还有其他方法，比如差量法、解不等式法等，请同学们回去练习。【投影】
例2 两种气态烃组成的混合气体0.1mol ，完全燃烧得0.16molCO 2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
【组织讨论】根据平均化学式C1.6H4分析哪个选项是正确的。
解：设气态烃为C x H y 。
1mol x mol 9yg
0.1mol 0.16 mol 3.6 g
解得 X=1.6
y=4即平均化学式为C 1.6H 4因为只有甲烷碳原子数小于1.6，故一定有甲烷，乙烷氢原子数大于4，故一定没有乙烷。
答案为 A、C 。
【指导学生解题】分析该题应用到的方法和技巧是：平均化学式法及讨论法。（指出）解决一道题可能要用到多种方法和技巧，如平均式量法、守恒法、十字交叉法等。
【习题】
1．常温下一种烷烃A 和一种单烯烃B 组成混合气体，A 或B 分子最多只含有4个碳原子，且B 分子的碳原子数比A 分子的多。
（1）将该混合气体充分燃烧在同温、同压下得2.5LCO 2，试推断原混合气体中A 和B 所有可能的组合及其体积比。
解析：
设平均分子式为CxHy （用平均值分析法）
根据题意X=2.5，平均分子式为C 2.5H y 。
V A ∶V B 可用十字交叉法迅速求解。
（2）120℃时取1L 该混合气体与9L 氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃
和燃烧前的压强时，体积增大6.25％，试通过计算确定混合气中各成分的分子
式。
（2）由C 2.5H y 燃烧反应方程式求出y 值。
解得y=6.5，平均分子式为C 2.5H 6.5，讨论只有④组符合题意。
【组织讨论】解此题用到哪些方法及技巧。
2．某混合气体由两种气态烃组成。取2.24L 该混合气完全燃烧后得到4.48L
二氧化碳（气体已折算为标准状况）和3.6g 水，则这两种气体可能是 （ ）
A ．CH 4和C 3H 8 B．CH 4和C 3H 4
C ．C 2H 2和C 3H 4 D．C 2H 2和C 2H 6
请学生应用上题小结技巧解题。
讨论：
①平均分子式法
②差量法
③十字交叉法
④讨论法等
⑤……
即该烃平均分子组成为C 2H 4。
讨论：A 中含H ＞4，C 中含C ＞2，而B 、D 符合题意。
精选题
一、选择题
1．物质的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃烧需要氧气的物质的量依次为x 、
y 、zmol ，则x 、y 、Z 的关系为 （ ）
A ．x ＞y ＞z B．y ＞z ＞x
C ．z ＞y ＞x D．y ＞x ＞z
2．X 是一种烃，它不能使KMnO4溶液褪色，0.5mol 的X 完全燃烧时，得到
27g 水和67.2LCO 2（标准状况），X 是 （ ）
A ．环己烷 B．苯
C ．1，3-丁二烯 D．甲苯
3．某有机物C n H x O y 完全燃烧时消耗O 2物质的量是有机物的n 倍，生成CO 2
和H 2O 物质的量相等，该有机物化学式中，x 、y 和n 的量的关系可以是 （ ）
A ．2n=x=2y B．n=2x=y
C ．2y=x=n D．x=2n=y
4．分别燃烧下列各组物质中的两种有机物，所得CO 2和H 2O 的物质的量之
比相同的有 （ ）
A ．乙烯，丁二烯 B．乙醇，乙醚
C ．苯，苯酚 D．醋酸，葡萄糖
5．有乙醛蒸气与乙炔的混合气体aL 。当其完全燃烧时，消耗相同状况下
的氧气的体积为 （ ）
A ．2aL B．2.5aL
B ．C ．3aL D．无法计算
6．一定量乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO 2、CO 和水的总的质量为
27.6g 。若其中水的质量为10.8g ，则CO 的质量是
（ ）
A ．1.4g B．2.2g
C ．4.4g D．2.2g 和4.4g 之间
7．某气态烷烃和炔烃的混合物1L ，完全燃烧后生成CO 21.4L 和水蒸气1.6L
（体积均在相同状况下测定），该混合物为 （ ）
A ．乙烷，乙炔
B ．甲烷，乙炔
C ．甲烷，丙炔
D ．乙烷，丙炔
8．有两种有机物组成的混合物，在一定的温度和压强下完全汽化为气体。
在相同温度和压强下，只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混
合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的。符合这种情况的可能是 （ ）
A ．C 2H 6O 和C 2H 4O 2
B ．C 2H 4O 和CH 4O
C ．C 3H 6O 和C 3H 8O 3
D ．C 3H 6O 和C 3H 8O 2
9．在压强为1.01×105Pa 和150℃时，将1LC 2H 4、2LC 2H 2、2LC 2H 6和20LO 2
混合并点燃，完全反应后，氧气有剩余，当混合后的反应气恢复到原压强和温
度时，其体积为 （ ）
A ．10L B．15L
C ．20L D．25L
10．下列各组烃的混合物，只要总质量一定，无论按什么比例混合，完全
燃烧后生成的CO 2和H 2O 都为恒量的是 （ ）
A ．C2H2、C2H6 B．C2H4、C3H8
C ．C2H4、C3H6 D、C3H6、C3H8
11．将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经
过滤得沉淀20g ，滤液质量比石灰水减少5.8g ，则该有机物可能是 （ ）
A ．乙烯 B．乙二醇
C ．乙醇 D．甲酸甲酯
12．amL 三种气态烃混合物与足量O 2混合点燃后恢复到原来状态（常温、
常压），体积共缩小2amL ，则三种烃可能是 （ ）
A ．CH 4，C 2H 4，C 3H 4
B ．C 2H 6，C 3H 6，C 4H 6
C ．CH 4，C 2H 6，C 3H 6
D ．C 2H 4，C 2H 2，CH 4
二、非选择题
13．有机物在氧气中燃烧，其中的碳氢原子数与消耗氧的量有一定关系，
（1）等质量的醛（C n H 2n O ）和羧酸（C m H 2m O 2）分别充分燃烧时n 与m 为何
关系时消耗氧的量相同________（写出n 与m 的数学关系）。
（2）等物质量的同碳数的烯烃与饱和一元醇分别充分燃烧时，消耗氧气的量相同。等物质的量的同氢原子数的_____烃（填烷、烯、炔或苯的同系物）与饱和一元_______（填醇、醛或羧酸或酯）分别燃烧时，消耗氧气的量相同。
14．燃烧1体积某烃的蒸气生成的CO 2比H 2O （气）少1体积（相同状况），0.1mol 该烃充分燃烧，其产物全部被碱石灰吸收，碱石灰增重39g ，该烃的分子式是______。
答 案
一、选择题
1．A 2．B 3．A 4．C 、D 5．B
6．A 提示：生成水10.8g 18g/mol=0.6mol，3H 2O ～C 2H 6O ，有乙醇0.2mol ，含碳0.4mol ，设生成CO 、CO 2物质的量分别为x 、y ，
7．B 8．D 9．D 10．C
11．B 、C 提示：设生成10g 沉淀需CO 2物质的量为x ，溶液质量减少为y Ca （OH ）2+CO2=CaCO3↓+H2O 溶液质量减少
1mol 100g （100-44）g
x 10g y
x=0.1mol y=5.6g
反应产生H 2O 的质量为：5.6g-2.9g=2.7g
12．A
二、非选择题
13．（1）2n （2）烷，羧酸或酯 14．C 6H 14 提示：根据题意：1体积烃的蒸气燃烧生成的CO 2比蒸气少1体积。该烃一定为烷烃，可根据烷烃燃烧通式求出n 值。