专题 2.3 有机物和有机合成材料（原卷版）

第2章物质转化与材料利用2.3有机物和有机合成材料目录 1 5 6 7【基础巩固练】 7【发散思维练】 9【核心素养练】 10【中考提分练】 121.有机物及其特征(1)有机物的概念：一类含碳的化合物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐外)叫有机化合物，简称有机物，大多含有C、H、O、N等元素。(2)有机物的特性：①大部分有机物熔点较低，受热易分解、易挥发、不易导电、易燃烧等。所以保存时一定要密封，做实验时一定要远离明火，防止着火或爆炸。②绝大多数有机物难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。③许多有机物，如酒精、汽油、乙醚、苯、氯仿等都是常见的、很好的有机溶剂。④有机物发生的化学反应比较复杂，一般比较慢，常伴有副反应。许多反应常需要加热或使用催化剂。2.几种常见有机物的性质和用途有机物存在和性质用途甲烷(CH4)天然气、沼气、瓦斯气的主要成分是甲烷，甲烷在有机物中含氢的百分率最高。常温下是无色无味的气体。易燃，燃烧产生蓝色火焰CH4+2O2EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(点燃),===)CO2+2H2O烧杯内壁出现水雾，澄清石灰水变浑浊化工原料、生产、生活中的燃料丁烷(C4H10)石油分馏产物，常温常压下为气体，加压变成液体，液化石油气中的主要成分，易燃2C4H10+13O2EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(点燃),===)8CO2+10H2O化工原料、溶剂、燃料乙炔(C2H2)石油加工产品，电石与水反应产生乙炔，燃烧产生大量的热，温度可达3000℃CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑C2H2+5O2EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(点燃),===)4CO2+2H2O化工原料，金属焊接和切割的燃料气乙醇(C2H5OH)粮食作物发酵酿制，酒的主要成分，易燃，易溶于水C2H5OH+3O2EQ\*jc0\*hps18\o(\s\up9(点燃),===)2CO2+3H2O化工原料，有机溶剂，燃料尿素CO(NH2)2]白色固体，含氮量为46%，水溶液呈中性常用作化肥乙酸(醋酸：CH3COOH)白醋的主要成分，有刺激性气味，易溶于水，水溶液呈酸性CH3COOH====CH3COO-+H+化工原料、调味品糖类、蛋白质、脂肪糖类是甘蔗、谷物的主要成分，蛋白质是动物体的主要成分，脂肪是油脂的主要成分人体所需要的营养素3.生物体中的有机物(1)有机物是生物体各组织的主要成分。人体的生长发育和体内各组织的新陈代谢，都需要各种有机物的参与。(2)人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等。①糖类：糖类是人体消耗能量的主要来源(供能物质)，也是合成人体中许多重要化合物的原料。常见的糖类有单糖：葡萄糖、果糖，二糖：蔗糖、麦芽糖，多糖：淀粉、纤维素等，最简单的糖类是葡萄糖(C6H12O6)。②蛋白质是构成生物体的基本物质，是细胞生长及修补组织的主要原料，占人体细胞干重的50%以上，可以说没有蛋白质就没有生命，是细胞结构中最复杂多变的一类大分子。相对分子质量约在1.2万~100万。蛋白质由C、H、O、N等元素组成。(3)人每天摄取的食物，大部分都是有机物。这些有机物在生命活动中经过消化、吸收、贮存、转化、消耗等过程不断地变化着，实现各种物质的转化和能量的转移。(4)自然界物质循环的基本途径(以碳元素为例)。①自然界中各种无机物通过被植物吸收，从自然环境进入生物圈，变成有机物。②有机物通过生物之间的食物关系进行转移。生物体通过呼吸作用，将有机物转化为无机物，通过生物的排泄和尸体的分解，使有机物变成无机物，回到自然环境中去。4.有机合成材料(1)有机高分子材料用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。分为两类：①天然有机高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等。②合成有机高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶等，简称有机合成材料。(2)塑料①热塑性和热固性：某些塑料加热时熔化，冷却后变成固体，再次加热后又可熔化，因而具有热塑性。某些塑料一经加工成型后就不会再受热熔化，因而具有热固性，如电木。②塑料的特性a.大多数塑料质轻，化学稳定性好，不易锈蚀；b.耐冲击性好；c.具有较好的透明性和耐磨性；d.绝缘性好，导热性低；e.一般成型性、着色性好，加工成本低；f.大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；g.尺寸稳定性差，易变形；h.多数塑料耐低温性差，低温下变脆；i.容易老化；j.某些塑料易溶于有机溶剂。③常见塑料的性质和用途塑料的品种很多，用途也各不相同。下表列出了几种常见塑料的性质和用途。名称性质用途聚乙烯耐水和大多数化学试剂，有热塑性，电绝缘性强，质轻，无毒，耐热性差，易老化可制包装薄膜、容器、管道、日用品、电绝缘材料、金属涂层等聚氯乙烯耐化学腐蚀性极好，耐水，电绝缘性优良140℃开始分解放出氯化氢，热稳定性、耐光性较差制雨衣、台布、包装材料、农用薄膜、人造革、电线套层、管道和阀门等聚丙烯机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒耐油性差，低温发脆，容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等聚苯乙烯电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等(3)合成纤维①纤维的分类②合成纤维的性能和用途a.性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等。但吸水性和透气性差。b.用途：制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳、渔网等。③几种常见合成纤维的性质和用途名称性质用途涤纶弹性、耐磨性好，抗褶皱性强，不易变形，强度高，但染色性较差可制衣料织品、绳索等锦纶质轻，强度高，弹性、耐磨性好，但耐热、耐光性较差可制衣料织品、袜子、手套、渔网、降落伞、轮胎帘子线等腈纶质地柔软，保暖性好，耐光，弹性好，不发霉，不怕虫蛀，但耐磨性较差可制衣料织品、毛线、毛毯、工业用布等(4)合成橡胶①橡胶的分类②合成橡胶与天然橡胶合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。③几种常见合成橡胶的性质和用途名称性质用途丁苯橡胶热稳定性、电绝缘性和抗老化性好可制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品等顺丁橡胶弹性好，耐低温，耐热可制轮胎、传送带、胶管等氯丁橡胶耐日光，耐磨，耐老化，耐酸碱，耐油可制电线包皮、传送带、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等5.“白色污染”所谓“白色污染”，是人们对难降解的塑料垃圾污染环境的一种形象称谓。“白色污染”不是特指由白色物质造成的，而是由难降解塑料垃圾引起的。有些塑料结构稳定，不易分解，因此这些废弃塑料制品会带来严重的环境污染问题。1.有机物的特性以及在日常生产生活中的应用(1)有机物的特性①大部分有机物熔点较低，受热易分解、易挥发、易燃烧、不易导电等，所以保存时一定要密封，做实验时一定要远离明火，防止着火或爆炸。②绝大部分有机物难溶于水，易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。③许多有机物，如酒精、汽油、乙醚、苯、氯仿等都是常见的、很好的溶剂。(2)有机物的用途①甲烷是常见的清洁燃料。②乙炔燃烧产生的高温用来割断或焊接金属。③乙烯是重要的化工原料。④酒精用于消毒和作燃料。⑤乙酸用作食醋。2.材料的分类方法材料的分类见下表：材料举例性能优缺点金属材料钢铁、铝材强度大、但不耐腐蚀无机非金属材料(陶瓷材料)瓷器、玻璃耐高温，但脆性大有机合成材料塑料、橡胶强度大、密度小，但不耐高温复合材料(将两种或两种以上材料合成一体)钢筋混凝土、机动车轮胎(合金钢与橡胶的复合材料)具有综合性能可降解塑料：是指在较短的时间内，在自然界的条件下能够自行降解的塑料。它一般分为四大类：①光降解塑料；②生物降解塑料；③光——生物降解塑料；④水降解塑料。其中生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为研究开发的热点。3.有机材料的鉴别方法(1)有毒塑料的鉴别法塑料燃烧现象颜色透明度质量有毒塑料不易燃烧、燃烧时冒烟、有臭味一般有色一般较差较重无毒塑料易燃烧、不冒烟、无臭味一般无色一般半透明较轻（2）各种纤维的燃烧鉴别法织物燃烧现象锦纶(尼龙)易燃，燃烧时有臭味、有火焰，余烬为灰白色涤纶近火时先熔化，后燃烧，燃后呈黑色块状，可压碎腈纶近火时先收缩，后燃烧，冒黑烟，有臭味，余烬呈黑色圆球状棉布易燃烧，燃烧时无异味，余烬呈灰白色羊毛燃烧时发泡，有火焰，有烧焦头发的异味，余烬呈黑褐色丝绸燃烧缓慢，有臭味，余烬为深颜色小球，容易压碎【常考1】会区别有机物和无机物【例1】如图是一瓶刚开启的饮料，其成分中属于有机物的是()A.只有②B.只有④C.②④D.②③④方法归纳判断某物质是不是有机物的方法：（1）该物质首先是化合物，如碳单质不是有机物；（2）含有碳元素；（3）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等物质虽然也含有碳元素，但结构、性质与有机化合物不同，不属于有机物。【例2】2016年里约奥运会吉祥物叫维尼修斯(Vinicius)，以此纪念波萨诺瓦著名音乐家ViniciusdeMoraes。有一种“维尼修斯”(如图)的面料为羊毛(绒)，内充物为无毒聚酯纤维，下列说法中不正确的是（）A.聚酯纤维是有机物B.这种“维尼修斯”不宜用碱性强的洗涤剂清洗C.羊毛的主要成分是纤维素D.可以用灼烧的方法区分羊毛与聚酯纤维【常考2】知道一些简单有机物及对生命活动有重大意义的有机物；知道自然界中的碳、氧、氮循环。【例3】钓鱼岛及其附近海域自古就是中国固有领土，据探测，在钓鱼岛海域底部有大量的天然气积冰丘(即甲烷水合物，是水和天然气在海底高压和低温环境下形成的固体)。下面有关甲烷的说法中错误的是（）A.甲烷是最简单的有机物，由碳和氢元素组成B.沼气(主要成分是甲烷)是由植物残体分解生成的C.采煤矿井有无色、无味的甲烷气体逸出，必须采取通风，严禁烟火等安全措施D.实验室收集甲烷气体可采用排水法或向上排空气法【例4】2012年诺贝尔化学奖因“G蛋白偶联受体研究”授予两位美国科学家罗伯特·莱夫科维茨和布莱恩·克比尔卡。G蛋白偶联受体是一种蛋白质，下列说法错误的是()A.蛋白质遇到甲醛、硫酸铜等会失去生物活性B.蛋白质是一种有机化合物C.蛋白质在牛奶、米饭、豆腐中含量丰富D.H7N9禽流感病毒的外壳成分是蛋白质，可以利用高温来消毒方法归纳食物中含有蛋白质、糖类、脂肪等基本的有机物。常见富含蛋白质的食品有：瘦肉、牛奶、鱼类、豆制品等；富含糖类的食品有：面条、糖果、马铃薯、馒头、米饭、玉米等；富含脂肪的食品有：花生、肥肉、植物油等。【常考3】了解有机合成材料，白色污染及其防治措施。【例5】有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破，人们常说的三大合成材料是指塑料、和。合成材料的应用与发展，很大程度上方便了人们的生活，但是合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题。废弃塑料带来的环境问题一般称为“”为了解决这一问题，你认为塑料的发展方向应是(只要求谈其中一点)使用一些新型的、可降解的塑料(合理即可)【基础巩固练】1.(2020嘉兴)下列物质是某食品配料中的主要成分，其中属于无机化合物的是（）A.淀粉B.食盐C.食用油D.白砂糖2.(2020扬州)培养垃圾分类的好习惯，为改善生活环境作努力。空的塑料矿泉水瓶应投入的垃圾箱上所印标识是（）3.(2019杭州)据报道，我省某民营企业研发的“天鹊”火箭发动机试车成功，这种火箭发动机用液态氧、液态甲烷作推进剂，多项指标达到国际先进水平。下列说法不正确的是（）A.甲烷是有机物B.甲烷具有可燃性C.液态氧是由氧原子直接构成的D.一定条件下液态氧和液态甲烷能发生化学反应4.2020年，新型冠状病毒在全球肆虐，做好个人防护是抗击“新冠”疫情的有效方法，口罩、“84”消毒液、医用酒精是居家“抗疫”的常见物品(下图)。(1)医用外科口罩可以阻挡70%的微细颗粒，能满足一般防护需要，制作材料主要是聚丙烯。聚丙烯属于___________。A.单质B.无机物C.天然高分子材料D.合成高分子材料(2)“84”消毒液是以次氯酸钠(NaClO)为主要成分的水溶液。次氯酸钠在水中可产生次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可有效杀灭细菌和病毒。次氯酸钠中氯元素的化合价为___________，次氯酸的化学式为___________，“84”消毒液不能与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用，原因是次氯酸钠和盐酸混合反应，产生氯化钠、氯气(Cl2)和水，而氯气是一种有毒气体。该反应的化学方程式为___________________________________。(3)医用酒精是浓度为75%的乙醇(C2H5OH)溶液，能有效杀灭新冠病毒，具有可燃性。下列说法正确的是___________(填字母)。A.乙醇属于有机化合物B.医用酒精的溶质是水，溶剂是乙醇C.可以大量携带医用酒精搭乘公交地铁D.使用医用酒精消毒时，应该远离火源5.(2020•黔西南)化学源于生活，服务于生活。运用生活经验及所学化学知识填空：(1)糖类、脂肪、蛋白质和维生素都是人类的基本营养物质，它们所属的类别是___________(填“有机物”或“无机物”)。大米、面粉等食物中含有的主要营养成分是__________________。(2)橘子、柠檬等水果中含有酸，吃起来越酸的水果其果汁的pH越___________(填“大”或“小”)。(3)维生素C又名抗坏血酸，在酸性环境下稳定，高温下不稳定。它主要存在于水果和蔬菜中，能增强人体对疾病的抵抗能力。①根据信息可知，维生素C溶液显___________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。②在下列物质中，能与维生素C溶液发生反应的是___________(填字母)。a.食盐b.苛性钠c.硫酸镁③为较好吸收利用维生素C，食用黄瓜时宜________(填“凉拌”或“煮熟”)。【发散思维练】6.某市一家企业生产的“土豆农膜”是一种新型环保农膜，在塑料中添加土豆淀粉，可被细菌和微生物释放的酶分解，使塑料呈多孔状，强度下降。下列有关说法错误的是（）A.塑料属于天然高分子材料B.淀粉遇浓硫酸会碳化C.该新型农膜有助于解决农村“白色污染”问题D.土豆农膜比较容易降解7.二氧化碳气体既是温室效应的元凶，又是一种潜在的碳资源。实验室里，科学家已成功利用二氧化碳与环氧丙烷(一种简单有机物)在催化剂的作用下合成“二氧化碳塑料”。该新型塑料在投入工业生产前，以下不是科学家重点考虑的问题是（）A.如何提高催化剂的催化效率B.新型塑料是否可降解C.新型塑料的化学性质是否稳定D.新型塑料生产是否影响碳循环8.小瑾同学用图表对所学知识进行归纳，其中甲包含乙和丙，不包含丁，下列对应关系错误的是（）9.举办大规模的运动会时总要传递火炬，火炬的燃料往往使用丙烷，丙烷的分子模型如下图所示：(1)丙烷的化学式是________________。(2)一个丙烷分子中有________个原子。(3)丙烷完全燃烧后生成水和二氧化碳，试写出丙烷完全燃烧的化学方程式：______________________。(4)甲烷、乙烷(C2H6)、丙烷、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)…n烷(CnHy)等分子结构相似的一类有机物，统称为“烷烃”。在CnHy中y=________(用含n的代数式表示)。10.(2020•海南)从2020年12月起，我省将全面实施“禁塑”，拒绝“白色污染”。(1)治理“白色污染”有什么意义?________________________(写出一条即可，下同)(2)拒绝“白色污染”，你该怎么做?________________________________________.11.(2020•丽水松阳模拟)材料的应用，极大地促进了人类社会的发展和人们生活水平的提高，请从化学视角回答下列问题：等级：一等品成分：面料：羊毛80%、涤纶20%里料：涤纶100%熨烫标准：中温熨烫、不超过150℃(1)如图是某品牌服装标签的部分内容，请根据标签提供的信息回答：在面料中，属于有机合成纤维的是___________，区分羊毛与涤纶的简单实验方法是_________________(填“观察光泽”或“灼烧闻气味”)。(2)请列举合成橡胶在生产生活中的一种具体用途：______________________________________。(3)塑料常用于制作食品保鲜膜及方便袋等，它的主要成分是聚乙烯[(C2H4)n]。聚乙烯中碳元素、氢元素的质量的最简整数比为___________.塑料的使用极大地方便了我们的生活，但使用后随意丢弃会造成“白色污染”。为了保护环境，减少“白色污染”，请结合日常生活提出一条合理化建议：_________________________________.12.日常生活中使用的塑料袋，有的是用聚乙烯制成的，有的是用聚氯乙烯制成的。小凤对包装食品的塑料袋进行探究，以验证其成分。【做出猜想】①该塑料袋是用聚乙烯制成的；②该塑料袋是用聚氯乙烯制成的。【查阅资料】聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水；聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢；无水硫酸铜是白色粉末，遇水变为蓝色。【实验探究】小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后，进行实验。在实验过程中，B、D产生明显现象，C无明显现象，说明塑料袋燃烧没有___________(填化学式)气体生成。B装置的作用是___________；D瓶中发生反应的化学方程式是___________________________________。【实验结论】通过实验证明，猜想___________是正确的。【交流反思】①从化学角度分析，大量使用塑料制品会导致______________________。②连接实验仪器时，___________(填“能”或“不能”)将B、C位置进行交换，理由是____________________________________________。【核心素养练】13.(证据推理与模型认知)一男孩在排污井盖上燃放鞭炮，点燃了排污井内的气体，井盖被炸飞，男孩被井盖击伤。【提出问题】排污井内气体的主要成分是什么?【查阅资料】排污井内的有机物在一定的条件下发酵产生了气体，其成分可能含有CO、CO2、CH4等。【提出猜想】某兴趣小组同学对排污井内气体含有上述气体中至少2种成分的猜想如下：猜想Ⅰ：有CO2、CH4；猜想Ⅱ：有CO、CH4；猜想Ⅲ：有CO、CO2；猜想Ⅳ：有CO、CO2、CH4。【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究。【问题讨论】(1)装置A出现浑浊，证明猜想___________不成立。(2)小明通过装置C处___________的现象，证明猜想Ⅲ不成立。小芳对此提出了疑义，小芳认为要在______________________的位置，再增加一个上图中___________(填字母)装置，才能证明猜想Ⅲ不成立。(3)为了进一步确认气体中是否含有一氧化碳，小明将装置C处气体完全燃烧后的产物依次通过装置D、E，经实验测定装置D增重1.8g，装置E增重2.2g，因此证明猜想___________成立。(4)小明认为要证明排污井内气体是否含有CO，可以不用装置B，小芳认为需要使用装置B，你认为装置B的作用是____________________________________________。14.(科学态度与社会责任)超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售。保鲜膜为什么可以“保鲜”呢?【设计实验】在A、B、C三只相同的玻璃杯中，分别注入等体积的蒸馏