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第3节 有机物和有机合成材料
考点一、简单的有机物
（一）有机物的概念
含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外)叫有机化合物，简称有机物，大多含有C、H、O、N等元素。但并非所有含碳的化合物都是有机化合物，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，把它们归为无机物。
（二）甲烷
最简单的有机物，化学式为CH4。稻草及动物粪便经过发酵会产生大量的沼气，农村里常用作燃料供热。沼气、瓦斯、天然气的主要成分都是甲烷。火星的大气层中也发现有很多的甲烷。
(1)结构：1个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的，如图所示。
(2)物理性质：通常状况下，甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
(3)化学性质：甲烷具有可燃性，纯净的甲烷在空气中燃烧时产生蓝色火焰，生成水和二氧化碳，如图所示，烧杯内壁产生一层白膜。燃烧的化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O 由于甲烷气体与空气或氧气混合点燃时，易发生爆炸，故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度。在家庭中使用招气或天然气作燃料时要注意安全。
（三）丁烷
打火机内液体的主要成分，化学式为C4H10家用液化气的主要成分也是丁烷。气态的丁烷经压缩后变成液态，灌装在容器中贮存，使用时经减压，使液态丁烷汽化。丁烷容易被液化，具有可燃性，燃烧的化学方程式为2C4H10 + 13O2 点燃 8CO2+ 10H2O。
（四）乙炔
化学式为C2H2，具有可燃性，在氧气中燃烧时能产生3 000 ℃以上的高温，可以用于焊接和切割金属，燃烧的化学方程式2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O
（五）有机物特性
(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、很好的溶剂。如衣服沾上油渍时，常用汽油来清洗，就是利用这些有机物是很好的溶剂这一特性。
典例1：（2022·浙江杭州·九年级期末）关于天然气的主要成分甲烷（CH4），下列说法错误的是（ ）
A．从分类上看：属于有机物 B．从变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从性质上看：具有可燃性 D．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
【答案】B
【解析】A、甲烷为含碳元素的化合物，属于有机物，不符合题意；
B、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，符合题意；
C、甲烷具有可燃性，不符合题意；
D、甲烷具有可燃性，与空气混合燃烧易发生爆炸，所以点燃前需先验纯，不符合题意。
变式1：（2022·浙江舟山·九年级期末）我国多城禁用不可降解塑料袋，一种可生物降解的聚乳酸材料（C4H6O3）。正在推广使用。聚乳酸材料是生物发酵产生的乳酸经聚合而成的可降解塑料。从物质分类上看，聚乳酸是 。
【答案】有机物
【解析】物质分为纯净物、混合物，纯净物分为单质、化合物，化合物分为无机化合物和有机化合物，有机化合物简称有机物，有机物是含有碳元素的化合物，根据聚乳酸的化学式可知，聚乳酸属于有机物。
变式2：（2022九上·嘉兴期末）物质的性质、用途与其组成有密切的联系。现有氯化钠、甲烷、氢气、乙炔、水、丁烷等六种物质，试根据要求回答下列问题。
（1）科学家常根据组成来对物质进行分类，会把上述物质中的氯化钠、氢气、水归为一类，甲烷、乙炔、丁烷归为另一类，其分类依据是物质组成中是否含有 。
（2）甲烷、乙炔、丁烷、氢气四种物质都能在空气中燃烧，它们在反应中被 （选填“氧化”或“还原”）。
【答案】（1）碳元素（2）氧化
【解析】（1）甲烷、乙炔、丁烷组成中都含碳元素，可归为有机物类；
（2）甲烷、乙炔、丁烷、氢气四种物质都能在空气中燃烧，即与氧气发生反应，在反应中都被氧化；
变式3：（2022·浙江金华·九年级期末）随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题
（1）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为___________。
（2）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成一种产物就能实现“零排放”物质——甲酸（CH2O2）。在物质分类上，甲酸属于___________（“有机物”或“无机物”）。
【答案】CO2+4H22H2O+CH4 有机物
【解析】（1）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：CO2+4H22H2O+CH4。
（2）有机物是含有碳元素的化合物，在物质分类上，甲酸（CH2O2）属于有机物。
考点二、生物体中的有机物
人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等
(1)糖类：是人体所需能量的主要来源，是合成人体中许多重要化合物的原料。糖类由C、H、O元素组成。一些食物，如面包、面条、米饭等主要含有糖类物质，这些糖类物质在人体内水解后会生成葡萄糖。
(2)蛋白质：是构成生命体的基本物质，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，是细胞结构里最复杂多变的一类大分子。相对分子质量很大，从几万到几千万。蛋白质灼烧时，有烧焦羽毛的气味，同时冒黑烟，而棉花纤维等非蛋白质类物质灼烧，有烧焦纸片的气味。
(3)脂肪：是生物体内贮藏能量的物质，随时供人体代谢的需要,由C、H、0三种元素组成。脂肪不溶于水，可溶于有机溶剂。
有机物的转化：食物中的有机物 消化、转化、贮存、转化 人体中的有机物
典例1：（2022九上·金华月考）蛋白质是人类所需六大基本营养紧之一，它是由多种氨基酸(如丙氨酸，其化学式为C3H7O2N）构成的极为复杂的化合物，成年人每天需摄取60—70g，处于生长发育期的青少年需要量更大。
（1）丙氨酸属于 (填“无机物”或“有机物”)。
（2）丙氨酸中C、N两种元素的质量比为 (填最简整数比)。
（3）17.8g丙氨酸中所含氮元素的质量是多少克
【答案】（1）有机物
（2）18：7
（3）17.8g丙氨酸中所含氮元素的质量是 17.8g×＝2.8g.
【解析】（1）根据含碳元素化合物为有机物分析；
（2）根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析；
（3）根据元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】（1） 丙氨酸属于有机物；
（2）丙氨酸中C、N两种元素的质量比为 （12×3）：14＝18：7；
（3）17.8g丙氨酸中所含氮元素的质量是 17.8g×＝2.8g.
变式1：（2022·浙江舟山·中考真题）我国科学家发现千金藤素能抑制冠状病毒的复制，它的化学式为C37H38N2O6下列有关千金藤素的说法正确的是（ ）
A．含有氮分子 B．由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C．是一种无机物 D．碳、氢两种元素的质量比为37：38
【答案】B
【解析】A、千金藤素是由千金藤素分子构成的，不含氮分子，故选项说法错误；
B、千金藤素由碳、氢、氮、氧四种元素组成，故选项说法正确；
C、千金藤素是含碳元素的化合物，属于有机物，故选项说法错误；
D、碳、氢两种元素的质量比为（12×37）：（1×38）≠37：38，故选项说法错误。
变式2：（2022九上·温州期中）下列说法不正确的是( )
A.区别羊毛纤维、棉花纤维，用灼烧、闻燃烧产生的气味，观察燃烧后的灰烬进行区分
B.糖类、蛋白质、脂肪是人体内基本的有机物
C.废旧轮胎没有回收价值，可以直接烧掉
D.可利用乙炔和氧气燃烧产生的氧炔焰焊接和切割金属
【答案】C
【解析】A、羊毛成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，可用灼烧法区别 羊毛和棉花，不符合题意；
B、糖类、蛋白质、脂肪都是人体内基本的有机物 ，不符合题意；
C、废旧轮胎 属于合成橡胶，不能焚烧处理，会污染空气，符合题意；
D、乙炔在氧气中燃烧会产生高温，可利用乙炔和氧气燃烧产生的氧炔焰焊接和切割金属 ，不符合题意；
变式3：（2022九上·江北期末）2021年12月9日，航天员王亚平在太空授课时将半片泡腾片放入蓝色水球中，水球不断变大，里面出现大量气泡，但气泡并没有从水球中跑出来，让大家看得直呼神奇。看完后小宁对泡腾片起了浓厚的兴趣，他发现家中有一瓶维C泡腾片，仔细观察成分表发现其主要成分是维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠、柠檬酸（C6H8O7）。
（1）泡腾片中的维生素C（C6H8O6）属于 。（填“有机物”或“无机物”）
（2）泡腾片中的柠檬酸（C6H8O7）中碳、氢元素的质量比为 。
（3）小宁想通过实验确定泡腾片加入水中后溶液的酸碱性，他可以使用 。（填序号）
①pH试纸 ②紫色石蕊试液 ③无色酚酞
【答案】（1）有机物 （2）9：1 （3）①②
【解析】（1）根据含碳元素的化合物为有机物分析；
（2）根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析；
（3）根据pH试纸和石蕊可测定溶液的酸碱性分析。
【解答】（1） 维生素C是含有碳元素的化合物，属于有机物；
（2）柠檬酸（C6H8O7）中碳、氢元素的质量比为（12×6）：8＝9：1；
（3）想通过实验确定泡腾片加入水中后溶液的酸碱性， 可利用pH试纸测定其酸碱度，或通过紫色石蕊试液测定其酸碱性，因酚酞在中性和酸性溶液中都不变色，所以不能用酚酞来验证；
考点三、有机合成材料
有机合成材料的主要成分是用人工合成的方法制得的高分子化合物，三大合成材料：合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
典例1：（2022九上·衢州期中）材料是时代进步的重要标志。下列有关材料的说法中错误的是（ ）
A.废弃塑料会带来“白色污染” B.铝表面致密氧化膜防止铝制品被酸腐蚀
C.指甲、羊毛里含有蛋白质 D.塑料、合成橡胶都属于有机合成材料
【答案】B
【解析】A.废弃塑料在自然界很难分解，因此会带来“白色污染”，故A正确不合题意；
B.铝表面致密氧化膜和酸反应生成氯化铝和水，里面的铝会继续与酸反应，故B错误符合题意；
C.指甲、羊毛里含有蛋白，故C正确不合题意；
D.合成塑料、合成橡胶和合成纤维都属于有机合成材料，故D正确不合题意。
变式1：（2022九上·鄞州期中）日常生活、社会发展都与化学密切相关。
（1）3D打印机根据不同需求，使用不同材料，如铝合金、聚乙烯、碳纤维增强复合材料。其中属于无机材料的是________，属于合成材料的是________，属于复合材料的是________。
（2）《本草纲目》记载，杨桃具有去风热、生津止渴等功效。杨桃的主要成分是水，还含有糖类和蛋白质等。葡萄糖和蛋白质中属于有机高分子化合物的是________。
【答案】（1）铝合金；聚乙烯；碳纤维增强复合材料 （2）蛋白质
【解析】（2）（1）根据物质的分类、物质的组成进行分析；
（2）相对分子质量从几万到几十万、甚至高达百万或更高，这样的有机物称为有机高分子化合物，
【解答】（1）铝合金属于金属材料；聚乙烯属于有机合成材料；碳纤维增强复合材料属于复合材料；
（2）糖类的相对分子质量较小，而蛋白质的相对分子质量很大，因此蛋白质属于有机高分子化合物。
变式2：（2022·浙江杭州·二模）2021年3月26日，我国首次通过天问一号探测器拍摄到南、北半球火星侧身影像，化学材料在其中起到了重要的作用。
（1）探测器天线骨架涂有一层聚酯纤维网，聚酯纤维属于___________（填“金属材料”、“合成材料”或“复合材料”）。
（2）天问一号在火星着陆后，将利用三结砷化镓太阳能电池作为其动力，制取砷化镓（GaAs）的化学原理为： 的化学式为___________。
【答案】合成材料 CH4
【解析】（1）聚酯纤维是一种合成纤维，属于合成材料，故填合成材料。
（2）由化学方程式可知，反应前出现了3个碳原子、12个氢原子、1个镓原子和1个砷原子，反应后出现了1个镓原子和1个砷原子，根据质量守恒定律可知，反应后尚缺的3个碳原子和12个氢原子存在于3X中，即1个X分子中含有1个碳原子和4个氢原子，其化学式为CH4，故填CH4。
变式3：（2021九上·浙江月考）在新冠肺炎疫情防控期间，人们广泛使用医用口罩和“84”消毒液进行防护。
（1）口罩的防护原理与科学中的 （填实验操作名称）相似。
（2）医用口罩原料主要是聚丙烯，N95口罩实际上就是用聚丙烯无纺布SMMMS制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩，聚丙烯属于 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应，其中一个反应的化学方程式是：C2H5OH+7NaClO=5NaCl+2X+Cl2↑+2H2O，则X的化学式为 。
【答案】（1）过滤 （2）有机物 （3）NaHCO3
【解析】（1）过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质；而口罩可以分离空气和其中的固态颗粒，据此分析解答；
（2）有机物即有机化合物，是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。
（3）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，据此推算X的化学式。
【解答】（1）口罩的防护原理与科学中的过滤相似。
（2）聚丙烯中含有碳元素，属于有机物。
（3）根据方程式 C2H5OH+7NaClO=5NaCl+2X+Cl2↑+2H2O 得到：2C+6H+8O+7Na+7Cl=7Cl+5Na+4H+2O+2X，解得：2X=2Na+2H+2C+6O，即X=NaHCO3。
1．（2022九上·衢江期末）绿水青山就是金山银山，保护环境人人有责。下列是小科和同学周末在衢江网红沙滩捡拾的垃圾，不属于有机合成材料的是（ ）
A．矿泉水瓶 B．泡沫饭盒
C．易拉罐 D．垃圾袋
【答案】C
【解析】根据合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，金属和合金属于金属材料分析。
A、矿泉水瓶为塑料材料，属于合成材料，不符合题意；
B、泡沫饭盒所用材料为合成材料纤维，属于合成材料，不符合题意；
C、易拉罐所用材料为金属材料，符合题意；
D、垃圾袋所用材料为塑料，属于合成材料，不符合题意；
2．（2021九上·拱墅期末）关于天然气的主要成分甲烷（CH4），下列说法错误的是（ ）
A．从分类上看：属于有机物 B．从变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从性质上看：具有可燃性 D．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
【答案】B
【解析】A、甲烷为含碳元素的化合物，属于有机物，不符合题意；
B、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，符合题意；
C、甲烷具有可燃性，不符合题意；
D、甲烷具有可燃性，与空气混合燃烧易发生爆炸，所以点燃前需先验纯，不符合题意；
3．（2022九上·西湖期末）我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破。该转化的微观示意图如图所示，下列说法错误的是( )
A． 是有机物 B．反应前后分子种类不发生变化
C．反应前后原子数目不发生变化 D．该反应属于分解反应
【答案】B
【解析】根据图示中各分子的构成分析，结合有机物定义、化学反应前后分子种类发生改变，原子种类不变及分解反应符合“一变多”的特点分析。
A、是甲烷，属于有机物 ，不符合题意；
B、反应前后分子种类一定发生变化 ，符合题意；
C、 化学反应前后原子数目不发生变化 ，不符合题意；
D、该反应是一种物质变成两种物质，属于分解反应，不符合题意；
4．（2021九上·镇海期末）科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“碳片”， 目前，这种“碳片”是世界上最薄的材料。下列说法错误的是（ ）
A．碳片是一种单质
B．碳片是由碳元素组成
C．碳片是一种有机物
D．碳片在氧气中完全燃烧的产物是 CO2
【答案】C
【解析】碳片是碳元素组成的单质，在氧气中完全燃烧产生二氧化碳；
5．（2022·浙江宁波·中考真题）中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应的化学方程式是 B．该反应前后分子数目不变
C．该反应前后氢元素的化合价不变 D．反应物CO和都是氧化物
【答案】C
【解析】根据微观反应示意图信息书写化学方程式，然后结合化学方程式以及选项内容进行分析解答。
由微观反应示意图可知，该反应的化学方程式为。
A．该反应的化学方程式是，正确不符合题意。
B．由化学方程式可知，该反应反应前后都是2个分子，反应前后分子数目不变，正确不符合题意。
C．在反应物水中，氢元素显+1价，在生成物氢气中，氢元素的化合价为零，因此反应前后氢元素的化合价发生了改变，错误符合题意。
D．氧化物是由两种元素组成的，且其中一种元素是氧元素的化合物，因此反应物CO和H2O都是氧化物，正确不符合题意。故选C。
6．（2021九上·金华月考）甲烷、乙醇都是生活中常用的燃料。植物的残体在隔绝空气的情况下就会产生甲烷；而乙醇主要靠人类利用高粱、玉米和薯类发酵等方法制造。据报道，科学家已经找到利用甲烷与其他物质反应制造乙醇的新途径。
（1）甲烷和乙醇都属于 。(填“无机物”或“有机物”)；
（2）甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
【答案】（1）有机物
（2）CH4＋2O2CO2＋2H2O
【解析】（1）甲烷和乙醇都是含碳元素的化合物，属于有机物；
（2）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应方程式为CH4＋2O2CO2＋2H2O；
7．（2022·浙江·舟山市定海区阶段练习）烧绿叶蔬菜时，经常会出现绿色变褐色，其主要原因是叶绿素生成暗褐色的脱镁叶绿素，叶绿素虽然比较稳定，但在酸性条件下叶绿素分子的中心镁原子更容易取代，生成脱镁叶绿素，某些盐（如氯化钙、氯化镁）的加入可以部分抑制叶绿素变色。
（1）叶绿素的化学式C35H74O5N4Mg，叶绿素属于_________；（填“有机物”或“无机物”）
（2）烧绿叶蔬菜时，为防止变色应尽量不用_________；（填字母）
A．食醋 B．食盐 C．食用苏打粉（碳酸钠）
【答案】有机物 A
【解析】（1）根据叶绿体的化学式可知，叶绿体是含碳元素的化合物，属于有机物。
（2）根据题意可知，叶绿素在酸性环境下更容易变色，某些盐可以部分抑制叶绿素变色。食醋中有醋酸，食盐和碳酸钠都属于盐，所以烧绿叶蔬菜时，为防止变色应尽量不用食醋。
8．（2022·浙江舟山·中考真题）钻石素有“宝石之王的称谓，因其优越的特性和漂亮的外表而受到大众喜爱（图甲）。
（1）钻石是在地下150~250千米的深处，由熔化的地幔中的碳元素冷却生成的八面体晶体。之后，这些晶体经___________搬运到地表附近。
（2）天然钻石产量极其稀少，在很多领域会用性质相近的氧化锆（ZrO2）替代。前者属于单质，后者属于化合物，分类的依据是___________。
（3）钻石闪闪发光的奥秘在于控制切割钻石的角度，使入射光线不穿透下都亭部面，而被全部反射。图乙为光线经钻石传播的部分光路图，请补充光传播到E处后的折射光线，___________。
【答案】地壳变动 是否由同种元素组成
【解析】（1）钻石是在地下150~250千米的深处，由熔化的地幔中的碳元素冷却生成的八面体晶体。之后，这些晶体经地壳变动搬运到地表附近；
（2）天然钻石产量极其稀少，在很多领域会用性质相近的氧化锆（ZrO2）替代。前者属于单质，是由一种元素组成的纯净物，后者属于化合物是由不同元素组成的纯净物，分类的依据是是否由同种元素组成；
（3）钻石闪闪发光的奥秘在于控制切割钻石的角度，使人射光线不穿透下都亭部面，而被全部反射。图乙为光线经钻石传播的部分光路图，光从钻石传播到空气时，是入射角小于折射角，如图所示： 。
9．（2022·浙江温州·一模）《天工开物》中记载古人挖煤时的情景“初见煤端时，毒气灼人”。指挖煤时发现一种“毒气”（现俗称瓦斯）。瓦斯的主要成分是甲烷，含少量一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体，无色、易燃、有毒、密度比空气小。
（1）甲烷（CH4）属于化合物中的______。
（2）古人挖煤时，先打通竹子中的节，并将一端削尖，插入煤层中，待“毒气”沿竹子内部通向高空后，矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是______。
（3）在现代，人们用氢氧化钠来吸收“毒气”中硫化氢气体，其反应的化学方程式是：2NaOH+H2S=______+2H2O，请将空格处补充完整。
【答案】有机物 密度比空气小 Na2S
【解析】（1）甲烷（CH4）是含碳元素的化合物，属于有机物。
（2）因为瓦斯密度比空气小，所以可以通过竹子将“毒气”通向高空。
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和原子个数都不发生改变。反应前钠原子、氧原子、氢原子、硫原子个数分别为：2、2、4、1，反应后钠原子、氧原子、氢原子、硫原子个数分别为：0、2、4、0，所以空格中的物质化学中含有2个钠原子和1个硫原子，故其化学式为Na2S。
10．（2021九上·温州期中）有机物是自然界物质中的一个大家族。
（1）下列是生活中常见的物质：①尿素[CO(NH2)2]；②纯碱(Na2CO3)；③酒精(C2H5OH)；④葡萄糖(C6H12O6)；⑤碳酸(H2CO3)；⑥甲烷(CH4)，属于有机物的是 。（填序号）
（2）一定质量的某有机化合物X与8克氧气恰好完全反应，生成8.8克二氧化碳和1.8克水，X中各元素的质量比为 。
【答案】（1）①③④⑥
（2）m(C)∶m(H)=12∶1
【解析】（1）根据有机物是含碳元素化合物，但碳酸钠等含碳元素的化合物不属于有机物分析；
（2）根据化学反应前后元素质量不变，结合化学式中元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】（1） ①尿素[CO(NH2)2]、③酒精(C2H5OH)、④葡萄糖(C6H12O6)、⑥甲烷(CH4) 都属于有机物，②纯碱(Na2CO3)、⑤碳酸(H2CO3)属于无机物；
（2）一定质量的某有机化合物X与8克氧气恰好完全反应，生成8.8克二氧化碳和1.8克水 ，则X的质量为8.8+1.8－8＝2.6g，二氧化碳中碳元素质量即为X中碳元素，为，水中氢元素质量即为X中氢元素，质量为=0.2g，则X中不含氧元素，碳、氢元素质量比为 m(C)∶m(H)=12∶1 ；
11.（2021·绍兴）按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管,取而代之的是一些可降解的环保吸管,环保纸吸管的主要成分是纤维素,化学式为(C6H10O5)n,而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯,化学式为(C3H6)n。
（1）纤维素是一种________(选填“有机物”或“无机物”)。
（2）纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为 ________ 。
（3）计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同
【答案】（1）有机物 （2）2：1
（3）32.4克纤维素中所含碳元素质量：32.4克×(72n/162n)=14.4克
含碳元素质量相同的聚丙烯为：14.4克/(36n/42n)=16.8克
【解析】（1） 纤维素是一种有机物；
（2）由化学式可知， 纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为10：5＝2：1；
12.（2021九下·绍兴月考）实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验，每步均充分反应。回答下列问题：
（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________。
（2）以上装置中需要加热的仪器有A和D两处，操作时应先点燃________处的酒精灯。
（3）实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克，则该物质化学式中x、y之比为________。
（4）将B和C装置互换，则测得的氢元素的含量会________（选填“偏大”、“偏小”“不变”）。
【答案】（1）排尽装置内的空气避免对实验的干扰 （2）D （3）2:5 （4）偏大
【解析】
（1）该实验是通过测定生成的水、二氧化碳的量得出化学式的，而空气中含有这些成分，所以需要先通一段时间的氧气，排尽装置内的空气避免对实验的干扰；
（2）装置内充满了氧气，开始实验后装置的氧气受热膨胀会进入E中，影响实验，所以先加热D，利用受热的铜来吸收氧气；
（3）浓硫酸可以吸收水，NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以产生的水是4.5g，二氧化碳是8.8g；;；;
（4）当BC互换后，气体通过NaOH溶液后，会带出一部分额外的水，导致水的质量偏大，则测量的氢元素质量也会偏大；
13.（2021九上·衢州期中）近来微信上传播所谓“塑料大米”，实际是用塑料造粒机生产岀来的塑料颗粒，是塑料行业的常见工艺和制品，不是什么假大米，这是个彻头彻尾的谣言。某研究小组欲对某种“塑料大米”的组成进行探究（资料显示该塑料中只含有C、H两种元素，大米中主要成分淀粉含C、H、O三种元素）。
（1）大米中主要成分属于________（选填“有机物”或“无机物”）。
（2）为了测量有关数据，推算“塑料大米”中C、H元素的含量，那么该小组成员应该在装置A与B之间正确连接：A→②→③→①→________→B（提示：发生装置A导出的气体中混有CO2和水蒸气，装置①②③可重复使用）。
（3）B装置中碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，最后连接B装置的作用是________。
【答案】（1）有机物 （2）③→②
（3）防止空气中的水和二氧化碳进入装置，影响实验结果
【解析】（1）根据淀粉为有机物分析；
（2）根据除水和二氧化碳时要先除二氧化碳后除水，验证水和二氧化碳时要先验证水再验证二氧化碳分析；
【解答】（1） 大米中主要成分为淀粉，属于 有机物；
（2）要推算 “塑料大米”中C、H元素的含量 ，需将塑料大米燃烧通过产生水和二氧化碳的质量来计算碳和氢元素质量，因A导出气体中混有二氧化碳和水，为使结果准确，需先除掉二氧化碳，再除掉水，然后先吸收水，再吸收二氧化碳，装置连接顺序为 A→②→③→①→ ③→② →B ；
（3）因空气中含有水和二氧化碳，会干扰实验结果，所以B装置的作用是防止空气中的水和二氧化碳进入装置，影响实验结果 ；
14.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素)，他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量。
（1）仪器E中的现象________。仪器E中所发生的反应化学方程式为________。
（2）仪器B的作用是________。
（3）若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，若仪器D增重ag，则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为________g(计算结果可为分数形式)。
（4）若装置中没有连接仪器B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果________(填“偏小”“偏大”或“无影响”中之一)。
（5）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时F装置的作用是________。
【答案】（1）澄清石灰水变浑浊；CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O
（2）吸收水蒸气，干燥从A发生装置中出来的氧气
（3）
（4）偏大
（5）防止空气中的CO2进入E装置
【解析】（1）装置E中装的是澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应的原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀，据此书写化学反应方程式。
（2）在生成氧气同时，水蒸气也会随氧气被带出，B装置的作用是除去水蒸气，以获得纯净的氧气。
（3）仪器D增加的质量是塑料燃烧生成的水的质量，在利用化学式求出氢元素的质量。
（4）若装置中没有连接仪器B，测得的生成水的质量会偏大。
（5）F装置中装有碱石灰，碱石灰能够吸收水和二氧化碳。
【解答】（1）装置E中装的是澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，通入E中的气体是塑料碎屑燃烧所生成的二氧化碳气体，所以仪器E中的现象是澄清石灰水变浑浊，反应的原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀，化学反应方程式为：CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。
（2）在生成氧气的同时，水蒸气也会随氧气被带出，装置B中装的是浓硫酸，它起的作用是吸收水蒸气，干燥从A发生装置中出来的氧气。
（3）塑料试样充分燃烧后，装置D装的是浓硫酸，故D装置增加ag的质量就是Wg该塑料试样燃烧生成的水的质量。据质量守恒定律，水中氢元素即塑料样品中的氢元素，所以Wg该塑料试样中含氢元素的质量。
（4）若装置中没有连接仪器B，从而使实验测得D中的水的质量大于塑料样品燃烧生成的水，故将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果偏大。
（5）F装置中装有碱石灰，碱石灰能够吸收空气中的二氧化碳，从而有效防止空气中的CO2从右侧进入氢氧化钙溶液，减小实验误差大。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 有机物和有机合成材料
考点一、简单的有机物
（一）有机物的概念
含碳的化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外)叫有机化合物，简称有机物，大多含有C、H、O、N等元素。但并非所有含碳的化合物都是有机化合物，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，把它们归为无机物。
（二）甲烷
最简单的有机物，化学式为CH4。稻草及动物粪便经过发酵会产生大量的沼气，农村里常用作燃料供热。沼气、瓦斯、天然气的主要成分都是甲烷。火星的大气层中也发现有很多的甲烷。
(1)结构：1个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的，如图所示。
(2)物理性质：通常状况下，甲烷是无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
(3)化学性质：甲烷具有可燃性，纯净的甲烷在空气中燃烧时产生蓝色火焰，生成水和二氧化碳，如图所示，烧杯内壁产生一层白膜。燃烧的化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O 由于甲烷气体与空气或氧气混合点燃时，易发生爆炸，故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度。在家庭中使用招气或天然气作燃料时要注意安全。
（三）丁烷
打火机内液体的主要成分，化学式为C4H10家用液化气的主要成分也是丁烷。气态的丁烷经压缩后变成液态，灌装在容器中贮存，使用时经减压，使液态丁烷汽化。丁烷容易被液化，具有可燃性，燃烧的化学方程式为2C4H10 + 13O2 点燃 8CO2+ 10H2O。
（四）乙炔
化学式为C2H2，具有可燃性，在氧气中燃烧时能产生3 000 ℃以上的高温，可以用于焊接和切割金属，燃烧的化学方程式2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O
（五）有机物特性
(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、很好的溶剂。如衣服沾上油渍时，常用汽油来清洗，就是利用这些有机物是很好的溶剂这一特性。
典例1：（2022·浙江杭州·九年级期末）关于天然气的主要成分甲烷（CH4），下列说法错误的是（ ）
A．从分类上看：属于有机物 B．从变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从性质上看：具有可燃性 D．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
变式1：（2022·浙江舟山·九年级期末）我国多城禁用不可降解塑料袋，一种可生物降解的聚乳酸材料（C4H6O3）。正在推广使用。聚乳酸材料是生物发酵产生的乳酸经聚合而成的可降解塑料。从物质分类上看，聚乳酸是 。
变式2：（2022九上·嘉兴期末）物质的性质、用途与其组成有密切的联系。现有氯化钠、甲烷、氢气、乙炔、水、丁烷等六种物质，试根据要求回答下列问题。
（1）科学家常根据组成来对物质进行分类，会把上述物质中的氯化钠、氢气、水归为一类，甲烷、乙炔、丁烷归为另一类，其分类依据是物质组成中是否含有 。
（2）甲烷、乙炔、丁烷、氢气四种物质都能在空气中燃烧，它们在反应中被 （选填“氧化”或“还原”）。
变式3：（2022·浙江金华·九年级期末）随着经济的发展，能源与环境成为人们日益关注的问题
（1）化石燃料燃烧都会产生二氧化碳，它是空气中含量最多的温室气体。为减少它的排放，科学家致力于研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷。该反应的化学方程式为___________。
（2）“绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成一种产物就能实现“零排放”物质——甲酸（CH2O2）。在物质分类上，甲酸属于___________（“有机物”或“无机物”）。
考点二、生物体中的有机物
人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等
(1)糖类：是人体所需能量的主要来源，是合成人体中许多重要化合物的原料。糖类由C、H、O元素组成。一些食物，如面包、面条、米饭等主要含有糖类物质，这些糖类物质在人体内水解后会生成葡萄糖。
(2)蛋白质：是构成生命体的基本物质，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，是细胞结构里最复杂多变的一类大分子。相对分子质量很大，从几万到几千万。蛋白质灼烧时，有烧焦羽毛的气味，同时冒黑烟，而棉花纤维等非蛋白质类物质灼烧，有烧焦纸片的气味。
(3)脂肪：是生物体内贮藏能量的物质，随时供人体代谢的需要,由C、H、0三种元素组成。脂肪不溶于水，可溶于有机溶剂。
有机物的转化：食物中的有机物 消化、转化、贮存、转化 人体中的有机物
典例1：（2022九上·金华月考）蛋白质是人类所需六大基本营养紧之一，它是由多种氨基酸(如丙氨酸，其化学式为C3H7O2N）构成的极为复杂的化合物，成年人每天需摄取60—70g，处于生长发育期的青少年需要量更大。
（1）丙氨酸属于 (填“无机物”或“有机物”)。
（2）丙氨酸中C、N两种元素的质量比为 (填最简整数比)。
（3）17.8g丙氨酸中所含氮元素的质量是多少克
变式1：（2022·浙江舟山·中考真题）我国科学家发现千金藤素能抑制冠状病毒的复制，它的化学式为C37H38N2O6下列有关千金藤素的说法正确的是（ ）
A．含有氮分子 B．由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C．是一种无机物 D．碳、氢两种元素的质量比为37：38
变式2：（2022九上·温州期中）下列说法不正确的是( )
A.区别羊毛纤维、棉花纤维，用灼烧、闻燃烧产生的气味，观察燃烧后的灰烬进行区分
B.糖类、蛋白质、脂肪是人体内基本的有机物
C.废旧轮胎没有回收价值，可以直接烧掉
D.可利用乙炔和氧气燃烧产生的氧炔焰焊接和切割金属
变式3：（2022九上·江北期末）2021年12月9日，航天员王亚平在太空授课时将半片泡腾片放入蓝色水球中，水球不断变大，里面出现大量气泡，但气泡并没有从水球中跑出来，让大家看得直呼神奇。看完后小宁对泡腾片起了浓厚的兴趣，他发现家中有一瓶维C泡腾片，仔细观察成分表发现其主要成分是维生素C（C6H8O6）、碳酸氢钠、柠檬酸（C6H8O7）。
（1）泡腾片中的维生素C（C6H8O6）属于 。（填“有机物”或“无机物”）
（2）泡腾片中的柠檬酸（C6H8O7）中碳、氢元素的质量比为 。
（3）小宁想通过实验确定泡腾片加入水中后溶液的酸碱性，他可以使用 。（填序号）
①pH试纸 ②紫色石蕊试液 ③无色酚酞
考点三、有机合成材料
有机合成材料的主要成分是用人工合成的方法制得的高分子化合物，三大合成材料：合成塑料、合成纤维和合成橡胶。
典例1：（2022九上·衢州期中）材料是时代进步的重要标志。下列有关材料的说法中错误的是（ ）
A.废弃塑料会带来“白色污染” B.铝表面致密氧化膜防止铝制品被酸腐蚀
C.指甲、羊毛里含有蛋白质 D.塑料、合成橡胶都属于有机合成材料
变式1：（2022九上·鄞州期中）日常生活、社会发展都与化学密切相关。
（1）3D打印机根据不同需求，使用不同材料，如铝合金、聚乙烯、碳纤维增强复合材料。其中属于无机材料的是________，属于合成材料的是________，属于复合材料的是________。
（2）《本草纲目》记载，杨桃具有去风热、生津止渴等功效。杨桃的主要成分是水，还含有糖类和蛋白质等。葡萄糖和蛋白质中属于有机高分子化合物的是________。
变式2：（2022·浙江杭州·二模）2021年3月26日，我国首次通过天问一号探测器拍摄到南、北半球火星侧身影像，化学材料在其中起到了重要的作用。
（1）探测器天线骨架涂有一层聚酯纤维网，聚酯纤维属于___________（填“金属材料”、“合成材料”或“复合材料”）。
（2）天问一号在火星着陆后，将利用三结砷化镓太阳能电池作为其动力，制取砷化镓（GaAs）的化学原理为： 的化学式为___________。
变式3：（2021九上·浙江月考）在新冠肺炎疫情防控期间，人们广泛使用医用口罩和“84”消毒液进行防护。
（1）口罩的防护原理与科学中的 （填实验操作名称）相似。
（2）医用口罩原料主要是聚丙烯，N95口罩实际上就是用聚丙烯无纺布SMMMS制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩，聚丙烯属于 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）医用酒精与次氯酸钠消毒液不能混合使用。二者混合能发生复杂的化学反应，其中一个反应的化学方程式是：C2H5OH+7NaClO=5NaCl+2X+Cl2↑+2H2O，则X的化学式为 。
1．（2022九上·衢江期末）绿水青山就是金山银山，保护环境人人有责。下列是小科和同学周末在衢江网红沙滩捡拾的垃圾，不属于有机合成材料的是（ ）
A．矿泉水瓶 B．泡沫饭盒
C．易拉罐 D．垃圾袋
2．（2021九上·拱墅期末）关于天然气的主要成分甲烷（CH4），下列说法错误的是（ ）
A．从分类上看：属于有机物 B．从变化上看：燃烧只生成一种物质
C．从性质上看：具有可燃性 D．从使用上看：点燃前要检验气体的纯度
3．（2022九上·西湖期末）我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破。该转化的微观示意图如图所示，下列说法错误的是( )
A． 是有机物 B．反应前后分子种类不发生变化
C．反应前后原子数目不发生变化 D．该反应属于分解反应
4．（2021九上·镇海期末）科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“碳片”， 目前，这种“碳片”是世界上最薄的材料。下列说法错误的是（ ）
A．碳片是一种单质
B．碳片是由碳元素组成
C．碳片是一种有机物
D．碳片在氧气中完全燃烧的产物是 CO2
5．（2022·浙江宁波·中考真题）中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应的化学方程式是 B．该反应前后分子数目不变
C．该反应前后氢元素的化合价不变 D．反应物CO和都是氧化物
6．（2021九上·金华月考）甲烷、乙醇都是生活中常用的燃料。植物的残体在隔绝空气的情况下就会产生甲烷；而乙醇主要靠人类利用高粱、玉米和薯类发酵等方法制造。据报道，科学家已经找到利用甲烷与其他物质反应制造乙醇的新途径。
（1）甲烷和乙醇都属于 。(填“无机物”或“有机物”)；
（2）甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
7．（2022·浙江·舟山市定海区阶段练习）烧绿叶蔬菜时，经常会出现绿色变褐色，其主要原因是叶绿素生成暗褐色的脱镁叶绿素，叶绿素虽然比较稳定，但在酸性条件下叶绿素分子的中心镁原子更容易取代，生成脱镁叶绿素，某些盐（如氯化钙、氯化镁）的加入可以部分抑制叶绿素变色。
（1）叶绿素的化学式C35H74O5N4Mg，叶绿素属于_________；（填“有机物”或“无机物”）
（2）烧绿叶蔬菜时，为防止变色应尽量不用_________；（填字母）
A．食醋 B．食盐 C．食用苏打粉（碳酸钠）
8．（2022·浙江舟山·中考真题）钻石素有“宝石之王的称谓，因其优越的特性和漂亮的外表而受到大众喜爱（图甲）。
（1）钻石是在地下150~250千米的深处，由熔化的地幔中的碳元素冷却生成的八面体晶体。之后，这些晶体经___________搬运到地表附近。
（2）天然钻石产量极其稀少，在很多领域会用性质相近的氧化锆（ZrO2）替代。前者属于单质，后者属于化合物，分类的依据是___________。
（3）钻石闪闪发光的奥秘在于控制切割钻石的角度，使入射光线不穿透下都亭部面，而被全部反射。图乙为光线经钻石传播的部分光路图，请补充光传播到E处后的折射光线，___________。
9．（2022·浙江温州·一模）《天工开物》中记载古人挖煤时的情景“初见煤端时，毒气灼人”。指挖煤时发现一种“毒气”（现俗称瓦斯）。瓦斯的主要成分是甲烷，含少量一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等气体，无色、易燃、有毒、密度比空气小。
（1）甲烷（CH4）属于化合物中的______。
（2）古人挖煤时，先打通竹子中的节，并将一端削尖，插入煤层中，待“毒气”沿竹子内部通向高空后，矿工再下到煤井挖煤。这种做法主要利用的瓦斯的性质是______。
（3）在现代，人们用氢氧化钠来吸收“毒气”中硫化氢气体，其反应的化学方程式是：2NaOH+H2S=______+2H2O，请将空格处补充完整。
10．（2021九上·温州期中）有机物是自然界物质中的一个大家族。
（1）下列是生活中常见的物质：①尿素[CO(NH2)2]；②纯碱(Na2CO3)；③酒精(C2H5OH)；④葡萄糖(C6H12O6)；⑤碳酸(H2CO3)；⑥甲烷(CH4)，属于有机物的是 。（填序号）
（2）一定质量的某有机化合物X与8克氧气恰好完全反应，生成8.8克二氧化碳和1.8克水，X中各元素的质量比为 。
11.（2021·绍兴）按我国政府要求2021年1月1日起餐饮行业已禁用不可降解的一次性塑料吸管,取而代之的是一些可降解的环保吸管,环保纸吸管的主要成分是纤维素,化学式为(C6H10O5)n,而原来塑料吸管的主要成分是聚丙烯,化学式为(C3H6)n。
（1）纤维素是一种________(选填“有机物”或“无机物”)。
（2）纤维素分子中,氢、氧原子的个数比为 ________ 。
（3）计算32.4克纤维素中所含碳元素质量与多少克聚丙烯中所含碳元素质量相同
12.（2021九下·绍兴月考）实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验，每步均充分反应。回答下列问题：
（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是________。
（2）以上装置中需要加热的仪器有A和D两处，操作时应先点燃________处的酒精灯。
（3）实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克，则该物质化学式中x、y之比为________。
（4）将B和C装置互换，则测得的氢元素的含量会________（选填“偏大”、“偏小”“不变”）。
13.（2021九上·衢州期中）近来微信上传播所谓“塑料大米”，实际是用塑料造粒机生产岀来的塑料颗粒，是塑料行业的常见工艺和制品，不是什么假大米，这是个彻头彻尾的谣言。某研究小组欲对某种“塑料大米”的组成进行探究（资料显示该塑料中只含有C、H两种元素，大米中主要成分淀粉含C、H、O三种元素）。
（1）大米中主要成分属于________（选填“有机物”或“无机物”）。
（2）为了测量有关数据，推算“塑料大米”中C、H元素的含量，那么该小组成员应该在装置A与B之间正确连接：A→②→③→①→________→B（提示：发生装置A导出的气体中混有CO2和水蒸气，装置①②③可重复使用）。
（3）B装置中碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，最后连接B装置的作用是________。
14.由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某化学研究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含C、H两种元素)，他们设计了如图所示的实验装置，使该塑料试样在纯氧中燃烧，观察实验现象，分析有关数据，推算元素含量。
（1）仪器E中的现象________。仪器E中所发生的反应化学方程式为________。
（2）仪器B的作用是________。
（3）若仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg，塑料试样充分燃烧后，若仪器D增重ag，则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为________g(计算结果可为分数形式)。
（4）若装置中没有连接仪器B，将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果________(填“偏小”“偏大”或“无影响”中之一)。
（5）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时F装置的作用是________。
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