2.3 有机物和有机合成材料 学案（含答案）

11772900103378002.3 有机物和有机合成材料
自然界中的物质有数千万种，这些物质都是由100多种元素以不同的 方式排列组合形成的。除了我们前面研究的无机物以外，还有一个化合物 的大家族——有机物。有机物有什么特点？常用的有机合成材料又有哪些呢？
一、简单的有机物
1、有机物及其特征
（1）有机物：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、常见的简单有机物
有机物
存在和性质
用途
甲烷(CH4)
最简单的有机物，天然气、沼气、瓦斯气的主要成分，常温下是无色无味的气体。易燃，燃烧产生蓝色火焰
化工原料、燃料
丁烷(C4H10)
石油分馏产物，常温常压下为气体，易液化，液化石油气中的主要成分，易燃
化工原料、溶剂、燃料
乙炔(C2H2)
石油加工产品，燃烧产生大量的热，温度可达3000℃
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
化工原料、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(CH3COOH)
白醋的主要成分，有刺激性气味，易溶于水，水溶液呈酸性
化工原料、调味品
【活动一】
（1）点燃甲烷（如图2-18）气体，在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，如图2-20所示，观察实验现象：烧杯内壁出现水雾，澄清石灰水变浑浊。

（2）反应的化学方程式为：CH4+2O2点燃===CO2+2H2O
（3）甲烷气体与空气混合点燃时， 易发生爆炸，故点燃甲烷前要检验甲烷气体的纯度。点燃时要小心操作。
二、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。糖类、蛋白质、脂肪等都是人体内基本的有机物。
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）脂肪：由碳、氢、氧三种元素组成，摄入的脂肪，一部分通过氧化转化为生命活动所需的能量，另一部分以贮存能量的形式存在于体内（皮下脂肪）。
【活动二】
（1）剪取指甲、头发或羊毛放在火焰上灼烧，能闻到烧焦羽毛的气味气味， 同时看到灰烬黑烟。
（2）点燃棉花纤维，能闻到烧焦纸张的气味。
活动（1）中闻到的气味就是一种有机物——蛋白质燃烧的结果。
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。
三、有机合成材料
1、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， 通常有合成塑料、合成纤维和合成橡胶等。
2、机高分子材料分类
（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。
3、塑料
（1）最早的塑料叫赛璐珞，由硝化纤维、酒精、 樟脑等原料制成。
（2）塑料特性
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
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，医疗卫生用具，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿等
4、合成纤维——以石油化工产品为主要原料人工合成
（1）纤维分类：
①天然纤维：棉、麻、木材、秸秆、丝和羊毛（动物纤维）等；
②化学纤维：人造纤维（人造棉、人造丝）、合成纤维（锦纶、涤纶、腈纶）
（2）合成纤维的性能和用途
①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。
②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
聚酯纤维
（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
聚酰胺纤维
（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
聚丙烯腈纤维（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
5、合成橡胶
（1）橡胶的分类：天然橡胶、合成橡胶
（2）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、设备防腐衬里、胶黏剂等
6、“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。
四、材料的分类与鉴别
1、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(多种材料合成一体)
钢筋混凝土、机动车轮胎
具有综合性能
2、可降解塑料
（1）可降解塑料：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。
（2）分类（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。
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
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
（2）各种纤维的
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【例1】“西气东输”是我国西部大开发中的一项重要工程，输送的是一种气体化石燃料。该气体的主要成分是 （ C ）
A. 氢气 B. 一氧化碳 C. 甲烷 D. 二氧化碳
1、下列关于甲烷的叙述中，不正确的是（ C ）
A. 甲烷是最简单的有机物
B. 甲烷燃烧能放出大量的热，是一种很好的气体燃料
C. 点燃甲烷不必像点燃氢气那样事先验纯
D. 瓦斯、沼气、天然气的主要成分均为甲烷
2、钓鱼岛及其附近海域自古就是中国的固有领土。据探测，在钓鱼岛附近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错误的是( D )
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. 开采煤矿会有无色、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2】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( C )
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
1、人体所摄入的主要物质有：①蛋白质；②糖类；③油脂；④维生素；⑤无机盐；⑥水；⑦空气等．其中属于有机化合物的是（　A　）
A. ①②③④ B. ①②③⑥ C. ②⑤⑥⑦ D. ③④⑥⑦
2、人体内主要供能和贮能物质分别是( B )
A．糖类和蛋白质 B．糖类和脂肪 C．水和脂肪 D．蛋白质和脂肪
【例3】“慈母手中线，游子身上衣。”棉花的主要成分是纤维素[(C6H10O5)n] 。下列说法不正确的是 ( D )
A. 纤维素是由C、H、O三种元素组成的
B. 棉线与羊毛线可用燃烧的方法区别
C. 纤维素分子中C、H、O三种元素的原子个数比为6：10：5
D. 棉花属于合成纤维
1、材料在人类生产、生活中有着重要的作用。下列有关材料的说法中正确的是 ( A )
A. 塑料是最常见的有机合成材料，具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点
B. 棉花和羊毛的主要成分都是蛋白质
C. 日常生活中使用的有机玻璃、腈纶、蚕丝等都属于合成纤维
D. 钛合金、玻璃钢、碳纤维复合材料等都属于新型有机合成材料
2、材料是时代进步的标志，材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。现有塑料、棉花、合成纤维、羊毛、合成橡胶等材料，请回答下列问题。
（1）属于有机合成材料的是 。
（2）可用于制作保鲜膜的是 。
（3）鉴别合成纤维和羊毛的方法是 。
【答案】（1）塑料、合成纤维、合成橡胶；（2）塑料；（3）灼烧，有烧焦羽毛气味的是羊毛
【例4】可降解塑料是指在自然环境中能够自行分解的塑料。研制、生产可降解塑料的主要目的是（ D ）
A. 节省制造塑料的原料 B. 便于加工塑料产品
C. 扩大塑料的使用范围 D. 解决“白色污染”问题
1、目前，很多超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度。下列对该做法的理解错误的是 ( A )
A. 禁止生产、销售和使用塑料购物袋 B. 提倡使用竹篮等传统物品代替塑料购物袋
C. 提高废弃塑料的回收利用水平 D. 研制、使用可降解塑料，如“玉米塑料”等
2、合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活，但是合成材料废弃物带来的“白色污染”严重影响环境。要解决“白色污染”问题，下列做法不合理的是( B )
A. 用布袋代替塑料袋购物 B. 推广使用一次性塑料杯
C. 使用微生物降解塑料 D. 回收各种废弃塑料

1、打火机给人们的生活带来了方便。下列有关打火机的主要燃料丁烷(C4H10)的说法，不正确的是（ B ）
A. 从性质上看：丁烷具有可燃性
B. 从变化上看：丁烷完全燃烧只生成水
C. 从组成上看：丁烷由碳、氢两种元素组成
D. 从结构上看：一个丁烷分子由4个碳原子、10个氢原子构成
2、“可燃冰”是目前人类正在积极探索的一种资源，“可燃冰”是高压低温条件下由水和天然气形成的冰态化合物，一般存在于海底，其化学式为（　D　）
A．CO2 B．H2O C．CH4 D．CH4·xH2O
3、“塑化剂”是一种重要的化工原料，属2B类致癌物，曾被添加到食品中，造成了“塑化剂”风暴。已知“塑化剂”的化学式为C24H34O4，下列说法正确的是 ( A )
A. 该“塑化剂”属于有机物
B. 该“塑化剂”中碳、氢、氧三种元素的质量比为12：17：2
C. 该“塑化剂”中碳元素的质量分数为24%
D. 该“塑化剂”由24个碳原子、34个氢原子和4个氧原子构成
4、某些室内装饰材料中含有一种有机物——甲醛(化学式为CH2O)，是室内污染源之一，下列关于甲醛的叙述正确的是( B )
A．每个甲醛分子由一个碳元素、两个氢元素和一个氧元素组成
B．构成甲醛分子的碳、氢、氧的原子个数比为1：2：1
C．组成甲醛的碳、氢、氧三种元素的质量比为12：1：16
D．每个甲醛分子是由一个碳原子、一个氢分子和一个氧原子构成的
5、下列不属于有机物特点的是( C )
A．大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂 ；
B．有机物反应比较复杂，一般反应比较慢；
C．绝大多数有机物受热不易分解，而且不易燃烧；
D．绝大多数有机物不易导电，熔点低；
6、下列体育用品中，不含有机合成材料的是( A )
A．铅球 B．乒乓球 C．排球 D．运动鞋
7、下列关于酒精燃烧的说法，正确的是( C )
A．酒精与空气接触即可燃烧
B．酒精在桌面上发光、应立刻用水扑灭
C．酒精灯燃烧是发光、发热的剧烈的化学反应
D．酒精蒸气与空气混合、透明火不可能发生爆炸
8、有机物在日常生活中应用广泛，下列说法正确的是( A )
A．甲烷是沼气的主要成分，沼气是可再生的生物能源
B．工业酒精的主要成分是甲醇，甲醇饮后会使人失明，甚至死亡。因此，工业酒精是禁止用来配制饮用酒的
C．乙酸俗称醋酸，是食醋的主要成分，纯乙酸是无色、有强烈刺激性气味的液体，且无腐蚀性，可直接食用
D．合成材料主要包括塑料、橡胶和合成纤维
9、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)
【答案】合成纤维 合成橡胶 白色污染
10、假酒中毒”事件时有发生。“假酒”一般是由工业酒精加水配制而成的，它含有一定量的甲醇(CH3OH)，而饮用甲醇会使人视力迅速下降、失明，甚至死亡。根据你的理解，回答下列问题：
（1）甲醇的工业制法为：X＋2H2CH3OH，则X的化学式为 。
（2）食用酒精的主要成分为乙醇(C2H5OH)，乙醇是一种重要的化工原料，现在已用于制取无铅汽油。请写出乙醇燃烧的化学方程式： 。
（3）与甲醇、乙醇结构相似的化合物还有丙醇(C3H7OH)、丁醇(C4H9OH)等，这类物质称为醇类。请问：其名称中的“甲、乙、丙、丁”与其分子中的 有关；含n个碳原子的醇的化学式为 ______。
【答案】（1）CO；（2）C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O；（3）碳原子个数 CnH2n+1OH或CnH2n+2O