第3节 有机物和有机合成材料（培优教学课件）科学浙教版九年级上册

第二章 物质转化与材料利用 九年级上册•浙教版 第3节 有机物和有机合成材料 在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那些呢? 导入新课 观察下列有机物的化学式，你发现了什么？ C6H12O6 C4H10 CH4 C2H5OH CH3COOH CHCl3 (丁烷) (氯仿) (葡萄糖) (甲烷) (酒精) (乙酸) : 一类含碳元素的化合物。 有机物 导入新课 想一想 除了大家从元素组成上把物质分为单质和化合物外，还可以从物质的性质方面进行分类，把上述物质分为有机物和无机物，其中的醋酸、汽油和酒精都属于有机物。 请把下列物质进行分类:二氧化碳、硫酸、氢氧化钠、醋酸、氯化钠、汽油、酒精、铁。 常见的有机物有哪些?有机物具有哪些特点? 单质:铁 化合物:二氧化碳、硫酸、氢氧化钠、醋酸、氯化钠、汽油、酒精 学习目标 1. 掌握有机物的概念并认识常见有机物 2. 了解生物体中的有机物 3. 分辨有机合成材料 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 有机物和有机合成材料 重点难点 重点 1、简单有机物 2、生物体中的有机物 难点 生活常见的有机合成材料。 1. 简单的有机物 2. 生物体中的有机物 3. 有机合成材料 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 有机物和有机合成材料 一、简单的有机物 第3节 有机物和有机合成材料 一、简单的有机物 自然界中的有机物是从无机物演变而来的。 自然界中的一些无机物，如：氢气、水、二氧化碳、一氧化碳、氮气等，在一定条件下，经过阳光的照射和雷电作用，会合成简单的有机物，如甲烷（CH4）、甲胺（CH3NH2）、尿素［CO(NH2)2］等。 甲烷 C H4 甲胺C H3NH2 尿 素 C O(NH2)2 丁烷 C4 H10 酒精 C2 H5OH 葡萄糖 C6 H12O6 氯仿 C Cl4 乙酸 C H3COOH 乙 炔 C2 H2 下列有机物的元素组成有什么共同特点？ 都含碳元素 一、简单的有机物 有机物的概念 大多含有C、H、O、N等元素 含碳的化合物 CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，它们虽然含有碳元素，但由于它们在结构、组成性质上都跟无机化合物相似，所以通常仍把它们归为无机物。 水、二氧化碳、氧气等无机物 自然界中的有机物是从无机物演变而来的 有了有机物才有生命 无机小分子物质→有机小分子物质 有机物的来源 一、简单的有机物 我们经常看到池塘里冒出小气泡，这些从池塘底部冒出的小气泡俗称沼气，其主要成分就是有机物甲烷。稻草及动物粪便经过发酵也会产生大量的沼气，农村里常用作燃料供热。一些城市家庭中使用的管道天然气，其主要成分也是甲烷。 池底冒出气泡--沼气 天然气的开采 天然气的运输 沼气、天然气、瓦斯、可燃冰、页岩气的主要成分是甲烷。 一、简单的有机物 请你根据模型写出它的化学式，并说出它的组成和构成。 甲烷的正四面体模型 （1）化学式： （3）构成： （2）组成： CH4 甲烷由碳元素和氢元素组成。 1个甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成的。 甲烷分子是由碳原子和氢原子构成的。 甲烷是最简单的有机物。 根据你所了解的沼气及它的用途，你能推测沼气的化学性质吗？ 甲烷具有可燃性。 一、简单的有机物 甲烷的燃烧实验 一、简单的有机物 内壁有小水珠 澄清石灰水变浑浊 （1）在火焰上方罩一个内壁干燥的冷烧杯，观察实验现象：_____________； （2）在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，如图所示，观察实验现象：_____________________。 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O 点燃甲烷气体： 甲烷气体的燃烧实验 甲烷 化学方程式： 由于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。 甲烷由碳元素和氢元素组成，C→CO2，H→H2O。 一、简单的有机物 除了甲烷气体外，家用液化气和打火机内液体的主要成分丁烷也是一种简单的有机物，其化学式为 C4H10。 减压阀 灌装时气态的丁烷经压缩后液化变成液态； 使用时经减压，使容器中液态丁烷汽化成气体。 一、简单的有机物 乙炔气体 C2H2 也是一种简单的有机物。它在氧气中燃烧可产生 3000℃以上的高温，生产中可利用这个反应进行金属的焊接和切割，如图所示。 用氧炔焰焊接和切割金属 乙炔（C2H2） 一、简单的有机物 你能写出丁烷气体和乙炔气体在氧气中燃烧的化学方程式吗？ 2C4H10 + 13O2 === 8CO2 + 10H2O 点燃 2C2H2 + 5O2 === 4CO2 + 2H2O 点燃 有机物在氧气中燃烧的化学方程式的配平可用“定1法”： ①在有机物化学式前配“1”； ②按C→H→O顺序依次配平； ③化学式前的系数如果是分数，则换算成整数。 一、简单的有机物 乙醇（酒精C2H5OH）无色、有特殊气味的液体，能与水以任意比互溶，并能溶解多种有机物，易挥发。工业酒精不能食用[含甲醇CH3OH（无色透明的液体、剧毒，饮用后会使人眼睛失明、甚至死亡。 可燃性 发出淡蓝色火焰，放出大量的热 一、简单的有机物 有机物有许多特性： （1）大部分有机物易挥发，受热易分解，不易导电，易燃烧等。 （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、乙醚、苯、汽油、氯仿等是很好的溶剂。 大部分有机物易要密封，做实验时一定要远离明火，防止着火或爆炸。 油水不相溶 汽油清洗油污 白酒浸泡药酒 一、简单的有机物 性质和反应 有机化合物 无机化合物 溶解性 多数不溶于水，易溶于有机溶剂 多数溶于水而不溶于有机溶剂 耐热性 多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下 多数耐热，难熔化，熔点一般比较高 可燃性 多数可以燃烧 多数不能燃烧 化学反应 一般比较复杂，反应速率较慢 一般比较简单，副反应少，反应速率较快 有机化合物和无机化合物对比 一、简单的有机物 ①甲烷是常见的清洁燃料。 ②乙炔燃烧产生的高温用来切割或焊接金属。 ③乙烯是重要的化工原料。 ④酒精用于消毒和作燃料。 ⑤乙酸用来做食醋。 ⑥氯仿是化工原料和很好的溶剂。 ⑦乙酸乙酯作溶剂、香精和黏合剂。 二、生物体中的有机物 第3节 有机物和有机合成材料 二、生物体中的有机物 有机物是生物体各组织的主要成分。糖类、蛋白质、脂肪等都是人体内基本的有机物，分别有什么作用？ ①有机物是生物体各组织的主要成分。 ②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。 ③ 是生命活动所需能量的主要来源。 ④ 是构成生命体的基本物质。 ⑤ 主要起到贮存能量的作用。 糖类 蛋白质 脂肪 二、生物体中的有机物 活动 1.剪取指甲、头发或羊毛放在火焰上灼烧，能闻到 气味，同时看到_________。 烧焦羽毛的 黑烟 2.点燃棉花纤维，能闻到 ______________ 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。 纸张烧焦的 棉花的主要成分是纤维素，甲、头发或羊毛、真丝的主要成分是蛋白质。 我们所买的衣服是真丝（或羊毛、兔毛）作的，还是纯棉作的，你会鉴别了吗？ 二、生物体中的有机物 人每天摄取的食物，大部分都是有机物，这些有机物进入人体后进行复杂的不断地变化。 （1）经过消化吸收、贮存、转化、消耗等过程； （2）实现各种物质的转化和能量的转移。 自然界中的有机物和无机物通过生物的生命活动不断地变化和相互转化着的。 自然界中各种无机物 植物吸收 光合作用变为有机物，进入生物圈。 生物间的食物关系 呼吸 作用 尸体 分解 转化 转移 无机物 转化 物质 循环 三、有机合成材料 第3节 有机物和有机合成材料 三、有机合成材料 现在，我们人类的生活、生产经常会用到人工合成的高分子化合物——有机合成材料。 合成塑料 合成橡胶 合成纤维 最早的塑料叫赛璐珞。随着塑料工业的发展，聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等材料相继出现，各种塑料制品也应运而生。 现在，丰富多彩的塑料制品已遍布在工农业生产和日常生活的各个方面，我们的生活已离不开塑料制品。 三、有机合成材料 看图 下图中所列的塑料制品，它们各有什么特点？ 塑料具有可塑性，如果把它加热到一定的温度，就能熔化成黏稠状的液体，趁热把它注入不同的模具里，冷却后就会形成各种形状的制品。 不易导电（绝缘） 轻而结实 耐磨 轻而结实 防水 轻而结实 三、有机合成材料 活动 看看厨房里的物品，它们各是由什么材料制成的？ 厨房中的物品 　　如果丢弃厨房中的含塑料的物品，那么厨房中还剩下什么？ 塑料”充满“了我们的厨房！ 三、有机合成材料 塑料制品一般具有良好的性能，容易加工，轻便实用，有的还有特殊的功能，因此逐渐取代了其他材料（如金属、玻璃和纸等），用途非常广泛，如图所示。 ②不与化学物品发生反应 塑料制品作包装容器，盛装各种化学液体。 ③柔韧度较高 容易注塑成各种形状。 ① 塑料具有可塑性 塑料制作成各种塑料管子。 三、有机合成材料 合成纤维是以石油化工产品等为主要原料人工合成制得的，不同品种的合成纤维具有各自独特的性能。 聚酰胺纤维（锦纶） 聚酯纤维（涤纶） 聚丙烯腈纤维（腈纶） 俗称尼龙，第一种合成纤维 耐磨性好 挺括耐摺性好 保暖性好和良好手感 三、有机合成材料 合成纤维因其具有特殊性能，被广泛用于制造航天器、飞机、火箭、导弹的绝缘材料、特殊防护材料、增强材料以及人造心脏瓣膜外科缝线等。 人造心脏瓣膜（机械瓣）由人工合成的高级材料制成，能最大限度减小对人体组织的伤害。机械瓣在人体内有较好的耐久性，寿命可达几十年。 有较好的耐久性 三、有机合成材料 合成橡胶以煤、石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物。有哪些性能和用途？ 橡胶止水带 合成橡胶轮胎 塑胶操场 具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。 橡胶鞋底 三、有机合成材料 广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 三、有机合成材料 有机合成材料给人们的生产、生活带来便利的同时，也对环境造成了影响。 填埋区内的各种塑料垃圾 海中漂浮的塑料垃圾 塑料燃烧时产生的黑烟 “白色污染” 主要指什么？ 有些塑料的结构稳定，不易分解，废弃塑料制品会带来严重的环境污染问题。 三、有机合成材料 “白色污染”主要指什么？ （1）制造和使用可降解塑料 （3）重复使用某些塑料制品如塑料袋等。 （2）不随意丢弃塑料制品，回收重新制造。 “白色污染”如何解决？ 大量的废旧塑料在使用后被抛弃在环境中。由于塑料性质稳定，不能被自然分解，残留在土壤中，破坏土壤结构。 由于废旧塑料包装物大多数为白色，因此造成的环境污染被称为“白色污染”。 四、课堂总结 第3节 有机物和有机合成材料 四、课堂总结 简单的有机物、生物体中的有机物 有机物和有机合成材料 有机合成材料 1.有机化合物的概念（有机物的元素组成）、与无机化合物相比有机物有哪些共同的性质。 2.甲烷、丁烷、乙炔、酒精等简单有机物的化学性质及其用途，书写其燃烧的化学方程式。 3.糖类、蛋白质、脂肪等生物体中的重要有机物及其性质和作用。 合成塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子化合物（有机合成材料）的性能和用途。 五、练习与应用 第3节 有机物和有机合成材料 五、练习与应用 【例题】将甲醇 、丙烷 的混合物在氧气中充分燃烧， 生成水和二氧化碳。将产物依次通过浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，充分吸 收后，浓硫酸增重 ，氢氧化钠溶液可能增重( ) C A. B. C. D. 五、练习与应用 [解析] 浓硫酸吸收的是水、氢氧化钠溶液吸收的是二氧化碳。①假设 水全部由甲醇生成，同时生成二氧化碳的质量为 。 中氢、 碳元素的质量比为 ；所以 ，解得 。②假设 水全部由丙烷 生成，同时生成二氧化碳的质量为 。丙烷中氢、碳元素的质量比为 ；所以 ，解得 。所以生成二氧化碳的质量即氢氧化钠溶液增加的质量应在 和 之间。 五、练习与应用 【变式】实验测得某有机物中元素的质量组成为碳： ，氢： ， 氮： ，其余为氧，该有机物的相对分子质量在300和400之间。由此 可以确定该有机物的相对分子质量为_____，该有机物的化学式为_______ ___________。 348 </m> [解析] 设该有机物的化学式为 ，其相对分子质量为 ，则 可得下列关系式： ， ， ， ，所以 。因为其相对分子质量在300和400之间，所以可 得其化学式为 ，其相对分子质量为348。 五、练习与应用 【变式】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。小凤对包装食品用的塑料袋进行探究，以验证其成分。 【提出猜想】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。 五、练习与应用 【实验探究】 小凤将 装置按A、B、C、D的 顺序连接好后，进行实 验。在实验过程中，B、 D装置中产生明显现象， <m></m> 检验是否有水生成 <m></m> C装置中无明显现象，说明塑料袋燃烧时没有_____（填化学式）气体 生成。B装置的作用是__________________；D装置中发生反应的化学 方程式为____________________________________。 五、练习与应用 【实验结论】 通过实验证明，猜想____是正确的。 ① 【交流反思】（1） 从化学角度分析，大量使用塑料制品会导致______ ____。 白色污染 （2）连接实验仪器时，______（填“能”或“不能”）将B、C两装置的位 置进行交换，理由是____________________________________________ ________________________________________。 不能 如果将B、C两装置的位置进行交换，气体经过C装置时会带出水，无法检验反应是否有水生成 六、提升训练 第3节 有机物和有机合成材料 六、提升训练 1、有机物在物质种类中占了绝大多数。下列说法中，错误的是( ) D A.大部分有机物具有易挥发、易燃烧、难溶于水的特征 B.有机物一定含碳元素，含碳元素的物质不一定是有机物 C.一定条件下，自然界中的有机物和无机物可以相互转化 D.甲烷燃烧后的生成物可使澄清石灰水变浑浊，则甲烷燃烧只生成二氧化碳 六、提升训练 2、风湿性心脏病是指由于风湿热活动，累及心脏瓣膜而造成的心脏瓣膜 病变。现代医学上常用的人造心脏瓣膜及其与人体结合部分可用有机高 分子材料制成。这种有机高分子材料应该是( ) B A.合成塑料 B.合成纤维 C.合成橡胶 D.天然纤维 六、提升训练 3、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（　C　） A. 碳片是一种单质 B. 碳片是由碳元素组成的 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 C 六、提升训练 4、普通的合成纤维主要是指传统的六大纶纤维，即涤纶、锦纶、腈纶、 丙纶、维纶和氯纶纤维。下列各组纤维所对应的商品名称、俗名，正确 的是( ) D A.聚酯纤维—腈纶—的确良 B.聚酰胺纤维—锦纶—人造羊毛 C.聚丙烯腈纤维—涤纶—尼龙 D.聚乙烯醇缩醛纤维—维纶—人造棉花 六、提升训练 5、如图所示为“苯宝宝表情包”， 苯（化学式为 ）、六氯苯 （化学式为 ）都是重要的化 工原料。下列说法中，正确的是( ) B A.苯分子由碳、氢两种元素组成 B.苯中氢元素的质量分数小于 C.六氯苯中碳、氯两种元素的质量比为 D.六氯苯由6个碳原子和6个氯原子构成 六、提升训练 6、实验室常用燃烧法测定某有机物的元素组成。请回答下列问题： （1）定性测得某有机物燃烧后的产物中既有二氧化碳又有水，则该有 机物的元素组成情况是________________________________________。 一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素 （2）实验室定性检验燃烧产物中是否有二氧化碳的简便方法是_______ ______________________________________________________________ _______________________。定性检验燃烧产物中是否有水的简便方法 是____________________________________________________________ _______________。 用内附澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，若烧杯内壁的澄清石灰水变浑浊，则说明产物中有二氧化碳 用干冷的小烧杯罩在火焰上方，若烧杯内壁有水雾或水珠产生，则说明产物中有水 六、提升训练 （3）若将 某有机物在足量氧气中燃烧，经测量，燃烧后只生成 二氧化碳和 水,则该有机物的元素组成情况是___（填字母） A A.含有碳、氢、氧三种元素 B.只含有碳、氢两种元素 C.一定含有碳、氢元素，可能有氧元素 D.无法确定 六、提升训练 7、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。 六、提升训练 （1） 甲烷和乙醇都属于 　有机物　 （填“无机物”或“有机物”）。 （2） 乙醇的化学式为C2H5OH，则乙醇中氢元素和氧元素的质量比 为 　3∶8　。 （3） 已知乙醇完全燃烧生成CO2和H2O，试着写出乙醇完全燃烧的化 学方程式： 　C2H5OH＋3 。 有机物　 3∶8　 C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O　 六、提升训练 8、某品牌男士休闲西服标签的部分内容如表，请根据标签提供的信息，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、底板不超过150℃ （1） 该西服的成分中，属于合成纤维的是 　涤纶　。 涤纶　 六、提升训练 （2） 在面料中加入涤纶的作用是 　增加面料的耐磨性（合理即可）　 （写出一条即可）。 （3） 从熨烫标准推测，羊毛、涤纶这些纤维材料具有的缺点是 　不耐 高温　。 增加面料的耐磨性（合理即可）　 不耐 高温　 六、提升训练 9、实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子构成。取wg该种氨基酸样品放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按如图所示的装置进行实验，每步均充分反应。请回答下列问题： 六、提升训练 （1） 实验开始时，要首先通入一段时间的氧气，目的是 　排尽装置内 的空气，防止干扰实验数据的测定　。 （2） 上述装置中需要加热的仪器有A和E两处，操作时应先点燃 　E　. 处的酒精灯。 （3） 若将B装置和C装置互换，则测得的氢元素的含量会 　偏大　（填 “偏大”“偏小”或“不变”）。 （4） 实验测得B、C装置分别增重m1g 和m2g，则该物质化学式中x、y比 值为 　 。 排尽装置内 的空气，防止干扰实验数据的测定　 E　 偏大　 　 六、提升训练 10、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。已 知：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。小凤将如图装置按 A、B、C、D、E、F的顺序连接好后，进行实验（每步均充分反应）。 六、提升训练 （1） 装置A中所发生反应的化学方程式为 　2H2O22H2O＋ O2↑　；装置B的作用是 　吸收氧气中的水蒸气　。 2H2O22H2O＋ O2↑　 吸收氧气中的水蒸气　 （2） 小凤在实验过程中观察到装置D、E、F中均产生明显现象，说明 塑料袋燃烧有 　水、氯化氢、二氧化碳　生成。装置D的作用是 　检验 是否有水生成　，装置E的瓶中发生反应的化学方程式为 　HCl＋ AgNO3AgCl↓＋HNO3　。 水、氯化氢、二氧化碳　 检验 是否有水生成　 HCl＋ AgNO3AgCl↓＋HNO3　 六、提升训练 （3） 连接实验仪器时，能否将装置D、E位置进行交换？理由是 　不 能，因为装置D、E位置交换后，气体通过装置E时带出水蒸气，影响对 水的检验　。 （4） 将装置F中的澄清石灰水更换为浓氢氧化钠溶液，重新进行实 验，测得装置F质量增加了17.6克，该有机物中碳元素的质量是 　4.8 克　。 不 能，因为装置D、E位置交换后，气体通过装置E时带出水蒸气，影响对 水的检验　 4.8 克　 Lavf58.12.100 $$