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九年级全一册
(浙教版)
宁波出版社
NINGBO PUBLISHING HOUSE
第19讲有机材料及其应用
思维导图
定义及与无机物的区别
常见的简单有机物
糖类
油脂
有机物
食物中的有机物
蛋白质
维生素
合成塑料
合成有机高分子材料
合成橡胶
合成纤维
牵手重高
知识梳理
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一、有机物概述
1.有机物是有机化合物的简称,通常指含碳元素的化合物
(1)碳的氧化物、碳酸、碳酸盐,虽是含碳化合物,但由于它们在结构、组成、性质上都跟
无机化合物类似,所以通常将它们归到无机化合物中。
(2)有机物大多含有碳、氢、氧、氮等元素,可以人工合成。
(3)有些有机物的相对分子质量较小,属于有机小分子化合物,如乙醇、甲烷、葡萄糖:
有些有机物的相对分子质量较大,属于有机高分子化合物,简称为有机高分子,如淀粉、蛋
白质。
2.有机物的特征
(1)大部分有机物的熔点较低,易挥发,不易导电,不易溶于水,易燃烧等。
(2)许多有机物,如酒精、汽油、苯等,都是常见的、很好的溶剂。
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二、常见的简单有机物
1.甲烷(CH4)是最简单的有机物。它是无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水,是
天然气、沼气的主要成分。甲烷是温室气体,吸收红外辐射的能力约为二氧化碳的25倍。
注意:收集甲烷气体的方法和点燃甲烷前需要验纯。甲烷燃烧的化学方程式:CH4十2O2
点燃
CO2+2H2O
2.乙炔(C2H2)具有可燃性,在氧气中燃烧能产生3000℃以上的高温,可用于焊接和切
割金属。
点燃
2C2H2+5O2
4CO2+2H2O
3.丁烷(C4H1)易被液化,具有可燃性,是打火机、液化石油气的主要成分。
点燃
2C4H1o+13O2
=8CO2+10H2O
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4.乙醇(C2HOH),即酒精,是常用的溶剂,易挥发,易燃烧。常见的是工业酒精、食用
酒精、药用酒精。工业酒精中还含有甲醇(CH3OH),有剧毒。
5.醋酸(CH3COOH),化学名称为乙酸。
6.甲酸(HCOOH),即蚁酸,具有酸的性质。
7.尿素[CO(NH2)2],是常用的氮肥。
8.乙烯(C2H4)也是气体。乙烯分子比乙烷分子少两个氢原子。乙烯是非常重要的化
工原料,用于生产塑料、炸药、溶剂、涂料等,还能催熟水果。乙烯的产量与生产技术是衡量
一个国家石油化工水平的重要指标。
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三、食物中的有机物
食物中的淀粉、脂肪、蛋白质都是含碳的有机物。
1.糖类
谷物中含有的淀粉、蔬菜中含有的纤维素以及蔗糖、葡萄糖等物质统称为糖类。糖由
C、H、O三种元素组成,H、O原子数的比例一般为2:1,如葡萄糖(C6H2O)、蔗糖
(C12H22O1)。因此,习惯上,糖类又称为碳水化合物。
(1)淀粉:淀粉是绿色植物进行光合作用的产物。常用(C6H1。O5)的式子来表示淀
粉的化学组成。它在消化过程中经人体酶的作用跟水发生一系列反应,断裂成许许多
多个仅含有24个原子的葡萄糖分子(C6H12O)。
酶
(CeH1oO:).+nH2O--nCeHizOc
淀粉在多种酶的作用下与水反应分解成易被人体吸收的葡萄糖,而纤维素因人体中没
有相应的酶使之分解,因此不能被人体吸收,但能促进大肠蠕动,帮助排便,有益健康。
淀粉与碘作用呈现蓝色,故可以用碘液或碘酒检验食物中是否含有淀粉。
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(2)葡萄糖:葡萄糖的化学式是C6H12O6,它是白色晶体,有甜味,能溶于水。人体所需
要能量的一半以上来自糖类的氧化。在人体组织中,葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变
成二氧化碳和水,逐步释放能维持人体体温、肌肉与骨骼运动以及神经纤维传递信息等生
命活动所需要的能量。
酶
C6H2O。+6O2,6CO2+6H2O
向新制的氢氧化铜中加入葡萄糖溶液,并加热至沸腾,生成砖红色的Cu2O沉淀。利用
该反应可检验葡萄糖的存在。
2.油脂
脂肪在细胞中具有储能的功能,其氧化产生的能量约为等质量糖氧化产生能量的
两倍。
(1)油脂的分布:常温下,植物性脂肪呈液态,称为油,如花生油、豆油、芝麻油;动物性
脂肪呈固态,称为脂,如猪油、牛油、奶油。植物性脂肪和动物性脂肪统称为脂肪。
(2)油脂与健康:油脂是重要的营养物质,是食物的基本构成部分。摄入过多的油脂容
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易诱发心脑血管疾病,会导致肥胖症,还将诱发高血压、糖尿病等。
3.蛋白质
(1)蛋白质的存在和功能:蛋白质不仅构成人体的皮肤、肌肉、毛发、血液等,而且参与
几乎所有的生命活动,例如绝大多数的酶都以蛋白质为主要成分。
(2)蛋白质的组成:蛋白质分子很大,结构很复杂,都由20种基本(天然)氨基酸按照一
定顺序连接而成,其中8种氨基酸需要从食物中摄取。氨基酸由C、H、O、N等元素组成。
(3)蛋白质在人体内的转化:食物中的蛋白质分为动物性蛋白质和植物性蛋白质。动
物性蛋白质来源于瘦肉、家禽、蛋类、鱼、虾、乳类等;植物性蛋白质来源于豆类、豆制品、硬
壳果等。食物中的蛋白质转化为氨基酸后,氨基酸可重新结合成人体需要的各种蛋白质,
也可以分解成含氮的尿素、尿酸等物质排出体外。
(4)蛋白质的性质:蛋白质分子受到某些物理因素(高温、紫外线、超声波、高电压等)和化学
因素(强酸、强碱、有机物、重金属盐等)的影响时,结构就会被破坏,失去生理活性(蛋白质变性)。
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4.维生素
在人类生命活动中,需要一类需求量甚微但是十分重要的物质一维生素。
(1)分类。维生素分为两大类:一类是水溶性的,如维生素B、维生素C:另一类是脂溶
性的,如维生素A、D、E、K。脂肪能帮助人体消化和吸收脂溶性维生素。
(2)作用。维生素都是组成和结构较为复杂的有机物。大多数维生素人体不能合成,
需要从食物中摄取。维生素不是构成机体组织和细胞的成分,也不会产生能量,它的作用
主要是参与机体代谢的调节。
维生素严重缺乏可导致许多疾病,例如缺少维生素D会导致佝偻病,缺少维生素C会
导致坏血病,缺少维生素A可引发夜盲症,缺少维生素B,可能出现脚气病。但维生素服用
过量不仅无益,甚至有害。
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四、合成有机高分子材料
1.合成塑料、合成橡胶和合成纤维
它们都属于合成有机高分子材料,相对分子质量很大。
2.塑料
塑料具有可塑性,即把它加热到一定的温度就能熔化成黏稠的液体,可趁热注入模具
内形成各种形状的制品。
塑料轻而结实,加工容易,性质稳定,绝缘性能好,逐渐取代了其他材料。缺点是结构
稳定、不易分解,会造成严重的环境污染一一一“白色污染”。
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3.橡胶分为天然橡胶和合成橡胶
(1)天然橡胶是一种天然的高分子化合物。生橡胶受热变软发黏,遇冷则会变硬。19
世纪40年代,美国人发明了硫化技术,橡胶经硫化后不黏且富有弹性,制成的轮胎能承受
挤压和拉伸而不破裂。橡胶具有广泛的用途,大量用于制造汽车和飞机的轮胎。
(2)合成橡胶是以石油和天然气产品为原料合成的高分子化合物,按使用特性分为通
用橡胶和特种橡胶两类。
特种橡胶由于具有耐高温、耐低温、耐油、耐腐蚀等特殊性能而用于特殊场合。例如,
硅橡胶可作人造心脏、人造气管、人造鼻、人造肌肉与人造皮肤等。
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4.纤维分为天然纤维、人造纤维和合成纤维
(1)天然纤维。天然纤维有棉花、麻、羊毛、蚕丝纤维等,棉花、麻类纤维主要是由碳水
化合物组成的,而羊毛和蚕丝纤维的化学成分主要是蛋白质。
(2)人造纤维。人们从蚕和蜘蛛吐丝中得到启示,将自然界中不能直接纺织的棉籽绒、
棉秆、木材、芦苇、甘蔗渣、麦秆等经过化学处理,制成黏稠的液体,从喷丝头细孔喷出,制造
人造纤维。
(3)合成纤维。合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶等。合成纤维是将合成高分子熔化或溶入适
当的溶剂中制成黏稠的纺织液,然后进行纺丝而得到的纤维。主要有锦纶(尼龙)、涤纶(聚
酯,又称的确良)、腈纶(奥纶,又称人造羊毛)等。尼龙66是世界上第一个投产的合成纤维。
合成纤维的特点:
①锦纶结实耐磨,涤纶抗皱保形,腈纶蓬松柔软。
②强度高、不霉不蛀、易洗易干、保暖性好。
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③易起静电,易起毛结球,吸水性和透水性不如棉、麻、丝毛。
五、有机物和无机物的区别
两类化合物虽然没有严格的界限,但在状态、可燃性、溶解性、反应性等方面表现出显
著的差异。
1.状态
有机物的熔沸点一般比无机物低,常温下大多呈气态或液态。
例如,醋酸熔点为16.6℃,冬天会结冰,也称为冰醋酸;氯化钠熔点高达801℃。
2.可燃性
甲烷、酒精、油、棉花等大多数有机物易燃烧,而无机物大多不易燃烧,如水、氯化钠、石
灰石。
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3.溶解性
将食油滴入水中,油浮在水面,油水不相溶。若用汽油清洗油迹,油迹则很容易除去。
这说明,有机物较易溶于有机溶剂,而较难溶于水。无机物,如氯化钠易溶于水,而较难溶
于有机溶剂。
4.反应性
有机物之间的反应一般较慢,常需几小时甚至几天。因为反应可在有机物分子的几个
部位上进行,所以有机物反应的副反应多。而无机物反应快、副反应少,例如将硝酸银
(AgNO3)溶液滴入自来水中,立即就有白色氯化银(AgCI)沉淀产生。
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例题精讲
一、有机物的概念
【例1】科学家发现,月球表面陨石坑中存在Hg、H2O、NH3、CH4等物质,其中属于有机物的
是(D)。
A.Hg
B.H2O
C.NH
D.CH
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【例2】下列物体的成分主要是有机物的是(D)。
A.铁质文具盒
B.铅笔芯
C.钢制直尺
D.橡皮擦
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【例3】关于有机物,下列说法正确的是(C)。
A.有机物是从动植物体中提取的有生命的化合物
B.含碳元素的化合物是有机物
C.组成有机物的元素除碳外,通常还有氢、氧、氮、磷、硫等
D.人们只能从有机体中取得有机化合物,不能利用矿物来合成
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【变式训练1】下列说法正确的是(D)。
A.金刚石、石墨都是有机物
B.含碳元素的化合物都是有机物
C.有机高分子材料都是人工合成的物质
D.“白色污染”是指难降解的废弃塑料等造成的污染
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【变式训练2】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(N2CO3),③酒精
(C2HOH),④葡萄糖(C6H12O6),属于有机物的是
①③④
(填序号)。
(2)食醋是生活中常用的调味品,其主要成分是乙酸(CH3COOH),在乙酸分子中碳、氢、
氧的原子个数比是1:2:1
(3)一定质量的某有机化合物X与8g氧气恰好完全反应,生成8.8g二氧化碳和1.8g
水。X中各元素的质量比为C:H=
12:1
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二、有机物的物理性质和化学性质
【例1】乙烯(化学式是C2H4)是最简单的烯烃。根据所学知识推测,下列说法错误的是
(D)。
A.乙烯难溶于水
B.乙烯属于有机物
C.乙烯具有可燃性
D.在相同条件下,乙烯比氧气密度大
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【例2】下列说法错误的是(D)。
A.有机化合物可以从有机体中提炼出来
B.有机物和无机物的性质完全不同
C.有机物参与的反应一般都比较复杂,反应速率较慢,且常伴有副反应发生
D.所有的有机物都不溶于水,易溶于有机溶剂
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【变式训练】石油是经济发展、国防建设的重要资源。从石油炼制的产品中可以获得一系列
与甲烷结构相似的化合物,如乙烷(C2H)、丙烷(C3H)、丁烷(C4H1o)等。
(1)甲烷是一种:①无色、无味的气体;②难溶于水;③在1500℃以上的高温下能分解为
碳和氢气;④充分燃烧后生成二氧化碳和水。
以上叙述中属于甲烷物理性质的是
①②
(填序号)。
(2)请模仿甲烷在氧气中充分燃烧的化学方程式,写出丙烷在氧气中充分燃烧的化学方
点燃
程式:
C3H8+5O2
3CO2+4H2 O
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三、食物中的有机物
【例】葡萄糖(C6H12O)供给人体活动和维持体温所需能量的反应可表示为:C6H12O十6O2
酶,6CO,十6H,O。下列分析错误的是(D)。
A.医疗上,用一定质量分数的葡萄糖溶液给病人输液以补充能量
B.葡萄糖缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时产生能量
C.人呼出的气体和吸入的空气的成分相比,CO2和H2O的含量增加,O2的含量减少
D.葡萄糖氧化产生的CO2如不能及时排出人体,则血液的pH将增大
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【变式训练1】关于维生素、糖类、油脂、蛋白质的说法,下列不正确的是(D)。
A.它们都是人体需要的营养素
B.它们都属于有机化合物
C.蔗糖是生活中常用的甜味剂
D.缺乏维生素C会引起夜盲症
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【变式训练2】家庭厨房就是一个科学小世界,其中包含着许多科学知识。
(1)大米、小麦为人体提供的主要营养素是
糖类
(2)味精的主要成分是谷氨酸钠,其鲜味与溶液的酸碱度有关。当pH为6~7时,鲜味
最强。鲜味还与温度有关,当烧菜时,若温度长时间在120℃以上,则菜的鲜味会消失,
而且菜里会生成焦谷氨酸钠。下列认识正确的是(C)。
A.在碱性较强的条件下,使用味精后菜的鲜味最强
B.谷氨酸钠在加热条件下生成焦谷氨酸钠是物理变化
C.起锅时加入味精的菜比刚入锅时加入味精的菜鲜味更强
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四、高分子材料
【例1】化学就在我们身边,人类的衣、食、住、行都离不开化学。下列有关说法正确的是
(A)。
A.衣:棉布是用棉花纺织而成的,棉花属于天然纤维
B.食:我们吃蔬菜、水果,主要是为了补充蛋白质
C.住:住房装修材料挥发出来的甲醛等物质对人体没有危害
D.行:修建高速公路所用的沥青属于有机合成材料
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【例2】图中属于有机合成材料的是(A)。
A.尼龙布
B.纳米铜
C.棉花
D.金刚石薄膜
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【变式训练1】2022年冬奥会由北京市和张家口市联合举办。冰上运动场馆的外墙将采用
新型的塑料膜材料聚氟乙烯(C2H2F2),。它美观耐用,使用寿命可超过15年。下列关
于聚氟乙烯的说法错误的是(C)。
A.难溶于水
B.化学性质稳定
C.属于无机材料
D.属于有机合成材料
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【变式训练2】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。
(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,回答下列问题。
等级:一等品
面料成分:羊毛80%,涤纶20%
里料成分:涤纶100%
熨烫标准:中温熨烫,不超过150℃
在面料中,属于有机合成纤维的是
涤纶
。区分羊毛与涤纶的简单实验方法是
灼烧闻气味(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:用于制造汽车轮胎等((合理即可)
(3)塑料常用于制作食品保鲜膜、方便袋等,但大量使用后随意丢弃的塑料会造成“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。
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用布袋代替塑料袋等(合理即可)
五、利用有机物化学式特点进行相关计算
【例1】(多选)下列各组内的有机物,等分子数燃烧时所耗氧气的质量相等的是(BD)。
A.C2H2和C6H6
B.C2H4和C2HOH
C.C3H8和C3H6
D.CH3CHO和C2H2
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【例2】在相同条件下,等质量的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是(A)。
A.C2 H
B.C7 H
C.C&H7OH
D.CoH2O6
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【例3】部分有机物分子组成和结构的表示方法如下。据此推测己烷完全燃烧产生二氧化碳
和水的质量比为(B)。
表1部分有机分子的组成和结构
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
分子式
CH
C2Ho
C.Hs
CH10
C H12
H
HH
HHH
H HHH
HHHHH
结构式
H-C-H
H-C-C-H
H-C-C-C-H
H-C-C-C-C-H
H-C-C-C-C-C-H
H
HH
HHH
H HH H
HHHHH
A.3:7
B.44:21
C.6:7
D.11:12
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点燃
【变式训练1】乙醇发生不完全燃烧,可表示为:2C2HOH+5O2
0,不充足
2CO+2CO2+
6H2O。假设得到燃烧产物CO、CO2、H2O的总质量为25.2g,其中H2O为10.8g,则
产物中CO的质量是(A)。
A.5.6g
B.6.53g
C.16.8g
D.不能确定
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【变式训练2】
(1)下列氨肥含氨量由高到低的排列顺序是
③①②
(用序号表示)。
表2常见氨肥的相对分子质量
常见氨肥
①NH4NOg
②NH HCO
③CO(NH2)2
相对分子质量
80
79
60
(2)治理汽车尾气中的O和CO的方法之一是,在汽车的排气管上装一个催化转化装
置,使NO和CO反应生成N2和CO2,则该反应的化学方程式是:2CO+2NO
催化剂
2CO2+N2
(3)有机物中,碳氢化合物可用C,H,表示,其完全燃烧的化学方程式是:
C,H,+(x+y)02
点燃
xC0,+2yH,0
(4)判断等质量的①CH4、②C2H2、③C2H4三种碳氢化合物完全燃烧消耗氧气由大
到小的顺序是
①③②(用序号表示)。
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