1.4 有机材料及其应用（举一反三·讲义）科学新教材浙教版九年级下册

1.4 有机材料及其应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 塑料、合成纤维和合成橡胶等有机合成材料，改变了我们的生活。它们是怎样的一类物质?它们具有哪些特点?在社会的建设和发展中有哪些应用? 知识归纳 【知识点1 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。有机物是有机化合物的简称，所有的有机物都含有碳元素。但并非所有含碳的化合物都是有机化合物，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，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。 【能力拓展】 常见有机物的用途 (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。 【例1】2024年9月，我国自主研发的朱雀三号火箭完成了垂直起降返回飞行试验（图甲），标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得突破。该火箭使用甲烷在液氧中燃烧为火箭提供推力，燃烧过程的微观模型如图乙。 （1）从物质分类的角度分析，甲烷属于化合物中的 。（选填“有机物”或“无机物”） （2）请画出图乙中“？”处的分子微观模型 。 （3）火箭匀速下降过程中，火箭受到的推力方向为 （不计空气阻力）。 【变式1-1】某同学外出郊游时携带一个轻质合金钢、一台便携式燃气炉如图所示，内置一瓶燃气罐（参数如表所示），其中的主要成分丁烷（C4H10）无色无味，难溶于水，密度大于空气，易燃烧。 燃气罐规格（尺寸/容量） 净质量 主要成分 热值 250g 丁烧（C4H10） 5×107J/kg （1）丁烷在空气中充分燃烧产生CO2和H2O，请写出该反应的化学方程式 。 （2）整罐燃气完全燃烧放出的热量为多少？ （3）郊游地水的沸点为100℃，加热前水温为20℃，完全燃烧28g燃气可以将锅内2.5kg的水烧开，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），加热效率是多少？ （4）关于便携式燃气炉的安全性使用，下列说法正确的是 。（选填字母） A.使用时保持通风，防止不完全燃烧产生的CO等有害气体积聚 B.燃气罐不能放置在高温环境下，防止过度受热发生爆炸 C.便携式燃气炉有安全隐患，应禁止使用 【变式1-2】《易经》记载：“泽中有火”、“上火下泽”。这是对甲烷气体在湖泊沼泽水面上起火现象的描述。下列有关甲烷的叙述，正确的是（　　） A．甲烷的化学式为C2H4 B．甲烷燃烧只生成水 C．甲烷是天然气的主要成分 D．甲烷与空气的混合物，被点燃时不可能会发生爆炸 【变式1-3】19世纪初，电灯尚未发明，煤矿工人在矿井中只能借助煤油灯照明。矿井中通常存在大量的甲烷气体，遇火极易发生爆炸。1815年，化学家戴维设计出一种安全矿灯——戴维灯（如图）。采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰，火焰只会在网中燃烧而不会引燃外界的甲烷气体。 （1）用甲烷作燃料，具有清洁无毒的特点，原因是 。 （2）用戴维灯照明，不会引燃矿井中的甲烷，可以得出的结论是 。 【知识点2 生物体内的有机物】 （一）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。 （二）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。 （三）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 【例2】下列对食物中营养物质的认识不正确的是（　　） A．糖类是人体的主要供能物质 B．脂肪是人体内重要的备用能源物质 C．蛋白质是构成和修复身体的重要原料 D．纤维素不能被人体吸收，所以食物中的纤维素对人体毫无意义 【变式2-1】为指导公民正确选择饮食、保持健康，中国营养学会提出了食物金字塔，如图所示．该金字塔对一个普通成年人的每日食物摄入量做出了建议．下列说法正确的是（　　） A．青少年处于长身体的关键时期，食物中的油脂能被他们直接吸收． B．将食物中的营养物质氧化分解释放能量，属于人体的消化作用 C．脂肪、淀粉、蛋白质都能为人类提供能量 D．人体内各种消化酶都在中性环境下催化效率最高 【变式2-2】某同学喜欢把方便面当校园午餐。下面四名同学关于方便面的争论，更符合均衡膳食理念的是（　　） A．某同学A：我喜欢方便面的味道，管它有没有营养 B．某同学B可以长期把方便面当正餐，它能提供能量 C．某同学C方便面中有许多食品添加剂，营养更全面，多吃有益 D．某同学D方便面营养不全，常以此代替午餐，不利于健康 【变式2-3】为提倡合理膳食，我国营养学家建议居民每日对各类食物的摄取比例如图所示。下列相关说法不正确的是（　　） A．油脂类食物每日摄取建议量最多 B．奶制品和肉类食物蛋白质含量较高 C．果蔬类食物维生素含量较高 D．谷薯类食物糖类含量较多 【知识点3 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。 （一）塑料 (1)塑料的种类和用途 常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃和电木塑料等。它们可以被制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等。 (2)塑料的性能 优点： ①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，趁热把它注人不同的模具里，冷却后就会形成各种形状的制品。 ②塑料具有良好的绝缘性能，电器外壳大多用塑料制成。 ③塑料轻而结实且易加工，柔韧性高，用于制鞋底拖鞋凉鞋等。 ④塑料绝热性能佳，常作保温器材的外壳。 ⑤塑料一般不与化学物 质发生反应，常用于制造试剂瓶。 缺点：不易分解，会造成严重的环境污染“白色污染”。 （二）合成纤维 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，例如，聚酰胺纤维(锦纶)的耐磨性、聚酯纤维(涤纶)的挺括耐摺性、聚丙烯腈纤维(腈纶)的保暖性和良好手感。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。 （三）合成橡胶 合成橡胶是以煤石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物，具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 （四）合成材料与环境污染 (1)有机合成材料在给人们的生产、生活带来便利的同时，也对环境造成了影响。填埋作业是目前处理城市垃圾的一个主要办法，但混在垃圾中的塑料制品是一种不能 被微生物分解的材料，埋在土里经久不烂，长此下去会破坏土壤结构，降低土壤肥效，污染地下水;如果焚烧废弃塑料，尤其是含氯塑料会严重污染环境，废弃塑料对海洋的污染已经成为国际性问题。 (2)“白色污染”是指不可降解的废弃塑料制品给环境带来的污染，常见的有塑料袋、塑料包装、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盘以及电器充填发泡填塞物等。这些塑料以软塑料为主，又多是白色，它们使用后废弃在环境中很难被微生物分解，如果把它们堆在树坑里或草丛中，它们会静静地躺在那里几十年，并且因其不透气、不透水而破坏土质，影响植物生长。留在土壤中的废弃地膜会使农作物减产30%，给农民带来经济损失。另外，塑料制品如果被动物误食，会使动物染病甚至死亡。因此，“白色污染”是一种十分有害的污染。 【能力拓展】 塑料的分类： 从受热情况区分，塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。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，冷却后形成各种形状的制品，这样的塑料属于热塑性塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料,属于热固性塑料，如酚醛树脂等。 消除“白色污染”需要全社会的关心和参与，要解决“白色污染”，应该从以下几个方面着手: (1)减少使用不必要的塑料制品; (2)重复使用某些塑料制品; (3)使用一些新型的、可降解的塑料; (4)回收各种废弃塑料。 【例3】今年3月7日发表在美国《新英格兰医学杂志》上的一项新研究表明，进入人体的微塑料会在动脉内积聚，可能增加心脏病、中风等疾病的风险，微塑料可以通过消化系统和呼吸系统进入人体内，且进入人体后难以排出体外。下列有关说法正确的是（　　） A．微塑料在消化道内被吸收后，通过血液首先进入心脏的右心房 B．动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落，首先堵住小静脉 C．部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出，属于排出代谢终产物 D．人体无法消化和氧化分解微塑料，是因为身体中酶的活性太低 【变式3-1】古谚语“三天打鱼，两天晒网”的由来：古代渔网是用麻纤维织成，麻纤维吸水膨胀，古人打鱼时渔网用三天后要晒两天。 （1）随着科学技术的不断发展，现代渔网使用的尼龙材质属于 材料。 （2）天气炎热时，鱼塘里鱼总是接近水面游动，原因是氧气在水中的溶解度受 影响。 （3）生火烤鱼，需要用燃烧的纸引燃木炭，说明可燃物燃烧需要 。 【变式3-2】科学家从黄粉虫肠道内分离出一种罕见的微生物，其体内含有一种特殊的酶，能以聚苯乙烯（一种用于生产泡沫的材料）为唯一食物，并将其转化成CO2。以下推断不合理的是（　　） A．温度可能会影响该微生物分解聚苯乙烯的速度 B．该微生物能分解聚苯乙烯体现了酶的高效性 C．该微生物能分解聚苯乙烯并利用其化学能 D．该研究成果有利于“白色污染”的治理 【变式3-3】2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，标志着我国载人航天进入新的发展阶段。下列说法错误的是（　　） A．航天材料：飞船外壳用到的钛合金具有熔点高、密度小的特点 B．服装材料：舱外航天服使用的氯丁橡胶作为一种合成橡胶，属于天然高分子材料 C．生命保障：已知航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中蔬菜主要为航天员提供维生素 D．能源系统：太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能，供舱内各种电子设备使用 模块三 课后作业 1. 第十五届全国运动会2025年11月9日至21日在广东、香港、澳门举行。本次运动会遵循绿色、共享、开放、廉洁的办赛理念，简约、安全、精彩的办赛要求。火炬“绽放”首次使用增材加工和精密制造级别工艺，以高强度3D打印不锈钢和耐温铝合金为材料，整体呈金色。以下有关火炬材料说法错误的是（　　） A．不锈钢在物质分类中属于混合物 B．铝合金属于有机合成材料 C．不锈钢不容易生锈的原因是改变了金属的内部结构 D．铝合金不仅强度高还耐腐蚀 2. 我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测，以下性质不是该材料必须具有的是（　　） A．耐高温 B．具有铁磁性 C．强度大 D．抗氧化 3. 书包常用合成纤维制作，轻便且耐磨，合成纤维属于（　　） A．有机合成材料 B．金属材料 C．无机材料 D．天然材料 4. 下列是桐乡本土的一些特色产品，其主要成分属于有机合成材料的是（　　） A．濮院纯羊毛服饰 B．石门玻璃纤维 C．大麻纯棉窗帘布 D．洲泉涤纶长丝 5. 酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是（　　） A．塑料灯帽 B．棉质灯芯 C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体 6. 玻璃纤维增强塑料是一种新型材料，它具有较强的硬度、透光性、绝缘性、隔热性、抗腐蚀性等。下列物体不适合用玻璃纤维增强塑料制作的是（　　） A．化学药剂容器 B．输电线 C．保温杯 D．警用防弹罩 7. 书包的面料多种多样，例如帆布、PU皮、尼龙等。其中，尼龙材料的书包轻便且耐磨，它属于（　　） A．金属材料 B．有机合成材料 C．陶制材料 D．生物材料 8. 2025年世界环境日的主题是“终结塑料污染”，下列行动中能直接减少塑料制品对环境污染的是（　　） A．把塑料垃圾深埋在地下 B．使用可重复清洗的玻璃杯代替一次性塑料杯 C．将塑料垃圾焚烧发电 D．把塑料垃圾涂上环保颜料 9. 材料在人类生产和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．纳米材料是指其基本颗粒在0.01﹣1纳米范围内的材料 B．铝在地壳中含量丰富，而铝的利用是近百年的事，这和金属活动性顺序无关 C．纳米陶瓷材料有很好的韧性，属于有机合成材料 D．塑料制品一般具有良好的性能，容易加工，柔韧度极高，用途广 10. 有机物有许多特性，这些特性常被人们应用到日常生活生产中去，以下关于有机物的说法，错误的是（　　） A．乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温，可用于金属的焊接 B．很多的有机物都是良好的溶剂，如可以用汽油来清洗油渍 C．家用液化气的主要成分是丁烷，气态的丁烷通过降温液化来保存 D．羊毛、指甲或头发在燃烧的时候，都可以闻到一股臭味，因为他们都含蛋白质 11. 科技进步促进材料的发展，材料的发展不断改善我们的生活。 （1）牙刷的使用可以追溯到远古时代，近代制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃、猪鬃变为尼龙（一种合成纤维），制作牙刷柄的材质由骨棒、木棒发展为聚丙烯塑料，再转变为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。①马鬃、尼龙中，灼烧后有烧焦羽毛气味的是 。②聚乳酸塑料属于 。 A.天然材料 B.有机合成材料 C.无机合成材料 D.新型金属材料 （2）铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。合金中各元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。 12. 2026年3月，号称新材料之王的高性能碳纤维，我国实现百吨级量产。碳纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能。结合所学知识，请回答： （1）碳纤维主要成分是碳单质，碳元素的原子序数为6，其原子核外电子数为 。 （2）碳纤维在高温下能与氧气充分反应，写出该反应的化学方程式 。 （3）根据碳纤维的性能，请例举一处材料的具体应用 。 13. 阅读短文，回答文后的问题。 99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位，炮弹初速为1940m/s，居世界第一，炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成。炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气。炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形。 （1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大 能。 （2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求 。 （3）炮管隔热套内层材料的性质最应该具有 。 A.熔点低 B.熔点高 C.导热性好 D.导热性差 14. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。飞船的关键环节都依赖于精密的自动控制系统： 信息收集系统：温度传感器监测舱室温度；压力传感器监测燃烧室气压。 信息处理系统：飞行控制计算机（FCC）接收各单元数据，发出指令。 操作执行系统：电磁阀接受指令，控制燃料流量和阀门开闭；电机驱动涡轮泵，将燃料输送到燃烧室。 （1）火箭控制电路中使用了大量半导体元件，如二极管，其只允许 （填“单向”或“双向”）电流通过。 （2）感知燃烧室气压并将信息转化为电信号的部件是 。 （3）若升空过程中一台发动机失效后，后续步骤的正确顺序为： 。 A.FCC指令电磁阀增加剩余发动机的燃料供给量 B.压力传感器检测到推力异常，将信号传给FCC C.剩余发动机延长燃烧时间 D.FCC计算需补偿的推力及延长的时间 （4）火箭高速穿越大气层时，外壳温度急剧升高。为防止燃烧，外表面涂覆耐高温、不易燃烧的吸热材料。从燃烧的条件分析，该材料的作用是使外壳温度达不到 。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 有机材料及其应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 塑料、合成纤维和合成橡胶等有机合成材料，改变了我们的生活。它们是怎样的一类物质?它们具有哪些特点?在社会的建设和发展中有哪些应用? 知识归纳 【知识点1 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。有机物是有机化合物的简称，所有的有机物都含有碳元素。但并非所有含碳的化合物都是有机化合物，如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等，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。 【能力拓展】 常见有机物的用途 (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。 【例1】2024年9月，我国自主研发的朱雀三号火箭完成了垂直起降返回飞行试验（图甲），标志着我国商业航天在可重复使用运载火箭技术上取得突破。该火箭使用甲烷在液氧中燃烧为火箭提供推力，燃烧过程的微观模型如图乙。 （1）从物质分类的角度分析，甲烷属于化合物中的 。（选填“有机物”或“无机物”） （2）请画出图乙中“？”处的分子微观模型 。 （3）火箭匀速下降过程中，火箭受到的推力方向为 （不计空气阻力）。 【答案】有机物；；竖直向上 【解答】解：（1）有机物通常是指含碳元素的化合物，但一些简单的含碳化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等除外。甲烷的化学式为CH4，它是含碳元素的化合物，属于有机物； （2）根据甲烷燃烧的化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，观察微观模型可知，反应前有1个甲烷分子（CH4）和2个氧分子（O2），反应后已经有2个水分子（H2O），还缺少1个二氧化碳分子（CO2），二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，其微观模型为：一个碳原子周围连接两个氧原子，图示如下：； （3）火箭匀速下降，处于平衡状态，此时火箭受到重力和推力这一对平衡力。重力的方向是竖直向下的，根据二力平衡条件，大小相等、方向相反、作用在同一直线上，所以推力的方向是竖直向上。 故答案为： （1）有机物； （2）； （3）竖直向上。 【变式1-1】某同学外出郊游时携带一个轻质合金钢、一台便携式燃气炉如图所示，内置一瓶燃气罐（参数如表所示），其中的主要成分丁烷（C4H10）无色无味，难溶于水，密度大于空气，易燃烧。 燃气罐规格（尺寸/容量） 净质量 主要成分 热值 250g 丁烧（C4H10） 5×107J/kg （1）丁烷在空气中充分燃烧产生CO2和H2O，请写出该反应的化学方程式 。 （2）整罐燃气完全燃烧放出的热量为多少？ （3）郊游地水的沸点为100℃，加热前水温为20℃，完全燃烧28g燃气可以将锅内2.5kg的水烧开，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），加热效率是多少？ （4）关于便携式燃气炉的安全性使用，下列说法正确的是 。（选填字母） A.使用时保持通风，防止不完全燃烧产生的CO等有害气体积聚 B.燃气罐不能放置在高温环境下，防止过度受热发生爆炸 C.便携式燃气炉有安全隐患，应禁止使用 【答案】（1）2C4H10+13O28CO2+10H2O；（2）1.25×107J（3）60%； （4）AB。 【解答】解：（1）丁烷在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的方程式为：2C4H10+13O28CO2+10H2O；（2）已知燃气的主要成分是丁烷，丁烷的热值5×107J/kg，燃气净质量m＝250g＝0.25kg；根据公式Q放＝mq可得：Q放＝0.25kg×5×107J/kg ＝1.25×107J （3）已知水的质量m水＝2.5kg，水的比热容c ＝ 4.2×103J/（kg•℃），初温t0＝20℃，末温t＝100℃。根据公式Q吸＝cm（t﹣t0）可得：Q吸＝ 4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃﹣20℃）＝8.4×105J；已知完全燃烧燃气的质量m燃气＝28g＝ 0.028kg，根据Q放＝mq可得燃气完全燃烧放出的热量Q放＝0.028kg×5×107J/kg＝1.4×106J。加热效率η100%100%＝60%；（4）A.丁烷等燃气不完全燃烧会产生一氧化碳等有毒气体，使用时保持通风可防止一氧化碳等有害气体积聚，该选项正确；B.燃气罐内燃气是易燃物，在高温环境下可能会受热膨胀导致爆炸，不能放置在高温环境下，该选项正确； C.虽然便携式燃气炉有一定安全隐患，但只要正确使用可以正常使用，不应禁止使用，该选项错误。故选：AB。（1）2C4H10+13O28CO2+10H2O；（2）1.25×107J（3）60%； （4）AB。 【变式1-2】《易经》记载：“泽中有火”、“上火下泽”。这是对甲烷气体在湖泊沼泽水面上起火现象的描述。下列有关甲烷的叙述，正确的是（　　） A．甲烷的化学式为C2H4 B．甲烷燃烧只生成水 C．甲烷是天然气的主要成分 D．甲烷与空气的混合物，被点燃时不可能会发生爆炸 【答案】C 【解答】解：A、甲烷的化学式为CH4，故选项说法错误。 B、甲烷的化学式为CH4，燃烧生成二氧化碳和水，故选项说法错误。 C、甲烷是天然气的主要成分，故选项说法正确。 D、甲烷具有可燃性，与空气的混合物遇火可能会发生爆炸，故选项说法错误。 故选：C。 【变式1-3】19世纪初，电灯尚未发明，煤矿工人在矿井中只能借助煤油灯照明。矿井中通常存在大量的甲烷气体，遇火极易发生爆炸。1815年，化学家戴维设计出一种安全矿灯——戴维灯（如图）。采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰，火焰只会在网中燃烧而不会引燃外界的甲烷气体。 （1）用甲烷作燃料，具有清洁无毒的特点，原因是 。 （2）用戴维灯照明，不会引燃矿井中的甲烷，可以得出的结论是 。 【答案】（1）甲烷完全燃烧的产物是二氧化碳和水，不会污染环境； （2）可燃物燃烧需要温度达到着火点。 【解答】解：（1）甲烷中只含有碳元素和氢元素，完全燃烧的产物是二氧化碳和水，不会污染环境。 （2）戴维灯采用一种网眼很小的普通金属网罩住火焰，由于金属能够吸收热量并散发到空气中，使金属周围的温度降低，温度达不到甲烷的着火点，所以不会引燃矿井中的甲烷气体。 故答案为： （1）甲烷完全燃烧的产物是二氧化碳和水，不会污染环境； （2）可燃物燃烧需要温度达到着火点。 【知识点2 生物体内的有机物】 （一）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。 （二）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。 （三）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 【例2】下列对食物中营养物质的认识不正确的是（　　） A．糖类是人体的主要供能物质 B．脂肪是人体内重要的备用能源物质 C．蛋白质是构成和修复身体的重要原料 D．纤维素不能被人体吸收，所以食物中的纤维素对人体毫无意义 【答案】D 【解答】解：A、糖类是人体生命活动的主要供能物质，A正确。 B、脂肪是人体内重要的备用能源物质，B正确。 C、蛋白质是构成细胞和修复身体的重要原料，C正确。 D、纤维素虽然不能被人体消化吸收，但能促进胃肠蠕动，有利于排便和维持肠道健康，D错误。 故选：D。 【变式2-1】为指导公民正确选择饮食、保持健康，中国营养学会提出了食物金字塔，如图所示．该金字塔对一个普通成年人的每日食物摄入量做出了建议．下列说法正确的是（　　） A．青少年处于长身体的关键时期，食物中的油脂能被他们直接吸收． B．将食物中的营养物质氧化分解释放能量，属于人体的消化作用 C．脂肪、淀粉、蛋白质都能为人类提供能量 D．人体内各种消化酶都在中性环境下催化效率最高 【答案】C 【解答】解：A、青少年处于长身体的关键时期，食物中的油脂不能能被他们直接吸收，错误。 B、将食物中的营养物质氧化分解释放能量，属于人体的呼吸作用，错误； C、脂肪、淀粉、蛋白质都为人类提供能量，正确； D、人体内各种消化酶都在酸性环境下催化效率最高，错误； 故选：C。 【变式2-2】某同学喜欢把方便面当校园午餐。下面四名同学关于方便面的争论，更符合均衡膳食理念的是（　　） A．某同学A：我喜欢方便面的味道，管它有没有营养 B．某同学B可以长期把方便面当正餐，它能提供能量 C．某同学C方便面中有许多食品添加剂，营养更全面，多吃有益 D．某同学D方便面营养不全，常以此代替午餐，不利于健康 【答案】D 【解答】解：A、只追求口味，不考虑营养，不符合均衡膳食，A不符合题意。 B、方便面只能提供部分能量，蛋白质、维生素等营养不足，不能长期当作正餐，B不符合题意。 C、方便面的食品添加剂不等于营养物质，它营养并不全面，多吃对身体没有好处，C不符合题意。 D、方便面营养种类不全，如果经常代替午餐，会造成营养不均衡，不利于身体健康，符合均衡膳食理念，D符合题意。 故选：D。 【变式2-3】为提倡合理膳食，我国营养学家建议居民每日对各类食物的摄取比例如图所示。下列相关说法不正确的是（　　） A．油脂类食物每日摄取建议量最多 B．奶制品和肉类食物蛋白质含量较高 C．果蔬类食物维生素含量较高 D．谷薯类食物糖类含量较多 【答案】A 【解答】解：A、从图中可以看出，谷薯类食物每日摄取建议量最多，而不是油脂类食物，A错误； B、奶制品和肉类食物中含有丰富的蛋白质，是人体生长发育、组织更新的重要原料，B正确； C、果蔬类食物中含有大量的维生素，对人体的正常生理功能具有重要作用，C正确； D、谷薯类食物主要成分是淀粉，淀粉属于糖类，所以谷薯类食物糖类含量较多，D正确。 故选：A。 【知识点3 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。 （一）塑料 (1)塑料的种类和用途 常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃和电木塑料等。它们可以被制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘部件和外壳等。 (2)塑料的性能 优点： ①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，趁热把它注人不同的模具里，冷却后就会形成各种形状的制品。 ②塑料具有良好的绝缘性能，电器外壳大多用塑料制成。 ③塑料轻而结实且易加工，柔韧性高，用于制鞋底拖鞋凉鞋等。 ④塑料绝热性能佳，常作保温器材的外壳。 ⑤塑料一般不与化学物 质发生反应，常用于制造试剂瓶。 缺点：不易分解，会造成严重的环境污染“白色污染”。 （二）合成纤维 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，例如，聚酰胺纤维(锦纶)的耐磨性、聚酯纤维(涤纶)的挺括耐摺性、聚丙烯腈纤维(腈纶)的保暖性和良好手感。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。 （三）合成橡胶 合成橡胶是以煤石油、天然气为主要原料人工合成的高弹性聚合物，具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 （四）合成材料与环境污染 (1)有机合成材料在给人们的生产、生活带来便利的同时，也对环境造成了影响。填埋作业是目前处理城市垃圾的一个主要办法，但混在垃圾中的塑料制品是一种不能 被微生物分解的材料，埋在土里经久不烂，长此下去会破坏土壤结构，降低土壤肥效，污染地下水;如果焚烧废弃塑料，尤其是含氯塑料会严重污染环境，废弃塑料对海洋的污染已经成为国际性问题。 (2)“白色污染”是指不可降解的废弃塑料制品给环境带来的污染，常见的有塑料袋、塑料包装、一次性聚丙烯快餐盒，塑料餐具杯盘以及电器充填发泡填塞物等。这些塑料以软塑料为主，又多是白色，它们使用后废弃在环境中很难被微生物分解，如果把它们堆在树坑里或草丛中，它们会静静地躺在那里几十年，并且因其不透气、不透水而破坏土质，影响植物生长。留在土壤中的废弃地膜会使农作物减产30%，给农民带来经济损失。另外，塑料制品如果被动物误食，会使动物染病甚至死亡。因此，“白色污染”是一种十分有害的污染。 【能力拓展】 塑料的分类： 从受热情况区分，塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。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，冷却后形成各种形状的制品，这样的塑料属于热塑性塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料,属于热固性塑料，如酚醛树脂等。 消除“白色污染”需要全社会的关心和参与，要解决“白色污染”，应该从以下几个方面着手: (1)减少使用不必要的塑料制品; (2)重复使用某些塑料制品; (3)使用一些新型的、可降解的塑料; (4)回收各种废弃塑料。 【例3】今年3月7日发表在美国《新英格兰医学杂志》上的一项新研究表明，进入人体的微塑料会在动脉内积聚，可能增加心脏病、中风等疾病的风险，微塑料可以通过消化系统和呼吸系统进入人体内，且进入人体后难以排出体外。下列有关说法正确的是（　　） A．微塑料在消化道内被吸收后，通过血液首先进入心脏的右心房 B．动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落，首先堵住小静脉 C．部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出，属于排出代谢终产物 D．人体无法消化和氧化分解微塑料，是因为身体中酶的活性太低 【答案】A 【解答】解：A.微塑料在消化道内被吸收后，通过血液首先进入心脏的右心房，故A正确； B.动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落，首先堵住小动脉，故B错误； C.部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出，属于排遗，代谢废物的排出属于排泄，包括了呼吸，排汗，排尿，故C错误； D.人体无法消化和氧化分解微塑料，是因为身体中缺少相应的酶，酶具有专一性，故D错误。 故答案为：A。 【变式3-1】古谚语“三天打鱼，两天晒网”的由来：古代渔网是用麻纤维织成，麻纤维吸水膨胀，古人打鱼时渔网用三天后要晒两天。 （1）随着科学技术的不断发展，现代渔网使用的尼龙材质属于 材料。 （2）天气炎热时，鱼塘里鱼总是接近水面游动，原因是氧气在水中的溶解度受 影响。 （3）生火烤鱼，需要用燃烧的纸引燃木炭，说明可燃物燃烧需要 。 【答案】（1）合成； （2）温度； （3）温度达到着火点。 【解答】解：（1）合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，尼龙是一种合成纤维，因此尼龙材质属于合成材料； （2）气体的溶解度随温度的升高而减小，天气炎热时，鱼塘里的鱼总是接近水面游动，原因是氧气在水中的溶解度受温度影响； （3）可燃物燃烧的条件是：与氧气（或空气）充分接触、温度达到可燃物的着火点，二者缺一不可，生火烤鱼，需要用燃烧的纸引燃木炭，说明可燃物燃烧需要温度达到着火点。 故答案为：（1）合成； （2）温度； （3）温度达到着火点。 【变式3-2】科学家从黄粉虫肠道内分离出一种罕见的微生物，其体内含有一种特殊的酶，能以聚苯乙烯（一种用于生产泡沫的材料）为唯一食物，并将其转化成CO2。以下推断不合理的是（　　） A．温度可能会影响该微生物分解聚苯乙烯的速度 B．该微生物能分解聚苯乙烯体现了酶的高效性 C．该微生物能分解聚苯乙烯并利用其化学能 D．该研究成果有利于“白色污染”的治理 【答案】B 【解答】解：A、酶的催化活性会受到温度的影响，温度过高或过低都会降低酶的催化效率，因此温度可能会影响该微生物分解聚苯乙烯的速度，故推断合理。 B、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，而该微生物能分解聚苯乙烯，体现的是酶的专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应），并非高效性，故推断不合理。 C、该微生物以聚苯乙烯为唯一食物，说明其能分解聚苯乙烯，并将聚苯乙烯中的化学能转化为自身生命活动所需的能量，故推断合理。 D、“白色污染”主要是由塑料类废弃物（如聚苯乙烯泡沫）造成的，该微生物能将聚苯乙烯转化为，有助于减少塑料废弃物的污染，因此该研究成果有利于“白色污染”的治理，故推断合理。 故选：B。 【变式3-3】2024年10月30日4时27分，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，标志着我国载人航天进入新的发展阶段。下列说法错误的是（　　） A．航天材料：飞船外壳用到的钛合金具有熔点高、密度小的特点 B．服装材料：舱外航天服使用的氯丁橡胶作为一种合成橡胶，属于天然高分子材料 C．生命保障：已知航天食品中包含牛肉和蔬菜，其中蔬菜主要为航天员提供维生素 D．能源系统：太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能，供舱内各种电子设备使用 【答案】B 【解答】解：A、根据飞船在飞行过程中要克服大气阻力做功，产生大量热量，为避免飞船变形，应选用熔点高的材料，同时为了减轻船体质量，根据ρ可得m＝ρV，体积相同时，密度越小，质量越小，所以飞船大量使用密度较小的合金材料，能减轻船体质量，综合可知飞船外壳用到的钛合金具有熔点高、密度小的特点，故A正确； B、航天员舱外航天服使用的氯丁橡胶属于有机合成材料，故B错误； C、牛肉富含蛋白质，蔬菜富含维生素C，因此蔬菜主要为航天员提供维生素，故C正确； D、能源系统：太阳能电池板能将太阳能直接转化为电能，供舱内各种电子设备使用，故D正确。 故选：B。 模块三 课后作业 1. 第十五届全国运动会2025年11月9日至21日在广东、香港、澳门举行。本次运动会遵循绿色、共享、开放、廉洁的办赛理念，简约、安全、精彩的办赛要求。火炬“绽放”首次使用增材加工和精密制造级别工艺，以高强度3D打印不锈钢和耐温铝合金为材料，整体呈金色。以下有关火炬材料说法错误的是（　　） A．不锈钢在物质分类中属于混合物 B．铝合金属于有机合成材料 C．不锈钢不容易生锈的原因是改变了金属的内部结构 D．铝合金不仅强度高还耐腐蚀 【答案】B 【解答】解：A、不锈钢是铁合金，含有铁、碳等多种成分，属于混合物，故A正确； B、铝合金属于金属材料，不属于有机合成材料，故B错误； C、不锈钢不易生锈是因为改变了金属的内部结构（如添加铬、镍等形成合金），故C正确； D、铝合金具有强度高、耐腐蚀等优良性能，故D正确； 故选：B。 2. 我国施景莲用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料。根据用途推测，以下性质不是该材料必须具有的是（　　） A．耐高温 B．具有铁磁性 C．强度大 D．抗氧化 【答案】B 【解答】解：用超高温陶瓷与难熔金属制造出新型复合金属材料，用于超高音速导弹和歼20的发动机及表面的防护材料，该材料必须具有耐高温、强度大、抗氧化等性质，无需具有铁磁性。 故选：B。 3. 书包常用合成纤维制作，轻便且耐磨，合成纤维属于（　　） A．有机合成材料 B．金属材料 C．无机材料 D．天然材料 【答案】A 【解答】解：有机合成材料包括塑料、合成橡胶和合成纤维，因此合成纤维属于有机合成材料。 故选：A。 4. 下列是桐乡本土的一些特色产品，其主要成分属于有机合成材料的是（　　） A．濮院纯羊毛服饰 B．石门玻璃纤维 C．大麻纯棉窗帘布 D．洲泉涤纶长丝 【答案】D 【解答】解：A、羊毛是一种天然材料，故A不合题意； B、玻璃纤维是一种无机非金属材料，故B不合题意； C、大麻纯棉窗帘布是由天然纤维制成的，属于天然材料，故C不合题意； D、涤纶是一种合成纤维，属于有机合成材料，故D符合题意。 故选：D。 5. 酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是（　　） A．塑料灯帽 B．棉质灯芯 C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体 【答案】A 【解答】解：A、塑料属于有机合成材料，符合题意； B、棉质灯芯是由棉线制成的，棉线属于天然材料，不合题意； C、陶瓷属于无机非金属材料，不合题意； D、玻璃属于无机非金属材料，不合题意； 故选：A。 6. 玻璃纤维增强塑料是一种新型材料，它具有较强的硬度、透光性、绝缘性、隔热性、抗腐蚀性等。下列物体不适合用玻璃纤维增强塑料制作的是（　　） A．化学药剂容器 B．输电线 C．保温杯 D．警用防弹罩 【答案】B 【解答】解：A.化学药剂容器：玻璃纤维增强塑料具有抗腐蚀性，能抵抗化学药剂的侵蚀，可用于制作化学药剂容器，故A选项不符合题意。例如，玻璃钢储罐常被用于存储酸、碱、氧化剂等多种化学品。 B.输电线：输电线需要良好的导电性来传输电流，而玻璃纤维增强塑料具有绝缘性，不能让电流通过，不适合用于制作输电线，故B选项符合题意。 C.保温杯：玻璃纤维增强塑料有隔热性，可有效减少热量的散失，适合用于制作保温杯，以保持杯内水温，故C选项不符合题意。 D.警用防弹罩：玻璃纤维增强塑料具有较强的硬度，能承受一定的冲击力，可用于制作警用防弹罩，提供防护作用，故D选项不符合题意。例如，一些防弹头盔等防护装备会用到玻璃纤维材料。 故选：B。 7. 书包的面料多种多样，例如帆布、PU皮、尼龙等。其中，尼龙材料的书包轻便且耐磨，它属于（　　） A．金属材料 B．有机合成材料 C．陶制材料 D．生物材料 【答案】B 【解答】解：有机合成材材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶。尼龙是一种合成纤维，属于有机合成材料。 故选：B。 8. 2025年世界环境日的主题是“终结塑料污染”，下列行动中能直接减少塑料制品对环境污染的是（　　） A．把塑料垃圾深埋在地下 B．使用可重复清洗的玻璃杯代替一次性塑料杯 C．将塑料垃圾焚烧发电 D．把塑料垃圾涂上环保颜料 【答案】B 【解答】解：A、把塑料垃圾深埋在地下，塑料在土壤中难以降解，会长期污染土壤和地下水，不能直接减少污染，故A错误； B、使用可重复清洗的玻璃杯代替一次性塑料杯，从源头上减少了塑料制品的消耗，直接减少了塑料垃圾的产生，故B正确； C、将塑料垃圾焚烧发电，虽能处理部分塑料，但焚烧过程会产生有毒气体（如二噁英等）造成二次污染，并非直接减少污染，故C错误； D、把塑料垃圾涂上环保颜料，塑料本身仍存在，并未减少其环境影响，颜料可能带来新的污染，故D错误； 故选：B。 9. 材料在人类生产和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．纳米材料是指其基本颗粒在0.01﹣1纳米范围内的材料 B．铝在地壳中含量丰富，而铝的利用是近百年的事，这和金属活动性顺序无关 C．纳米陶瓷材料有很好的韧性，属于有机合成材料 D．塑料制品一般具有良好的性能，容易加工，柔韧度极高，用途广 【答案】D 【解答】解：A、纳米材料是指其基本颗粒在1﹣100纳米范围内的材料，故A错误； B、金属活动性越强，金属的冶炼难易程度越难，铝在地壳中含量丰富，铝是活泼金属，所以应用的较晚，故B错误； C、纳米陶瓷材料属于无机非金属材料，故C错误； D、塑料制品一般具有良好的性能，容易加工，柔韧度极高，用途广，故D正确。 故选：D。 10. 有机物有许多特性，这些特性常被人们应用到日常生活生产中去，以下关于有机物的说法，错误的是（　　） A．乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温，可用于金属的焊接 B．很多的有机物都是良好的溶剂，如可以用汽油来清洗油渍 C．家用液化气的主要成分是丁烷，气态的丁烷通过降温液化来保存 D．羊毛、指甲或头发在燃烧的时候，都可以闻到一股臭味，因为他们都含蛋白质 【答案】C 【解答】解：A、乙炔气体在氧气中燃烧可产生3000摄氏度的高温，可用于金属的焊接，故选项说法正确。 B、很多的有机物都是良好的溶剂，如可以用汽油来清洗油渍，故选项说法正确。 C、家用液化气的主要成分是丁烷，主要是利用丁烷气体增大压强的方法保存，故选项说法错误。 D、羊毛、指甲或头发的主要成分是蛋白质，羊毛、指甲或头发在燃烧的时候，都可以闻到一股烧焦羽毛的气味，故选项说法正确。 故选：C。 11. 科技进步促进材料的发展，材料的发展不断改善我们的生活。 （1）牙刷的使用可以追溯到远古时代，近代制作牙刷丝的材质从曾经的马鬃、猪鬃变为尼龙（一种合成纤维），制作牙刷柄的材质由骨棒、木棒发展为聚丙烯塑料，再转变为在自然界中易降解的聚乳酸塑料。①马鬃、尼龙中，灼烧后有烧焦羽毛气味的是 。②聚乳酸塑料属于 。 A.天然材料 B.有机合成材料 C.无机合成材料 D.新型金属材料 （2）铝制易拉罐主要由铝合金制成，除铝外，还含有锌、铜、硅等。合金中各元素的配比不同会导致性能有差异。根据实际需求，罐盖硬度应大于罐体硬度。结合图分析，生产易拉罐时，罐盖中铜元素的含量应 （选填“大于”、“小于”或“等于”）罐体中铜元素的含量。 【答案】（1）①马鬃。 ②B。 （2）大于。 【解答】解：（1）①马鬃属于天然蛋白质，蛋白质灼烧会有烧焦羽毛气味，而尼龙是合成纤维，灼烧没有烧焦羽毛气味，所以灼烧后有烧焦羽毛气味的是马鬃；故答案为：马鬃。 ②聚乳酸塑料是一种塑料，塑料属于有机合成材料，所以聚乳酸塑料属于有机合成材料；故答案为：B。 （2）由图可知，铜元素含量越高，硬度越大，因为罐盖硬度应大于罐体硬度，所以罐盖中铜元素的含量应大于罐体中铜元素的含量；故答案为：大于。 12. 2026年3月，号称新材料之王的高性能碳纤维，我国实现百吨级量产。碳纤维具有高强度、低密度、耐腐蚀等优良性能。结合所学知识，请回答： （1）碳纤维主要成分是碳单质，碳元素的原子序数为6，其原子核外电子数为 。 （2）碳纤维在高温下能与氧气充分反应，写出该反应的化学方程式 。 （3）根据碳纤维的性能，请例举一处材料的具体应用 。 【答案】（1）6； （2）C+O2CO2； （3）制造航空航天器结构部件（或制造钓鱼竿、高尔夫球杆等体育器材等，答案不唯一）。 【解答】解：（1）在原子中，原子序数等于核内质子数，也等于核外电子数。碳元素的原子序数为6，因此其原子核内有6个质子，原子核外电子数也为6； （2）碳纤维的主要成分是碳单质，在高温下与氧气充分反应，即碳在氧气中完全燃烧，反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳，反应条件为高温（或点燃），化学方程式为：C+O2CO2； （3）碳纤维具有高强度（能承受较大拉力）、低密度（质量较轻）、耐腐蚀（化学性质稳定，不易与酸、碱等物质反应）等优良性能，具体应用如：制造航空航天器的结构部件（减轻重量同时保证强度）、制造钓鱼竿、高尔夫球杆等体育器材（轻便且坚固耐久）、制造高端自行车的车架（兼顾轻量化与高强度）等； 故答案为：（1）6； （2）C+O2CO2； （3）制造航空航天器结构部件（或制造钓鱼竿、高尔夫球杆等体育器材等，答案不唯一）。 13. 阅读短文，回答文后的问题。 99式主战坦克为我国自行研制，火炮威力居于世界领先地位，炮弹初速为1940m/s，居世界第一，炮管中部的抽烟装置，由储气筒、喷嘴等组成。炮塔内炮手发射炮弹，弹丸经过喷嘴时储气筒会充入高压气体，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体便由喷嘴向外冲出，迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，净化了车内空气。炮管外装有隔热套，隔热套分为内外两层，外层是为了减少环境对炮管的影响，内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形。 （1）高速飞行的炮弹能够击穿2000m外900mm厚的装甲，是因为它具有较大 能。 （2）抽烟装置喷嘴的开口方向，你认为图中哪一选择最符合要求 。 （3）炮管隔热套内层材料的性质最应该具有 。 A.熔点低 B.熔点高 C.导热性好 D.导热性差 【答案】（1）动。 （2）A。 （3）BC。 【解答】解：（1）物体由于运动而具有的能叫动能，高速飞行的炮弹处于运动状态，所以具有较大的动能，从而能够击穿装甲；故答案为：动。 （2）根据题意，弹丸飞离炮口后，储气筒内的高压气体由喷嘴向外冲出，要迫使炮塔中的有害气体沿炮口流出，喷嘴的开口方向应与炮口方向一致，这样高压气体向外冲出时，能推动有害气体沿炮口流出，图A中喷嘴开口方向符合要求；故答案为：A。 （3）内层是为了能使火炮发射时产生的热量快速传递，使炮管温度趋于一致，减少变形，要快速传递热量，材料需要导热性好，同时火炮发射时产生的热量多，温度高，所以材料还需要熔点高，这样才不会在高温下熔化；故答案为：BC。 14. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。飞船的关键环节都依赖于精密的自动控制系统： 信息收集系统：温度传感器监测舱室温度；压力传感器监测燃烧室气压。 信息处理系统：飞行控制计算机（FCC）接收各单元数据，发出指令。 操作执行系统：电磁阀接受指令，控制燃料流量和阀门开闭；电机驱动涡轮泵，将燃料输送到燃烧室。 （1）火箭控制电路中使用了大量半导体元件，如二极管，其只允许 （填“单向”或“双向”）电流通过。 （2）感知燃烧室气压并将信息转化为电信号的部件是 。 （3）若升空过程中一台发动机失效后，后续步骤的正确顺序为： 。 A.FCC指令电磁阀增加剩余发动机的燃料供给量 B.压力传感器检测到推力异常，将信号传给FCC C.剩余发动机延长燃烧时间 D.FCC计算需补偿的推力及延长的时间 （4）火箭高速穿越大气层时，外壳温度急剧升高。为防止燃烧，外表面涂覆耐高温、不易燃烧的吸热材料。从燃烧的条件分析，该材料的作用是使外壳温度达不到 。 【答案】（1）单向； （2）压力传感器； （3）BDAC； （4）着火点。 【解答】解：（1）二极管是常见的半导体元件，具有单向导电性，只允许单向电流通过。 （2）题干中说明压力传感器监测燃烧室气压，因此感知燃烧室气压并将信息转化为电信号的部件是压力传感器。 （3）发动机失效后，应先由压力传感器检测到推力异常并把信号传给FCC；FCC再计算需要补偿的推力及延长的时间；随后FCC发出指令，使电磁阀增加剩余发动机的燃料供给量；最后剩余发动机延长燃烧时间。因此正确顺序为BDAC。 （4）燃烧需要同时具备可燃物、氧气和温度达到着火点。外表面涂覆耐高温、不易燃烧的吸热材料，可以吸收热量，使外壳温度达不到着火点，从而防止燃烧。 故答案为： （1）单向； （2）压力传感器； （3）BDAC； （4）着火点。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $