初中科学浙教版九年级上册第3节 有机物和有机合成材料教学设计
展开专题2.3 有机物和有机合成材料
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1.有机物及其特征
(1)有机物的概念: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.几种常见有机物的性质和用途
有机物
存在和性质
用途
甲烷(CH4)
天然气、沼气、瓦斯气的主要成分是甲烷,甲烷在有机物中含氢的百分率最高。常温下是无色无味的气体。易燃,燃烧产生蓝色火焰
CH4+2O2===(点燃)CO2+2H2O
烧杯内壁出现水雾,澄清石灰水变浑浊
化工原料、生产、生活中的燃料
丁烷(C4H10)
石油分馏产物,常温常压下为气体,加压变成液体,液化石油气中的主要成分,易燃2C4H10+13O2===(点燃)8CO2+10H2O
化工原料、溶剂、燃料
乙炔(C2H2)
石油加工产品,电石与水反应产生乙炔,燃烧产生大量的热,温度可达3000℃
CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2↑
C2H2+5O2===(点燃)4CO2+2H2O
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
C2H5OH+3O2===(点燃)2CO2+3H2O
化工原料,有机溶剂,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(醋酸:CH3COOH)
白醋的主要成分,有刺激性气味,易溶于水,水溶液呈酸性
CH3COOH====CH3COO-+H+
化工原料、调味品
糖类、蛋白质、脂肪
糖类是甘蔗、谷物的主要成分,蛋白质是动物体的主要成分,脂肪是油脂的主要成分
人体所需要的营养素
3.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。
(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)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。
(4)自然界物质循环的基本途径(以碳元素为例)。
①自然界中各种无机物通过被植物吸收,从自然环境进入生物圈,变成有机物。
②有机物通过生物之间的食物关系进行转移。生物体通过呼吸作用,将有机物转化为无机物,通过生物的排泄和尸体的分解,使有机物变成无机物,回到自然环境中去。
4.有机合成材料
(1)有机高分子材料
用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。分为两类:
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,简称有机合成材料。
(2)塑料
①热塑性和热固性:某些塑料加热时熔化,冷却后变成固体,再次加热后又可熔化,因而具有热塑性。某些塑料一经加工成型后就不会再受热熔化,因而具有热固性,如电木。
②塑料的特性
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
塑料的品种很多,用途也各不相同。下表列出了几种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,电视、雷达部件,医疗卫生用具,还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等
(3)合成纤维
①纤维的分类
②合成纤维的性能和用途
a.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。
b.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
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
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
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
(4)合成橡胶
①橡胶的分类
②合成橡胶与天然橡胶
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、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等
5.“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。
1.有机物的特性以及在日常生产生活中的应用
(1)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、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绝大部分有机物难溶于水,易溶于酒精、汽油、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。
(2)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割断或焊接金属。
③乙烯是重要的化工原料。
④酒精用于消毒和作燃料。
⑤乙酸用作食醋。
2.材料的分类方法
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(将两种或两种以上材料合成一体)
钢筋混凝土、机动车轮胎(合金钢与橡胶的复合材料)
具有综合性能
可降解塑料:是指在较短的时间内,在自然界的条件下能够自行降解的塑料。它一般分为四大类: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。其中生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视,成为研究开发的热点。
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
(2)各种纤维的燃烧鉴别法
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
【常考1】会区别有机物和无机物
例1 下列几种常见的饮料中,不含有机物的可能是( )
【答案】D
【解析】果汁中的维生素、牛奶中的蛋白质、啤酒中的酒精都是含碳化合物,是有机化合物。
方法归纳 判断某物质是不是有机物的方法:(1)该物质首先是化合物,如碳单质不是有机物;(2)含有碳元素;(3)碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等物质虽然也含有碳元素,但结构、性质与有机化合物不同,不属于有机物。
【常考2】知道一些简单有机物及对生命活动有重大意义的有机物;知道自然界中的碳、氧、氮循环。
例2 临近中考,家长为了给学生增加营养,制订了如右表所示的食谱:
(1)馒头和米饭中主要含有的营养物质是 ,在人体内降解后会生成 。
(2)红烧牛肉中主要含有的营养物质是 。
【答案】(1)糖类 葡萄糖 (2)蛋白质
【解析】解析 馒头和米饭中主要含有糖类,这些糖类在人体内降解后会生成葡萄糖。葡萄糖是生命活动中不可缺少的重要物质,也是生命活动所需能量的主要来源。红烧牛肉和清蒸西江鱼中主要含有蛋白质,同时含有脂肪等。
方法归纳 食物中含有蛋白质、糖类、脂肪等基本的有机物。常见富含蛋白质的食品有:瘦肉、牛奶、鱼类、豆制品等;富含糖类的食品有:面条、糖果、马铃薯、馒头、米饭、玉米等;富含脂肪的食品有:花生、肥肉、植物油等。
【常考3】了解有机合成材料,白色污染及其防治措施。
例3 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
【解析】塑料、合成纤维、合成橡胶是三大有机合成材料;保鲜膜使用的材料主要是聚乙烯等塑料;羊毛和合成纤维灼烧的现象不同,据此加以鉴别。
1.如图是一瓶刚开启的饮料,其成分中属于有机物的是( C )
A. 只有② B. 只有④ C. ②④ D. ②③④
【解析】柠檬酸和蔗糖符合有机物的特性。
2.“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
【解析】天然气是蕴藏于地下的气体燃料,主要成分是甲烷。
3.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
【解析】甲烷是可燃性气体,点燃前必须验纯。
4.下列食物中富含蛋白质的是( B )
A.马铃薯 B.鲫鱼 C.花生油 D.西瓜
【解析】马铃薯富含淀粉;鲫鱼富含蛋白质;花生油富含油脂;西瓜富含维生素。故选择B。
5.人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等,对此以下说法不正确的是( C )
A.糖类是人体生命活动所需能量的主要来源 B.蛋白质是构成生命体的基本物质
C.羊毛、头发、棉花的主要成分都是蛋白质 D.脂肪主要起到贮存能量的作用
【解析】棉花的主要成分是纤维素。
6.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
【解析】丁烷是打火机的主要燃料,那么说明丁烷具有可燃性,A正确;根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变,丁烷由碳元素和氢元素组成,那么丁烷燃烧会生成二氧化碳和水,B错误,C正确;由丁烷的化学式可知一个丁烷分子由4个碳原子、10个氢原子构成,D正确。故选B。
7.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
【解析】甲烷是最简单的有机物,植物残体分解可以生成甲烷,甲烷与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火可能发生爆炸,甲烷的密度比空气的密度小,不溶于水.A、甲烷是最简单的有机物,由碳和氢元素组成.故A正确;B、沼气(主要成分是甲烷)是由植物残体分解生成的.故B正确;C、甲烷与氧气或空气混合达到一定程度时遇明火可能发生爆炸,必须采取通风、严禁烟火等安全措施.故C正确;D、因为甲烷的密度比空气的密度小,不溶于水.所以实验室收集甲烷气体可采用排水法或向下排空气法.故D错误.故选D.
8. 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
【解析】A、蛋白质遇到甲醛、硫酸铜会变性,从而失去活性.正确.B、蛋白质属于化合物,其中含有碳元素、氢元素、氧元素等元素,属于有机物.正确.C、牛奶、豆腐中含有丰富的蛋白质,而米饭中含有丰富的淀粉,淀粉属于糖类.错误.D、蛋白质遇高温会失去活性,可以用高温杀灭H7N9禽流感病毒.正确.故选C.
9.下列物品所使用的主要材料为有机合成材料的是( C )
【解析】A属于无机非金属材料;纯棉被单属于天然纤维;腈纶运动衣属于有机合成材料。不锈钢餐具属于金属材料。
10.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
【解析】可降解塑料是指在生产过程中加入一定量的添加剂(如淀粉、改性淀粉或其他纤维素、光敏剂、生物降解剂等),稳定性下降,较容易在自然环境中降解的塑料,制造塑料的原料没有节省,故A错误;塑料和可降解塑料的区别在于是否能自行分解,二者都便于加工塑料产品,故B错误;可降解塑料的使用范围没有扩大,故C错误;可降解塑料能够在较短的时间内分解,开发可降解塑料是解决“白色污染”的重要途径之一,故D正确。
11.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
【解析】禁止生产、销售和使用塑料购物袋会给人们正常的生活带来不便。
12.下列属于我国塑料包装制品回收标志的是 ( B )
【解析】A是金属回收标志;C表示禁止燃放鞭炮;D表示禁止吸烟。
13.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
【解析】推广使用一次性塑料杯,能够使塑料的消费量大增,从而加重了环境污染,故B不合理.
14.我国科学家在甲烷高效转化研究中获得重大突破,如图为该转化的微观示意图。下列说法正确的是( A )
A. 该反应属于分解反应 B. 甲烷是无机物
C. 甲烷中碳、氢元素质量比为1∶4 D. 单中心铁催化剂在反应后本身质量减少
【解析】由微观示意图可知,A.该反应属于分解反应是正确的叙述;B.甲烷是有机物,因为是含碳的化合物; C.甲烷中碳、氢元素原子个数比为1:4 D.单中心铁催化剂改变了反应速度,反应后本身质量不变。
15.取8g某有机化合物在氧气中完全燃烧,生成11g二氧化碳和9g水,则:
(1)该有机物中一定含有 元素。
(2)若该有机物的相对分子质量为32, 那么其化学式为 。
(3)此有机物在空气中燃烧的化学方程式为 。
【答案】(1)C、H、O (2) CH4O (3)2CH4O+3O22CO2+4H2O
【解析】(1)11g二氧化碳中含有的碳元素的质量为11g×12/44=3g;9g水中含有的氢元素的质量为9g×2/8=1g;该有机物中碳元素和氢元素的质量和为3g+1g=4g<8g,所以该有机物中含有氧元素,并且氧元素的质量为8g-4g=4g。
(2)设该化合物的化学式为CxHyOz。根据有机物中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为3:1:4和有机物的相对分子质量为32,则有12x=32×3/8,y=32×1/8,16z=32×4/8,解得x=1,y=4,z=1,则有机物的化学式是CH4O。(3)此有机物在空气中燃烧的化学方程式为2CH4O+3O22CO2+4H2O。
16.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
【解析】人们常说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶;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“白色污染”;重复利用某些塑料制品,使用一些新型的、可降解的塑料制品,可以减少“白色污染”
17.有机化合物对人类的生活和社会发展具有极其重要的意义。请回答下列问题。
(1)下列有关有机化合物的说法,正确的是 。
A.有机化合物的种类繁多 B.葡萄糖、淀粉属于有机化合物
C.油脂、蛋白质属于有机化合物 D.硫酸、碳酸钙属于有机化合物
(2)中国是世界上最早利用天然气做燃料的国家。天然气的主要成分是甲烷(CH4),请写出甲烷在氧气中完全燃烧的化学方程式: 。
(3)苹果中含有戊酸戊酯(C10H20O2)是其具有果香的主要原因。组成戊酸戊酯的元素有 种,其中碳、氢元素的质量比为 。
(4)只用水来制取植物油是通过化学方法无法实现的。请从元素组成的角度说明原因: 。
【答案】(1)ABC (2)CH4+2O2CO2+2H2O (3)3 6:1 (4) 水和植物油的组成元素不同
【解析】(1)硫酸、碳酸钙属于无机化合物。(3)戊酸戊酯中碳、氢元素的质量比为12×10:1×20=6:1。(4)运用质量守恒定律分析可知,水和植物油的组成元素不同,故无法只通过化学方法用水来制取植物油。
18.乙醇(化学式为C2H5OH)是一种能代替汽油等燃料的清洁能源,但其在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外,还会生成一氧化碳。69g乙醇与一定量的氧气在点燃条件下发生反应:xC2H5OH+8O2yCO2+2CO+9H2O。
(1)化学计量数x的值是 。
(2)计算反应后生成一氧化碳的质量。
【答案】(1)3 (2)解:设反应后生成一氧化碳的质量为m。
3C2H5OH+8O24CO2+2CO+9H2O
138 56
69g m
138/56=69g/m
m=28g
答:反应后生成一氧化碳的质量为28g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应后有18个氢原子,反应前也应该有18个氢原子,每个乙醇分子中含有6个氢原子,所以x的值为3,进而可以算出y的值是4,z的值是2。
19. 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:[来源:学§科§网]
(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
【解析】(1)在X+2H2CH3OH的左边有1个X分子和4个氢原子,右边有1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子.根据质量守恒定律中元素种类不变、原子个数不变的特点,可知1个X分子中含有1个碳原子和1个氧原子.因此X的化学式表示为CO.
(2)乙醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水.该反应的化学方程式为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O.
(3)由丙醇(C3H7OH)和丁醇(C4H9OH)的名称和化学式可以看出:有机物的命名与分子中碳原子的个数对应,如命名为“丙某”,分子中就含有3个碳原子,以此类推.还可以看出醇类物质的化学式中氢原子的个数总比碳原子个数的2倍多2个,另外还含有1个氧原子.因此醇类物质的化学式可以表示为CnH2n+1OH或CnH2n+2O.
20.国家质监局发布公告,禁止生产或进口有害的以DEHA(C22H42O4)为增塑剂的PVC食品保鲜膜。市场上保鲜膜的种类较多,要保证食品安全,必须注意识别。
(1)DEHA由 种元素组成,分子中C、H原子的个数比为 。DEHA是一种 (填“有机物”或“无机物”),使用不当易通过食物进入人体。
(2)塑料保鲜膜不宜包装熟的油炸食品,因为高温时保鲜膜中的增塑剂分子容易从保鲜膜进入食品中,从微观角度解释其原因: 。
(3)全世界每年生产、使用约上千万吨保鲜膜,产生大量塑料垃圾。为了保护环境,你提出的合理化建议是 (合理答案均可)(至少两条)。
【答案】(1) 3 11:21 有机物 (2)高温时,分子运动速率加快,更易扩散
(3)改用可降解的棉布或纸代替塑料 回收利用塑料制品
【解析】(1)由DEHA的化学式可以看出:它由碳、氢、氧三种元素组成;DEHA分子中碳、氢原子个数比为22:42=11:21;DEHA中含有碳元素,因此属于有机物.(2)高温时保鲜膜中增塑剂分子更容易从保鲜膜进入食品中,是因为温度升高,分子的运动加快.(3)为了减少塑料垃圾,保护环境,我们应该少用或不用塑料制品或用可降解塑料等.
1. “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
【解析】从题目中的信息可知: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,天然气的主要成分是甲烷,因此可燃冰是甲烷的水合物,可燃冰属于有待开发的新能源。
2.我国科学家在甲烷高效转化研究中获得了重大突破,如图为该转化的微观示意图。下列说法正确的是( A )
A.该反应属于分解反应 B.甲烷是无机物
C.甲烷中碳、氢元素的质量比为 1∶4 D.单中心铁催化剂改变了反应速度,反应后本身质量减少
【解析】该反应由一种物质反应生成两种物质,属于分解反应。甲烷是最简单的有机物。甲烷中碳、氢元素的质量比是3∶1。单中心铁催化剂改变了反应速度,反应后本身质量和化学性质都不变。
3.将某气体在空气中点燃,在其火焰上方罩一个干冷的烧杯,烧杯内壁有水珠出现,把烧杯迅速倒转过来并倒入澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,则该气体不可能是 ( C )
A.CH4 B.C2H2 C.H2 D.CO和H2的混合气体
【解析】气体在空气中点燃,烧杯内壁有水珠出现,说明生成H2O; 澄清石灰水变浑浊,说明生成CO2。故该气体中肯定含有C、H元素。
4.日常生活中常见的物质有:①汽油;②酒精;③天然气;④醋酸;⑤干冰;⑥葡萄糖;⑦油脂;⑧金刚石。其中全部为有机物或主要成分为有机物的是( C )
A.①②④⑤ B.④⑤⑥⑦ C.①②③④⑥⑦ D.①②③⑥⑧
【解析】干冰、金刚石属于无机物,所以要排除含有⑤和⑧的选项。
5.“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
【解析】由题中给出的纤维素的化学式可以得出,它是由C、H、O三种元素组成的;纤维素分子中C、H、O原子的个数比为6:10:5;羊毛燃烧会有烧焦羽毛的气味,而棉花燃烧没有这种气味,可以用这种方法来区别;棉花是天然纤维,不是人工合成的
6.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
【解析】B选项中棉花属于天然纤维;C选项中蚕丝属于天然纤维;D选项中钛合金属于金属材料。
7.下列几种自来水管中既经济又耐用的是 ( B )
A.普通钢管 B.塑料管 C.不锈钢管 D.镀锌管
【解析】塑料管有很多优点,如质轻、有一定的强度(完全符合自来水管对强度的要求)、耐用、耐腐蚀(钢管容易生锈)价格低廉等。
8.不粘锅内表面通常使用特氟龙涂层,原料为聚四氟乙烯,其结构简式为[CF2CF2]n,下列对聚四氟乙烯的推断,不合理的是( D )
A.属于有机合成材料 B.有较好的耐高温性
C.可耐酸腐蚀 D.可溶于酒精、食用油等有机溶剂
【解析】炊具会接触到食用油等物质,如果聚四氟乙烯可溶于这些物质,则该涂层会被破坏掉。
9.饮用含甲醇的酒,可造成失明,甚至中毒死亡。如图是甲醇燃烧的微观示意图(未配平),下列有关说法或化学方程式错误的是( B )
A.工业酒精中往往含有甲醇,禁止用工业酒精配制饮料酒
B.CH3OH+3O2CO2+4H2O
C.每个甲醇分子比每个乙醇分子少一个原子团“CH2”
D.等质量的甲醇与甲烷分别在足量氧气中完全燃烧,甲醇消耗的氧气比甲烷少
【解析】 根据甲醇燃烧的微观示意图可写出反应的化学方程式为2CH3OH+3O22CO2+4H2O,甲醇与氧气的质量比为32∶96;甲烷燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,甲烷与氧气的质量比为16∶64,所以等质量的甲醇与甲烷在足量O2中完全燃烧,甲醇消耗O2少。
10.检验某可燃性化合物是否含有碳、氢、氧三种元素,将该物质在氧气中或空气中燃烧后还必须进行的实验有( B )
①用带火星的木条检验 ②用无水硫酸铜检验 ③用澄清石灰水检验 ④对反应物、生成物进行称量
A. ①②③④ B. ②③④ C. ①②③ D. ②③
【解析】 必须从定量角度分析氧元素是否存在。
11.“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
【解析】C24H34O4中含有碳元素且不属于碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等,所以属于有机物;该“塑化剂”中碳、氢、氧三种元素的质量比为144:17:32;该“塑化剂”中碳元素的质量分数为;一个“塑化剂”分子由24个碳原子、34个氢原子和4个氧原子构成。
12.下表是几种可燃物在压强为101千帕时的沸点。请你回答:
可燃物
CH4
X
C3H8
C4H10
C5H12
沸点/℃
-164
-88.6
-42.1
-0.5
36.1
(1)“祥云”火炬中的燃料含有C3H8,它燃烧的化学方程式是 。
(2)X为 。
(3)打火机的燃料稍加压即可以液化,减压后(打开开关)液体又容易汽化,遇明火即燃烧。上表中可作打火机燃料的是 。
(4)请你从表中找出一条规律: 。
【答案】(1) C3H8+5O23CO2+4H2O (2) C2H6 (3) C4H10 (4)物质的一个分子中碳原子个数越多,物质的沸点越高
【解析】 由表可知,表中可燃物的化学式通式为CnH2n+2,且随着碳原子个数增多,物质沸点也增高。只有C4H10的沸点最接近常温,可作打火机燃料。
13.如图所示装置是用燃烧法来确定有机物组成的常用装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成(已知:C中的氧化铜是确保有机物中的碳元素完全转化为二氧化碳;A中的反应为2H2O22H2O+O2↑)。请回答下列问题:
(1)A装置中a仪器的名称是 ,b中盛放的物质是 。
(2)若去掉B装置会对什么元素的测量结果有影响? ,会使测量结果 (填“偏大”或“偏小”)。
(3)E装置中所盛放物质最好选用 (填序号)。
①氢氧化钙溶液 ②氢氧化钠溶液 ③水
(4)若准确称取1.12克样品(样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧,D装置增重1.44克,E装置增重3.52克,则该有机物样品中所含的元素为 。
【答案】(1) 烧瓶 过氧化氢溶液 (2) H 偏大 (3) ② (4)C、H
【解析】 D装置增加的是H2O的质量,E装置增加的是CO2的质量。
mH=1.44克×=1.44克×=0.16克
mC=3.52克×=3.52克×=0.96克
0.96克+0.16克=1.12克,恰好等于样品质量,因此样品中只含C、H两种元素。
14.黄姚古镇是“最值得去”的十大古镇之一,地方名吃“豆腐酿”营养丰富,它是将当地水豆腐揉碎,再加入半肥瘦的猪肉馅,馅中加入少量的碘盐,捏成一个个的小包子,入锅文火慢煎即成。豆腐酿是游客最喜欢的特色菜肴,有游客甚至用塑料袋将其打包回去给家人品尝。
(1)豆腐酿中的主要营养素有 ;人体如果缺碘会引起 。
(2)塑料袋属于 (填“天然”或“合成”)有机高分子材料,它们在自然环境中很难降解,大量的废弃塑料容易造成 。
【答案】(1)蛋白质 油脂(或脂肪)和无机盐(任意写两个均得分) 甲状腺肿大(或大脖子病,或影响生长发育) (2)合成 “白色污染”
【解析】(1)人体内的营养素有六种,分别为蛋白质、油脂、糖类、无机盐、维生素、水和无机盐;豆腐中主要的营养素有蛋白质,半肥瘦的猪肉馅中主要的营养素有蛋白质和油脂,碘盐中主要的营养素有无机盐。(2)塑料属于三大合成材料之一,塑料不易降解,大量的废弃塑料容易造成“白色污染”。
15.天然气的主要成分是甲烷。甲烷在空气中充分燃烧时的化学方程式为 。家庭煤气灶使用天然气做燃料时,为了确保甲烷燃烧充分,可采用的方法是 ;如果甲烷燃烧不充分,可能产生的后果是 。
【答案】CH4+2O2CO2+2H2O 调节煤气灶的进风口,保证有足够多的空气进入 产生CO有毒气体,污染空气、浪费能源
【解析】天然气燃烧需要氧气,家庭煤气灶使用天然气做燃料时,为了确保甲烷燃烧充分,应增加煤气灶的进气量,可采用的方法是调节煤气灶的进风口,保证有足够多的空气进入。甲烷中含有碳元素,如果甲烷燃烧不充分,可能产生CO(有毒气体),并且会浪费能源。
16.工人师傅进行金属切割或焊接时使用的是氧炔焰,即乙炔(C2H2)跟氧气发生氧化反应产生的火焰。
(1)产生氧炔焰的化学方程式是 。
(2)气割时应使氧气过量。气焊时应控制氧气的用量,以防止 。
(3)如果260kg的乙炔充分燃烧,理论上至少需要消耗氧气的质量为多少?
【答案】(1)C2H2+5O2===(点燃)4CO2+2H2O (2)金属被氧化
(3)解:设理论上至少需要消耗氧气的质量为x。
C2H2 + 5O2===(点燃)4CO2+2H2O
52 160
260kg x
52/160=260kg/x
x=800kg
答:理论上至少需要消耗氧气800kg。
【解析】气焊时应控制氧气的用量,以防止金属被氧化,从而保护金属。
17.面粉是制作面包的主要原料,判断面粉品质优劣的测定项目通常有:淀粉含量、灰分含量及面粉酸度等。面粉酸度的度数是指中和100克面粉中含有的酸所耗用质量分数为0.4%的氢氧化钠溶液的毫升数。面粉酸度与面粉品质的关系如下表。
请回答:
(1)为检测某种面粉中是否含有淀粉,取一定质量的面粉放入烧杯中,加入适量的蒸馏水,搅拌,缓缓加热,溶解,取少量试液置于试管中,滴加碘液,若溶液 ,就说明该面粉中含有淀粉。
(2)称取5克某种面粉放入锥形瓶,加入适量蒸馏水搅匀,为减小实验误差,现用质量分数为0.004%的氢氧化钠溶液来进行测定,恰好完全反应时共消耗22毫升氢氧化钠溶液。计算该面粉的酸度,并判断其品质(忽略两种氢氧化钠溶液密度的差异)。
【答案】(1)变蓝
(2)解法一:面粉酸度的度数为:22毫升÷0.4%/0.004%×100克/5克=4.4毫升
即面粉的酸度为4.4°,介于2°与4.5°之间,故面粉为陈年面粉。
解法二:100克面粉消耗的质量分数为0.004%的氢氧化钠溶液的体积数为:
100克/5克×22毫升=440毫升
0.004%的氢氧化钠溶液体积数换算为0.4%的氢氧化钠溶液体积数(即酸度数)为:0.004%/0.4%×440毫升=4.4毫升
即面粉的酸度为4.4°,介于2°与4.5°之间,故面粉为陈年面粉。
【解析】(1)淀粉遇碘变蓝色可检验淀粉。
(2)5克某种面粉消耗0.004%氢氧化钠溶液22mL,所以如果改用0.4%氢氧化钠溶液,消耗氢氧化钠溶液的质量为0.22mL,那么100g这种面粉消耗0.4%氢氧化钠溶液的体积为0.22mL×100/5=4.4mL,即面粉酸度为4.4°,在2°-4.5°之间,为陈年面粉.
18.碳及其化合物与人类关系密切,在生活中应用广泛。请填写下列空格:
(1)下列含碳元素的物质:①碳酸钠、②甲烷、③一氧化碳、④碳酸,属于有机物的是 (填序号,下同),汽水中含有的一种酸是④。
(2)木炭可以做燃料,它在空气中充分燃烧的化学方程式是 。
(3)倡导“低碳”生活,主要是为了减少 的排放量,请写出一例符合这一主题的做法:
。
【答案】(1) ② ④
(2) C+O2===(点燃)CO2
(3)CO2 骑自行车上学(及时关灯,尽量少开空调等)
【解析】(1)甲烷是含碳元素的化合物,属于有机物;碳酸属于酸。
(2)碳在空气中燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为C+O2===(点燃)CO2。
(3)“低碳”生活,主要是为了减少二氧化碳的排放,例如骑自行车上学(及时关灯,尽量少开空调等)。
19.(1)均衡的膳食结构可以保障身体健康。某种食品的配料标签如图甲所示:
①该配料中富含蛋白质的物质是鸡蛋
②从营养均衡的角度看,该食品中除水外,还缺少的营养素是 。
(2)良好的生态环境可以提升生活质量。
①硫酸厂的污水中含有硫酸等物质,可用 进行中和处理后再排放;
②在家庭装修时,一些人造板材会释放出一种对人体有害并有刺激性气味的气体,该气体可能是
(填字母)。为避免它对室内空气的污染,应注意开窗通风。
A.氮气 B.二氧化碳 C.甲醛 D.甲烷
(3)先进的交通工具可以加快出行步伐。据2015年5月17日《中国日报》报道:连盐铁路是国家沿海铁路大通道的重要组成部分,也是实施江苏沿海开发国家战略的重要基础设施项目。预计2017年5月底建成,建成后,苏北革命老区将逐步跨入“高铁时代”。
现有以下三种材料:
A.金属材料 B.合成材料 C.复合材料
根据要求选择填空(填字母):
①钢轨建设需要大量的钢铁,钢铁属于
②高铁座椅上常用到耐磨、耐腐蚀的涤纶等,涤纶属于 。
【答案】(1)维生素 (2)氢氧化钙 C (3)A B
【解析】(1)鸡蛋中富含蛋白质,小麦粉、白砂糖富含糖类、食盐富含无机盐、棕榈油富含油脂,还缺少水和维生素。(2)氢氧化钙是一种碱,常用来中和酸性废水;氮气、甲烷、二氧化碳都没有刺激性气味,甲醛是一种有刺激性气味的有毒气体。(3)钢铁属于合金材料;涤纶是合成纤维,属于有机合成材料。
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