第12单元 课题3 有机合成材料（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）1

第十二单元 课题3 有机合成材料 1 知道有机物的概念，会初步区分有机物和无机物。 2 认识有机高分子材料的及特点、分类、性能与用途，了解合成材料所带来的环境问题及解决方 法。 3 认识有机合成材料对人类社会进步所起的重要作用，体会学习化学的价值。 一、有机化合物 1 有机化合物：含碳元素的化合物，(甲烷，乙醇，葡萄糖)。 2 无机化合物：不含碳元素的化合物(l、2S4、K3)。 少数含碳的化合物，如：、2、23、碳酸盐等具有无机物的特点，因此把它们看成无机化合物。 3 有机物的分类 依据有机物的相对分子质量大小将其分为两类： 有机小分子化合物：相对分子质量比较小的有机化合物，如：甲烷、乙醇、葡萄糖等。 有机高分子化合物(简称有机高分子)：相对分子质量比较大(从几万到几十万或更高)的有机化合物，如：淀 粉、蛋白质等。 二、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。 包括：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。 2、塑料 由于有机高分子化合物大部分是由小分子化合物聚合而成的，所以也常被称为聚合物。 包括：(1)热塑性塑料(具有链状结构)，加热软化冷却硬化：如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。 (2)热固性塑料(具有状结构)，受热不软化不溶解：如酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉)等。 3、纤维 (1)包括：①天然纤维：植物性纤维，如棉、麻(成分是纤维素)；动物性纤维，如毛、蚕丝(成分是蛋白质)。 ②化学纤维：人造纤维、合成纤维。 (2)合成纤维的强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，但吸水性和透气性较差。如：涤纶(的确良)、锦纶 (尼龙)、腈纶(人造羊毛)等。 (3)鉴别简单的有机物 实验操作 现象 结论 用火烧 无明显特殊气味，灰烬不能捻碎。 涤纶 有烧纸味，灰烬能捻碎。 棉花 有烧焦羽毛的气味，灰烬能捻碎。 羊毛 4、合成橡胶 人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘 性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 5、(1)“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。 (2)如何解决“白色污染”问题？ ①减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋。 ②重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等。 ③使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等。 ④回收各种废弃塑料。 ►问题一 有机化合物 【典例1】(2023·辽宁·中考)化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值。下列说法错误的 是 ．化学观念：物质由微观粒子构成 B．科学思维：有机化合物都含有碳元素，则含碳元素的化合物都是有机化合物 ．科学探究与实践：将1~2 小粒碘分别加入5mL 水和5mL 汽油中，可探究影响物质溶解性的因素 D．科学态度与责任：可燃性气体遇明火易发生爆炸，加油站要严禁明火 【答】B 【详解】、物质都是由微观粒子构成的，该选项说法正确； B、有机化合物中都含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定为化合物，如二氧化碳，该选项说法不正确； 、将等量的碘放入等量的水和汽油中，根据现象可探究同种物质在不同溶剂的溶解性不同，该选项说法正 确； D、可燃性气体不纯时点燃会发生爆炸，则加油站要严禁明火，该选项说法正确。 故选B。 2．(2023·山东烟台·中考)善于梳理有利于知识的系统化，以下对某一主题知识的归纳完全正确的一组是 ．化学家与贡献 B．化学用语与意义 ①汤姆森——发现原子核 ②侯德榜——发明联合制碱法 ① ——表示两个氢原子 ② ——表示铁元素的化合价是 ．物质与构成粒子 D．物质、俗名与类别 ①铜——由铜原子构成 ②氯化钠——由 和 构 成 ①碳酸钠——纯碱——碱 ②甲烷——天然气——有机物 ． B．B ． D．D 【答】 【详解】、汤姆森发现电子；侯德榜发明了联合制碱法，该选项归纳有错误。 B、原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字， 表示两个氢原子；化合价的表示方法，在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前， 数字在后，铁元素的化合价是 价可表示为 ，该选项归纳有错误。 、铜是金属，是由铜原子直接构成的；氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，该选项说法正确。 D、碳酸钠俗名为纯碱，由钠离子和碳酸根离子构成，属于盐；甲烷是天然气的主要成分，属于有机物， 该选项归纳有错误。 故选。 3．(2023·山东威海·中考)激烈的足球比赛中常会出现运动员受伤的情况，医生常用氯乙烷( )药 水喷洒伤口治疗。下列关于氯乙烷的说法不正确的是 ．氯乙烷是一种有机物 B．氯乙烷是由碳、氢、氯原子构成的 ．氯乙烷中氯元素质量分数最大 D．氯乙烷中碳、氢、氯元素的原子个数比为2:5:1 【答】B 【详解】、根据氯乙烷的化学式看出，氯乙烷是一种含碳元素的化合物，属于有机物，故正确； B、根据氯乙烷的化学式看出，氯乙烷是由氯乙烷分子构成的，而分子是由原子构成的，氯乙烷分子是由 碳原子、氢原子、氯原子构成的，故不正确； 、氯乙烷中碳、氢、氯元素的质量比为(12×2):(1×5):(355×1)=24:5:355，所以氯元素质量分数最大， 故正确； D、氯乙烷中碳、氢、氯元素的原子个数比为2:5:1，故正确。 故选B。 4(2023·江苏无锡·中考)艾草中富含的黄酮素( )有极高的药用价值。下列叙述正确的是 ．黄酮素属于有机高分子化合物 B．黄酮素中氧元素的质量分数最小 ．黄酮素的相对分子质量为222 D．黄酮素中含有1 个氧分子 【答】 【详解】、黄酮素属于有机物，且相对分子质量比较小，不属于有机高分子化合物，叙述错误； B、黄酮素中碳、氢、氧元素的质量比=(12×15)：(1×10)：(16×2)=90：5：16，则黄酮素中氢元素 的质量分数最小，叙述错误； 、黄酮素的相对分子质量=12×15+1×10+16×2=222，叙述正确； D、黄酮素是由黄酮素分子构成的，不含氧分子，叙述错误； 答：。 5(2023·山东临沂·中考)甲醚 被誉为“21 世纪的新型消洁、高效燃料”，具有优良的环保性能， 可用作公交车燃料。甲醚燃烧的微观示意图如图所示。 (1)该化学反应前后没有发生变化的粒子是 (填“分子”或“原子”)。 (2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于有机物的是 (填序号)。 (3)写出该反应的化学方程式 。 【答】(1)原子 (2)甲 (3) 【详解】(1)化学变化的实质为分子分成原子，原子重新组合成新的分子，则化学反应前后没有发生变化的 粒子是原子。 (2)由图可知，甲、丙都为含碳元素的化合物，但甲为33，属于有机物，丙为2，不属于有机物，故填。 (3)由图可知，乙为2、丁为2，则结合前面分析可知，该反应的化学方程式为 。 【解题必备】 1 化合物的分类 我们依据化合物的组成上是否含碳元素将其分为两类：有机化合物和无机化合物。 有机化合物(有机物)：组成中含碳元素的化合物，如：甲烷(4)、葡萄糖(6126)、酒精(25)、醋酸(3)等。根据 相对分子质量大小，又分为有机小分子化合物和有机高分子化合物。有机高分子化合物特点：相对分子质 量较大；化学式下标有，如淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯 等。 无机化合物(无机物)：组成中不含碳元素的化合物，如：水、氯化钠、氢氧化钠、硫酸等。 【注意】少数含碳的化合物，如：、2、23、碳酸盐等因具有无机化合物的特点，因此把它们看成无机化合 物。 2 有机物的组成和结构 有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素。在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、 氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳链或碳环。由于原子的排列方式不同， 所表现出来的性质也就不同。因此，有机物的数目异常庞大。 【变式练1-1】(2023·湖南衡阳·中考)归纳是学习化学的重要方法之一。下列说法正确的是 ．盐溶液一定呈中性 B．有机化合物中一定含有碳元素 ．原子中一定含有质子、中子和电子 D．带正电的粒子一定是阳离子 【答】B 【详解】、盐溶液不一定呈中性，也可能呈碱性，如23的溶液呈碱性，故选项说法错误； B、有机物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳 酸、碳酸盐等，则有机化合物中一定含有碳元素，故选项说法正确； 、原子中不一定含有质子、中子和电子，如氢原子中不含有中子，只含有质子与电子，故选项说法错误； D、带正电的粒子不一定是阳离子，如质子带正电荷，但是质子不属于阳离子，故选项说法错误。 故选B。 【变式练1-2】(2023·山东潍坊·中考)中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是 ．《华阳国志》：“取井火煮之，一斛水得五斗盐”——加热蒸发可得食盐 B．《天工开物》：“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰 ．《梦溪笔谈》：“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜 D．《周易》：“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体 【答】B 【详解】、氯化钠的溶解度受温度的影响较小，“取井火煮之，一斛水得五斗盐”，描述的是通过蒸发结 晶的方式，使氯化钠析出，说法正确。 B、煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙，说法错误； 、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”就是说铁能与硫酸铜反应生成铜，也就是说明铁的活动性强于铜，说法 正确； D、湖泊中有机物发酵会产生易燃的主要成分是甲烷的沼气，说法正确。 故选：B。 【变式练1-3】(2023·河北·统考模拟)中药在抗击新冠肺炎的战役中发挥了重要作用。连花清瘟中甘草的 有效成分有甘草酮(22226)。下列对甘草酮描述错误的是 ．一个甘草酮分子由50 个原子构成 B．甘草酮由碳、氢、氧三种元素组成 ．甘草酮中碳元素的质量分数最大 D．草酸酮属于高分子有机合成物 【答】D 【详解】、由化学式可知，一个甘草酮分子由50 个原子构成，故选项说法正确； B、物质由元素组成，甘草酮是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，故选项说法正确； 、甘草酮中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×22):(1×22):(16×6)=132:11:48，因此甘草酮中碳元 素的质量分数最大，故选项说法正确； D、甘草酮的相对分子质量=12×22+1×22+16×6=382，不符合高分子有机合成物定义，故选项说法 不正确。 故选D。 【变式练1-4】(2023·山东聊城·中考)我国科学家在国际上首次以2和2为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜 反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法不正确 的是 ．无机物在一定条件下可以转化成有机物 B．反应前后分子种类改变，原子种类不变 ．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7 D．该反应生成物是32和2 【答】 【详解】根据微观示意图可知，该反应为二氧化碳和氢气在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中转化为乙醇和 水， 、反应物是二氧化碳和氢气，属于无机物，生成物有乙醇，属于有机物，所以无机物在一定条件下可以转 化成有机物，选项正确； B、反应前是二氧化碳分子和氢气分子，二氧化碳分子由碳原子和氧原子构成，氢气分子由氢原子构成， 反应后是乙醇分子和水分子，乙醇分子和由碳原子、氢原子和原子构成，水分子由氢原子和氧原子构成， 反应前后分子种类改变，原子种类不变，选项正确； 、参加反应的二氧化碳分子数目为2，参加反应的氢气分子数目为6，所以参加反应的二氧化碳和氢气的 分子个数比为1:3，选项错误； D、该反应生成物是32和2，选项正确； 故选：。 【变式练1-5】(2023·四川·中考)泸州市生态环境局、公安局联合发文，从2023 年5 月4 日起，对机动 车排放不合格的违法行为进行抓拍。下表测定出汽车在不同速度下，每平均行驶1km，行驶的时间与所排 放大气污染物的质量之间的关系。汽车发动机内高温条件下生成氮氧化物的反应如图所示。 行驶1km 的时间/m 污染物质量/g 污染物 05 075 12 一氧化碳 96 54 87 氮氧化物 38 15 06 碳氢化合物 08 06 07 (1)碳氢化合物属于 (选填“有机物”或“无机物”)。 (2)甲图所示反应的化学方程式为 。 (3)随汽车速度降低，3 种污染物中 的质量在持续减少，因为减速时使进入发动机的 的量减少(填分 子式)，生成的污染物也随之减少。 【答】(1)有机物 (2) (3) 氮氧化物 2 【详解】(1)碳氢化合物是一种含碳元素的化合物，属于有机物； (2)由微观反应示意图可知，该反应是由氮气与氧气在高温的条件下反应生成一氧化氮，化学方程式为 ； (3)由表格中的数据可知，随汽车速度降低，3 种污染物中氮氧化物的质量在持续减少，因为减速时使进入 发动机的氮气的量减少，生成的污染物也随之减少，氮气的化学式为2。 ►问题二 有机合成材料 【典例2】(2023·四川·中考)2022 年北京冬奥会展示了科技创新与艺术设计的完美融合：①雾化机器人 喷出l2对场馆消毒；②用聚乙烯等制作吉祥物“冰墩墩”；③碳纤维制作火炬“飞扬”的外壳；④碲化镉 光伏发电用于速滑馆“冰丝带”……下列有关叙述正确的是 ．①中l2是非金属氧化物 B．②中聚乙烯是有毒有害易降解塑料 ．③中碳纤维是天然有机高分子 D．④中碲化镉是光电转化的金属材料 【答】 【详解】、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。氯元素是一种非金属元素，因此l2是 非金属氧化物，说法正确； B、聚乙烯是一种无毒、无害的塑料，但很难降解，说法错误； 、碳纤维并不是自然界中本来就有的，不是天然有机高分子，说法错误； D、金属材料包括纯金属与和合金，碲化镉不属于金属材料，说法错误。 故选：。 2．(2023·山东淄博·中考真题)化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是 ．熟石灰可用于改良酸性土壤 B．人体缺乏维生素 会引起夜盲症 ．为增强农作物的抗寒、抗旱能力，可施用适量磷肥 D．合金、合成纤维、合成橡胶都是重要的有机合成材料 【答】D 【详解】、熟石灰显碱性可用于改良酸性土壤，选项说法正确； B、人体缺乏维生素 会引起夜盲症，选项说法正确； 、磷肥能促进植物的根系生长，为增强农作物的抗寒、抗旱能力，可施用适量磷肥，选项说法正确； D、塑料、合成纤维、合成橡胶都是重要的有机合成材料，合金属于金属材料，不属于合成材料，选项说 法错误。 故选D。 3．(2023·江苏南通·中考)含碳物质种类丰富、应用广泛。下列物质的性质与用途具有对应关系的是 ．活性炭具有吸附性，可用于水的净化 B．一氧化碳具有毒性，可用于高炉炼铁 ．碳酸氢钠受热易分解，可用于治疗胃酸过多症 D．聚氯乙烯塑料热稳定性差，可用作电线外面的绝缘层 【答】 【详解】活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中溶解的杂质，如除臭去色等，可用于水的净化，故正确； B 一氧化碳具有还原性，可用于高炉炼铁，故B 错误； 碳酸氢钠水溶液显碱性，能与胃酸成分盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可用于治疗胃酸过多症，故 错误； D 聚氯乙烯塑料具有良好的耐腐蚀性和绝缘性，可用作电线外面的绝缘层，故D 错误。 故选：。 4．(2023·江苏常州·中考)“限塑令”后奶茶吸管由聚丙烯(PP)吸管改成纸质吸管，后又改成了环保可降解 的聚乳酸(PL)吸管，下列说法正确的是 ．聚氯乙烯(PV)也能做奶茶吸管 B．聚乳酸吸管会造成白色污染 ．聚丙烯(PP)是有机高分子化合物 D．纸吸管材料主要成分是淀粉 【答】 【详解】、聚氯乙烯有毒，不能做奶茶吸管，不符合题意； B、聚乳酸吸管可降解，不会造成白色污染，不符合题意； 、聚丙烯含碳元素，属于有机物，且相对分子质量很大，属于有机高分子化合物，符合题意； D、纸吸管材料主要成分是纤维素，不符合题意。 故选。 5．(2023·青海西宁·中考)下表对部分知识的整理有错误的是 ．化学与材料 B．化学与健康 ①硬铝、钛合金属于金属材料 ②塑料、合成纤维属于有机合成材 料 ①缺乏维生素 会引起坏血病 ②食用甲醛溶液浸泡过的海产品 ．化学与生活 D．化学与安全 ①食品包装中充入氮气以防腐 ②公路上的积雪可用氯化钠消除 ①图书、精密仪器着火可用二氧化碳灭火器灭火 ②烧碱沾到皮肤上，用大量水冲洗，再涂上硼酸溶 液 ． B．B ． D．D 【答】B 【详解】、①金属材料包括纯金属和合金，硬铝、钛合金都是合金，属于金属材料，正确，②有机合成材 料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，塑料、合成纤维属于有机合成材料，正确； B、①人体缺维生素易患坏血病，正确，②甲醛有毒，不能食用甲醛溶液浸泡过的海产品，错误； 、①氮气化学性质稳定，填充到食品包装中可用于防腐，正确，②氯化钠溶于水后能减低水的凝固点，可 用用氯化钠消除公路上的积雪，正确； D、①扑灭图书、档着火，应选用二氧化碳灭火器，以防止残留物对图书、档造成伤害，正确，②烧碱沾 到皮肤上，用大量水冲洗，再涂上硼酸溶液，利用碱液和硼酸溶液发生中和反应，正确。 故选：B 【解题必备】 有机高分子材料： 1 天然有机高分子材料：棉花、羊毛和天然橡胶 2 合成有机高分子材料(简称合成材料) (1)常见的有机合成材料有塑料、合成纤维和合成橡胶。 (2)有机合成材料 ①热塑性塑料(具有链状结构)如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料 ②热固性塑料(具有状结构)，如酚醛塑料(电木)、脲醛塑料(电玉)等 (3)常见的有机合成材料： ①塑料：聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、脲醛塑料等。 ②合成纤维：尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯晴)等。 ③合成橡胶：高弹性、耐油、绝缘性、耐高温等性能比天然橡胶优越。 (4)常见的复合材料：玻璃钢、碳纤维、钢筋混凝土。 【变式练2-1】(2023·河南信阳·统考一模)高分子材料是由小单元作为基本单元，大量重复连接而成的高 分子化合物，通常又称为聚合物。随着材料科学研究的不断深入，材料表征方法的不断进步，合成高分子 材料正朝着高性能化、多功能化、绿色化以及智能化方向发展。高分子智能材料，也有人称机敏材料，不 远的将来，这些材料将进入我们的生活中、该材料不属于 ．合成材料 B．高分子 ．有机物 D．天然纤维 【答】D 【详解】有机物根据相对分子质量的相对大小，可分为有机小分子化合物和有机高分子化合物(简称有机高 分子)，合成有机高分子材料又简称合成材料，而天然纤维属于天然有机高分子材料。故D 符合题意。 【变式练2-2】(2023·湖南湘西·校联考模拟预测)观察、分析、分类和概括是学习化学的重要方法，下列 分类正确的是 ．纯净物：蒸馏水、酒精、钢 B．天然有机高分子材料：棉花、羊毛、蚕丝 ．氧化物：二氧化锰、干冰、硫酸 D．有机化合物：甲烷、葡萄糖、碳酸氢钠 【答】B 【详解】 由同种物质组