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第二章 物质转化与材料利用
第3节 有机物和有机合成材料
浙教版 科学（初中）
九年级上
1
课堂导入
观察思考
海贼王：乌索普的智慧，对路飞使用瓦斯大爆炸
什么是瓦斯？
瓦斯为什么会大爆炸，产生这么大的威力？
有机物的合成与结构
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一有机物。
有机物有什么特点 常用的有机合成材料又有哪些呢
互动学习
2
一、简单的有机物
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[ C0(NH)2]等。
H2
H2O
CO
CO2
N2
.......
甲烷CH4
甲胺CH3NH2
尿素CO(NH2)2
......
阳光
雷电
生活中常见的有机物
（2）从物质组成看，有机物是一类含碳化合物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等除外)，大多含有
C、H、0、N等元素。有了有机物才有生命。
定义：通常将含碳的化合物叫有机化合物，简称有机物 。
（1）碳的氧化物、碳酸、碳酸盐，虽是含碳的化合物，但由于它们在结构、组成、性质上都跟
无机化合物相似，所以通常将它们归到无机物中。
C6H12O6 葡萄糖
C4H10 丁烷
C2H2 乙炔
C2H5OH 酒精
CH3COOH 乙酸
CCl4 氯仿
CH4 甲烷
CH3OH 甲醇
CO(NH2)2 尿素
这些物质的元素组成中有什么共同特点
都含有C元素
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主要成分是什么呢？
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。
（3）由比例模型可知：甲烷分子是由1个碳原子和4个氢原子构成
（1）甲烷是最简单的一种有机物
（2）沼气、天然气和石油气的主要成分都是甲烷。火星的大气层也发现有很多的甲烷。
甲烷是池沼底部产生的沼气和煤矿的坑道所产生的气体的主要成分。这些甲烷都是在隔绝空气的情况下，由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。
池沼底部产生的沼气
煤矿的坑道
天然气开采
沼气的制取与应用
甲烷在自然界的存在
沼气
天然气
煤矿坑道气（瓦斯）
油田气
天然气的使用
瓦斯爆炸
因此煤矿必须严禁烟火与电火花
甲烷的物理性质
极难溶于水
沼气有蒜臭味是因为含硫化氢
沼气、天然气是混合物，甲烷是纯净物
根据你所了解的沼气和它的用途，你能推测甲烷的化学性质吗？
燃料——可燃性
无色、无臭的气体，密度小于空气（ =0.717g/L)
甲烷燃烧的产物是什么呢？
点燃甲烷气体，在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，
观察实验现象：____________________________________________。
反应的化学方程式为：_________________________________
产生蓝色火焰，同时石灰水变浑浊
CH4 ＋ 2O2= CO2 ＋ 2H2O
甲烷气体燃烧的实验
由于甲烷气体与空气或氧气混合点燃时，易发生爆炸，故使用前需要验纯。家庭在使用沼气或天然气作燃料时要注意安全。因此可燃物点燃前要验纯
注意：
打火机内装的是哪一种气体？
家用液化气的主要成分是哪一种气体？
丁烷（C4H10）
打火机中液体、家用液化气的主要成分（它是常温下经压缩后变成液态，灌装在钢瓶中，使用时经减压，使液态丁烷液化成气体）
性质：易被液化、具有可燃性
写出它在空气中燃烧的化学方程式：
2C4H10 + 13O2 ==== 8CO2 + 10H2O
点燃
丁烷模型
乙炔（ C2H2 ）
性质：具有可燃性，燃烧时能产生3000度以上的高温
写出它燃烧的化学方程式：
用途：可以用于焊接和切割金属。
用氧炔焰焊接和切割金属
2C2H2 + 5O2 === 4CO2 + 2H2O
乙炔的结构模型
点燃
易爆 远离明火
酒精的用途：
1、饮用
2、溶剂：碘酒
3、医疗上用于消毒：75% 体积分数
4、可作酒精灯和内燃机的燃料
乙醇（C2H5OH）——俗称酒精，最常用的有机物之一
物理性质：无色透明 具有特殊气味的液体，易挥发（需密闭保存），能与水以任意比相溶，并能溶解多种有机物（汽油、氯仿、苯）
化学性质： 可燃性
C2H5OH+ 3O2 === 2CO2 + 3H2O
点燃
注意：工业酒精不能食用,含甲醇CH3OH，甲醇俗称“假酒”（无色透明的液体、剧毒，饮用后会使人眼睛失明、甚至死亡）
为什么我们的衣服沾上了油渍时可以用汽油或酒精来清洗？
是利用这些 有机物（汽油和酒精）是很好的溶剂这一特性。
常见的有机溶剂有：汽油、酒精、氯仿、四氯化碳等。
有机物哪些共性？
（1）在加热或点燃的情况下，大多数有机物能燃烧
（2）多数有机物易溶于有机溶剂中
（3）大部分不易溶于水
（4）多数熔点较低，一般在400℃以下
有机物有许多特性，这些特性常被人们应用到日常生活和生产之中。
1、种类繁多。
2、物理性质方面：
（1）大部分有机物熔点较低，易挥发，不易导电等（大多是非电解质、固态是分子晶体）
（2）难溶于水、易溶于有机溶剂；许多有机物，如酒精、乙醚、苯等都是常见的溶剂
3、大部分有机物易挥发，易燃烧，热不稳定（受热易分解）大多含有碳、氢元素。受热分解生成会生成碳、氢等单质。
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，使用前先验纯
思考：可燃性气体在点燃前必须进行什么操作？
由于甲烷可燃性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。取少量待验纯气体装于试管中，用拇指封住试管口，把试管口靠近酒精灯火焰，放开拇指，如果听到尖锐的爆鸣声说明气体不纯。
有机物的主要性质
互动学习
2
二、生物体中的有机物
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。
(一) 人体内最基本的有机物 、 、 等。
糖类
蛋白质
脂肪
1.糖类
糖类是人体消耗能量主要来源（供能物质）70% ，也是合成人体中许多重要化合物的原料。
常见的糖类有：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉和纤维素等。
最简单的糖类是葡萄糖（C6H12O6）。
（1）元素组成不仅含C、H、O，还含有N、S、P。
蛋白质由C、H、O、N四种元素组成。
2.蛋白质
（2）蛋白质是构成生物体的基本物质，蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子。相对分子量约在1.2~100万之间。
为什么鸡肉、大豆、鱼肉富有营养？
因为它们的主要成分都是蛋白质。
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 _________。
2．点燃棉花纤维，能闻到 _____________ 气味。
烧焦羽毛的
黑烟
烧焦的
点燃棉花纤维和羊毛，所闻到气味为什么不同？
棉花的主要成分是纤维素，羊毛的主要成分是蛋白质
鉴别棉花纤维和羊毛的重要方法：点燃闻气味
活动 1 中闻到的气味就是一种有机物——蛋白质燃烧的结果
蛋白质在某种条件下发生结构和性质上的改变而凝结起来，这种凝结属化学变化是不可逆的，不能再使它们恢复成为原来的蛋白质。
能使蛋白质变性的条件有加热、加酸、碱、重金属盐(如铜盐，铅盐，汞盐等) 等。
服用鸡蛋清、牛奶等蛋白质丰富的食品
当重金属盐中毒怎么办？
蛋白质的变性
脂肪
作用：脂肪是生命体重要的营养物质，主要起到贮存能量的作用。
溶解性：脂肪不溶于水，但可溶于有机溶剂
摄入的脂肪，一部分通过氧化转化为生命活动所需的能量，另一部分以贮存能量的形式存在于体内（皮下脂肪）
皮下脂肪
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。
自然界中各种无机物
植物吸收
进入生物圈
变为有机物
生物间的食物关系
呼吸
排泄
尸体分解
自然界有机物和无机物循环的基本途径：
无机物
1
课堂导入
观察思考
仔细观察我们身边的物体，你知道这些制品是用什么材料做成的吗？
塑料
橡胶
纤维
有机物
有机高分子材料
小分子
大分子
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
如：棉花、羊毛、天然橡胶
如：塑料、合成纤维、合成橡胶
有机物的分类
棉花
羊毛
天然橡胶
合成有机高分子材料又可以怎么分类呢？与天然物质相比有什么特征？
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，通常有合成塑料、合成纤维和合成橡胶等。
互动学习
2
一、有机合成材料
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。
下图中所列的塑料制品，它们各有什么特点？
各种塑料制品
最早的塑料叫赛璐珞，是在 100 多年前出现的，它是由硝化纤维、酒精、 樟脑等原料制成。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。从当前世界塑料业发展速度来看，德国和瑞典居首位，日本和欧洲一些国家次之，美国较慢。国外塑料包装呈现以下发展趋势。
我国塑料制品产量在世界排名中始终位于前列，其中多种塑料制品产量已经位于全球首位，我国已经成为世界塑料制品生产大国。2001-2010年我国塑料制品产量年均增幅维持在15%以上，2010年我国塑料制品总产量达到5830万吨。
看看厨房里的物品，它们各是由什么材料制成的？
垃圾袋：塑料
炒锅把手：塑料
瓶塞：塑料
…
你家厨房里除了用塑料制成的物品以外，还剩下什么
厨房里的物品
还有金属制品--铁锅
布制品--窗帘
......
在日常生活中,塑料被大量的应用,你知道塑料这种材料有什么优点吗
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，趁热把它注入不同的模具里，冷
却后就会形成各种形状的制品。
② 不与化学物品发生反应
塑料制品作为包装容器，盛装各种化学液体。
③ 良好的绝缘体
塑料作为电线和电器的绝缘部分，防止触电。
④ 柔韧度高
塑料制作成各种塑料管子。
⑤ 结构稳定、耐腐蚀性好
⑥绝热性好
塑料
鉴别天然纤维和合成纤维
纤维
天然纤维
合成纤维
羊毛
棉花
涤纶
腈纶
绵纶
下列物质由什么材料制成？
聚酯纤维（涤纶）
聚丙烯腈纤维（腈纶）
涤纶（的确良） 挺括耐摺
锦纶（尼龙） 耐磨性
腈纶（仿丝绸） 保暖性和良好手感
合成纤维：
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。
合成纤维常与天然纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括。
腈纶
锦纶
涤纶
人造心脏瓣膜（机械瓣）与人体的结合部 分由合成纤维制成，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。
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。
如何区别棉、羊毛、合成纤维制织成的布料？
从布料的毛边抽一根丝，用火点燃：
棉——无异味，有少量灰烬
羊毛——烧焦羽毛的气味，燃烧后的剩余物可以用手指挤压成粉末状
合成纤维——特殊气味，可趁热拉成丝，燃烧后灰烬为玻璃球状
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
橡胶止水带
合成橡胶轮胎
合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。如:丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。
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。例如，有些塑料的结构稳定，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。
常见垃圾的降解时间
大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具等，在使用后被抛弃在环境中。由于塑料性质稳定，在自然生态系统中不能被分解者分解，残留在土壤中，会破坏土壤结构，给景观和生态环境带来很大破坏。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”。
（1）制造和使用可降解塑料
（2）不随意丢弃塑料制品，回收重新制造。
（3）重复使用某些塑料制品如塑料袋等。
1、有机合成材料在给人们的生产、生活带来便利的同时，你认为有机合成材料有没有不利影响
有些塑料的结构稳定，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。
2、“白色污染”主要指什么？如何解决？
填埋区内的塑料垃圾
海中漂浮的塑料垃圾
塑料燃烧时产生的黑烟
塑料垃圾对环境的污染
每天你和家人购物之后，共带回多少个塑料袋，对于塑料袋你们是如何处置的？你觉得应如何处置才对环境造成的危害最小
(1)生活垃圾分类放置,进行回收利用
(2)禁用一次性杯、袋等塑料制品
(3)回收废弃的塑料等合成材料
一.卫生掩埋法:就是找块空地,把垃圾掩埋起来,易降解无毒的垃圾
二.焚烧法:将垃圾分类之后,送入焚化炉里燃烧
三.积肥法:把垃圾堆叠起来,使废弃物的纤维质和有机质腐化,变成肥料来改良土壤。
处理垃圾的方法:
垃圾回收再利用有三种基本方法:
三.综合利用：堆肥、发电
一.直接回收：啤酒瓶、酱油瓶
二.循环利用：纸、塑料、金属、玻璃
3
课堂小结
典例分析
考点一：简单的有机物
4
【典型例题1】
据报道,我省某民营企业研发的“天的”火箭发动机试车成功,这种火箭发动机用液态氧,液态甲烷作燃料,多项指标达到国际先进水平。下列说法不正确的是（ ）
B. 甲烷具有可燃性
C. 液态氧是由氧原子直接构成的
D. 一定条件下液态氧和液态甲烷能发生化学反应
A. 甲烷是有机物
C
【迁移训练1】
我国在南海首次试采可燃冰成功。
材料一：可燃冰的化学式为CH4.8H2O，相对分子质量为160，它是由甲烷气体与水在高压低温条件下形成的类冰状水合物。可燃冰热值高、储藏量大，燃烧不产生污染物。
材料二：将CO2注入海底的可燃冰储层，能将可燃冰中的CH4“挤走”，而形成二氧化碳水合物。 回答下列问题：
(1)写出甲烷(CH4)燃烧的化学方程式____________________________________。
(2)CH4.8H2O中碳元素的质量分数为_________________。
(3)下列火于可燃冰的说法正确的是_________。
A．可燃冰是一种清洁能源 B．甲烷和水形成可燃冰的过程是化学变化 C．用CO2“挤走”可燃冰中的CH4过程属于置换反应
CH4+2O2 === CO2+2H2O
7.5%或0.075
AB
燃烧
典例分析
考点二：生物体中的有机物
4
【典型例题1】
舟山作为旅游城市，美食也是吸引游客的重要因素，下列美食中蛋白质含量最少的是( )
B. 紫菜
C. 呛蟹
D. 海瓜子
A. 梅鱼
B
【迁移训练1】
某校化学兴趣小组的同学经查阅资料知道：淀粉在适当温度和酸催化条件下可转变为葡萄糖．为探究淀粉在不同温度下转化为葡萄糖的程度，他们每人都进行了如下两步实验：步骤1．用一支大试管取一定量淀粉与水混合，再加入适量的稀硫酸，摇匀，加热到一定的温度实验过程中，各人控制温度不同，加热持续时间相同．步骤2．然后用两支小试管各取少量大试管内的反应混合物，在其中一支小试管（编号为A）内滴加NaOH溶液至呈强碱性，再滴入4-5滴CuSO4溶液，并加热至沸；在另一支小试管（编号为B）内滴加2-3滴碘水．观察并记录现象．（1）由于各人控制的温度不同，出现了下列三种情况．请你根据已学知识，帮助他们完成下列实验情况汇总表．
现象 结论
第一种情况 A试管中：____________________ B试管中：____________________ 淀粉没有转化为葡萄糖
第二种情况 A试管中：____________________ B试管中：____________________ __________________________
第三种情况 A试管中：____________________ B试管中：____________________ 淀粉完全转化为葡萄糖
中和稀硫酸，使混合液呈碱性，制备氢氧化铜沉淀
无红色沉淀
（2）在步骤2中A试管内所加Na0H溶液的作用是___________________________________________。
溶液变蓝色
蓝色沉淀变成红色
溶液变蓝色
淀粉部分转化为葡萄糖
无红色沉淀
溶液不变蓝色
典例分析
考点三：有机合成材料
4
【典型例题1】
有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破。人们常说的以石油化工为基础的三大合成材料是（ ）
①合成塑料　②医药　③化肥　④合成纤维 ⑤合成洗涤剂　⑥合成橡胶
A. ①②④ B. ②④⑤ C. ①④⑥ D. ②③⑥
C
【迁移训练1】
下列物品所使用的主要材料属于合成材料的是（ ）
B.木雕作品
C.艺术瓷瓶
D.青铜摆件
A.橡胶轮胎
A
【迁移训练2】
【实验现象】一周后发现：A杯中的水量几乎不变；而C杯中的水量减少较多；B杯中的现象是______________________________________。
【解释】请用分子的知识解释C杯中水量减少的原因：_______________________________________。
【结论】保鲜膜除了可以阻止食物中水分流失，还能隔绝____________________，防止食物腐败。
【提出新问题】制作保鲜膜的材料是热固性塑料还是热塑性塑料呢(物质在加热时能发生流动变形，冷却后 可以保持一定形状的性质叫热塑性)
【实验】在一支试管中放入少量保鲜膜碎片，用酒精灯缓缓加热，观察到碎片熔化，冷却后变成固体，加 热又可以熔化。由此得出：制作保鲜膜的材料是__________________(填“热塑性”或“热固性”)塑料。
【反思】⑴保鲜膜虽然能延长食品的保鲜期，但大量使用后丢弃会造成____________，所以要控制使用。
⑵化学物质可以造福人类，但有时也会给人类带来危害，请你再举一例说明__________________。
超市中的许多食物用保鲜膜包装后出售。保鲜膜为什么可以“保鲜”呢？
【设计实验】在A、B、C三只相同的玻璃杯中，分别注入等体积的蒸馏水，并在各玻璃杯外壁标明刻度， 如图所示放置一周。
二氧化碳可以用来灭火，但也能产生温室效应
水量减少比A杯多，比C杯少
C杯中的水分子运动到空气中去了
氧气(或空气)
热塑性
白色污染

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