C

$A$、塑料的组成和结构，属于研究物质的结构，属于化学研究内容，故$A$错误；
$B$、纳米铜的性质和变化，属于研究物质的性质，属于化学研究内容，故$B$错误；
$C$、神舟十六号载人飞船的运行轨道，属于物理学研究范畴，不属于化学研究内容，故$C$正确；
$D$、单晶硅的用途和制备，属于研究物质的制备方法和用途，属于化学研究内容，故$D$错误；
故选：$C$。