《微項目-甲醛的危害與去除-利用電負性分析與預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)》參考課件

微項目甲醛的危害與去除

——利用電負性分析與預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)1.認識如何借助電負性分析化學(xué)鍵中電荷的分布,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.體會借助電負性認識與預(yù)測有機化合物某些性質(zhì)的思路與方法,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.了解甲醛的性質(zhì)、對人體健康的危害以及去除方法,提升科學(xué)態(tài)度與社會責任。必備知識1.甲醛有毒是因為甲醛進入人體后,分子中的羰基與蛋白質(zhì)分子中的氨基發(fā)生反應(yīng),使蛋白質(zhì)失去原有的活性,甲醛防腐也是基于此原理。2.當A和B兩種元素的原子以共價鍵結(jié)合時,如果它們的電負性不同,電負性大的元素的原子帶有較多的負電荷,電負性小的元素的原子帶有較多的正電荷,如

。兩種元素的電負性相差越大,原子所形成的共價鍵的極性越強。探究1探究2解釋甲醛危害產(chǎn)生的原因問題探究甲醛與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時,從蛋白質(zhì)分子來看,可能發(fā)生反應(yīng)的部位較多。下圖標示了蛋白質(zhì)分子鏈上甲醛參與反應(yīng)的兩個部位,請你對比反應(yīng)前后基團的變化,分析哪些鍵發(fā)生了斷裂、生成了哪些鍵,以及相應(yīng)的原子、基團如何重組。在此基礎(chǔ)上,你能借助電負性判斷化學(xué)鍵中電荷的分布,從而發(fā)現(xiàn)這些反應(yīng)有什么規(guī)律嗎?探究1探究2提示:甲醛的碳氧雙鍵中電荷分布不均衡,雙鍵上的不飽和碳原子帶部分正電荷、氧原子帶部分負電荷;蛋白質(zhì)分子中N—H鍵中電荷分布也不均衡,氮原子帶部分負電荷,氫原子帶部分正電荷。發(fā)生加成反應(yīng)時,碳原子與帶部分負電荷的氮原子結(jié)合,氧原子與帶部分正電荷的氫原子結(jié)合。探究1探究2甲醛發(fā)生加成反應(yīng)后,生成的—CH2OH與

繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)時,同樣遵循“正找負”“負找正”的規(guī)律。探究1探究2深化拓展可以用元素的電負性來判斷要斷裂的兩種元素原子所形成的共價鍵中電荷的分布,進而預(yù)測在生成產(chǎn)物時原子可能會如何重組。探究1探究2素能應(yīng)用典例1烏洛托品在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛用途,其結(jié)構(gòu)式如圖所示。下列說法正確的是(

)A.烏洛托品的化學(xué)式為C6H12N4,屬于飽和烴B.烏洛托品不能發(fā)生加成反應(yīng),一氯取代產(chǎn)物有3種C.烏洛托品分子中既含極性共價鍵又含非極性共價鍵D.烏洛托品可由甲醛(HCHO)與氨氣按物質(zhì)的量之比3∶2完全反應(yīng)制得答案:D解析:分子中含有氮元素,不屬于烴,A錯誤;一氯取代產(chǎn)物有1種,B錯誤;分子中不存在非極性鍵,C錯誤;根據(jù)原子守恒可知該有機物可由甲醛(HCHO)與氨氣按物質(zhì)的量之比3∶2完全反應(yīng)制得,D正確。探究1探究2變式訓(xùn)練1-1下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用的說法正確的是(

)A.甲醛可以使蛋白質(zhì)變性,常用于食品保鮮B.氧化鋁熔點高,常用于制造耐火材料C.氧化鈉可用作呼吸面具中的供氧劑D.常溫下,可用鐵槽車或鋁槽車運輸稀硝酸答案:B解析:甲醛有毒,不能用于食品保鮮,故A錯誤;氧化鋁(Al2O3)具有很高的熔點,可用于制造耐火材料,故B正確;過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)都生成氧氣,而氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)不生成氧氣,所以氧化鈉不能作為供氧劑,故C錯誤;常溫下,鐵、鋁都能與稀硝酸反應(yīng),故D錯誤。探究1探究2變式訓(xùn)練1-2醛、酮分子中含有不飽和碳原子,能與很多試劑發(fā)生加成反應(yīng),下列試劑與醛、酮發(fā)生加成反應(yīng)后不能增長碳鏈的是(

)A.氨 B.甲醇C.氫氰酸 D.甲醛答案:A解析:甲醇、氫氰酸、甲醛中均含有碳原子,與醛、酮發(fā)生加成反應(yīng)后碳原子數(shù)增加,能增長碳鏈。氨分子不含碳原子,醛、酮與氨發(fā)生加成反應(yīng)后碳原子數(shù)不變,不能增長碳鏈。探究1探究2室內(nèi)空氣中甲醛的檢測與去除問題探究1.甲醛可以與氨、胺類、酚類物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng),還可以被氧化性物質(zhì)氧化,試分析利用MBTH法檢測甲醛的原理?提示:MBTH法的原理是甲醛與MBTH發(fā)生下列反應(yīng)生成物質(zhì)A,A再參與一系列反應(yīng),最終生成藍綠色化合物。當檢測試劑與空氣接觸后,溶液的顏色越深,說明空氣中的甲醛濃度越高;將溶液與標準比色卡進行比較,便可以知道空氣中甲醛的濃度。探究1探究22.如果室內(nèi)空氣中的甲醛含量超標,就需要采取一定的方法去除甲醛,以減少其對人體健康的危害。請分析甲醛的性質(zhì),討論可以采用什么方法去除甲醛?探究1探究2提示:(1)氨、胺類、酚類物質(zhì)等可以與甲醛發(fā)生加成反應(yīng),繼而發(fā)生消去反應(yīng),生成水和一種穩(wěn)定的有機化合物,從而達到去除甲醛的目的。例如,一類甲醛清除劑的有效成分是氨基化合物,其與甲醛發(fā)生的反應(yīng)如下:R—NH2+HCHO→R—N==CH2+H2O(2)利用氧化劑與甲醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)也可以去除甲醛。例如,含二氧化氯的裝修除味劑就屬于氧化還原類甲醛清除劑。(3)室內(nèi)空氣的流通可以降低室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)如甲醛的含量,從而減少此類物質(zhì)對人體健康的危害。使用多孔材料通過物理吸附的方法也可以去除甲醛。例如,活性炭價格便宜、吸附力強,是理想的吸附材料。但是需要注意的是,吸附具有一定的吸附容量,一定時間后要定期更換活性炭。探究1探究2深化拓展利用電負性可以判斷化學(xué)鍵中電荷的分布以及預(yù)測生成物,但是電負性是一個粗略的標度,在不同的物質(zhì)中原子并不具有“絕對不變”的吸引電子的能力。在大多數(shù)分子中,電荷的分布可能是多種原子協(xié)同作用的結(jié)果,并與原子、分子所處的化學(xué)環(huán)境密切相關(guān),因此出現(xiàn)了氣相、溶液或晶體中原子的電負性標度以及離子電負性、基團電負性等概念。這些概念的提出拓展了電負性的概念,幫助人們更加方便地研究復(fù)雜體系的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。探究1探究2素能應(yīng)用典例2一種測定室內(nèi)甲醛含量的方法如下:已知:溶液中有色物質(zhì)濃度越大,吸光度越大。下列說法正確的是(

)A.反應(yīng)①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2B.反應(yīng)①生成44.8LCO2時轉(zhuǎn)移8mol電子C.檢驗反應(yīng)②后溶液中是否生成Fe2+,只能選用酸性高錳酸鉀溶液D.要保證每步反應(yīng)都完全轉(zhuǎn)化才能準確測定甲醛的含量探究1探究2答案:D解析:反應(yīng)①的化學(xué)方程式為2Ag2O+HCHO==4Ag+CO2+H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,故A錯誤;氣體狀態(tài)條件不確定,無法計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,故B錯誤;若溶液中含有氯離子,則不可選用酸性高錳酸鉀溶液檢驗Fe2+,故C錯誤;若反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,則無法準確測定產(chǎn)物的量,故D正確。探究1探究2變式訓(xùn)練2-1現(xiàn)代家庭室內(nèi)裝修日益受到人們的推崇,由此引起的室內(nèi)空氣污染也成為人們關(guān)注的焦點,其中由裝修材料和家具的黏合劑等揮發(fā)出的甲醛是造成室內(nèi)空氣污染的主要物質(zhì),根據(jù)甲醛的性質(zhì),下列做法正確的是(

)A.裝修完接著就入住B.裝修盡可能選擇在溫度較低的冬季進行,以減少甲醛的揮發(fā)C.盡可能選擇綠色環(huán)保的裝飾材料進行裝修D(zhuǎn).通風(fēng)后甲醛可以釋放完全探究1探究2答案:C解析:甲醛是一種無色,有強烈刺激性氣味的有毒氣體,裝修完接著就入住,甲醛沒有揮發(fā)掉,會危害人體健康,故A錯誤;在溫度較低的冬季進行裝修,甲醛揮發(fā)慢,會危害人體健康,故B錯誤;綠色環(huán)保的裝飾材料,甲醛含量低或者沒有,這樣可以防止甲醛危害人體健康,故C正確;通風(fēng)后甲醛不會完全排出,還會危害人體健康,故D錯誤。探究1探究2變式訓(xùn)練2-2檢驗居室中有甲醛氣體,可連續(xù)多次抽取居室空氣樣品,注入到少量(1~2mL)低濃度(1×10-4mol·L-1)的酸性高錳酸鉀溶液中。據(jù)此,下列說