《微项目-甲醛的危害与去除-利用电负性分析与预测物质性质》参考课件

微项目甲醛的危害与去除

——利用电负性分析与预测物质性质1.认识如何借助电负性分析化学键中电荷的分布,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.体会借助电负性认识与预测有机化合物某些性质的思路与方法,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。3.了解甲醛的性质、对人体健康的危害以及去除方法,提升科学态度与社会责任。必备知识1.甲醛有毒是因为甲醛进入人体后,分子中的羰基与蛋白质分子中的氨基发生反应,使蛋白质失去原有的活性,甲醛防腐也是基于此原理。2.当A和B两种元素的原子以共价键结合时,如果它们的电负性不同,电负性大的元素的原子带有较多的负电荷,电负性小的元素的原子带有较多的正电荷,如

。两种元素的电负性相差越大,原子所形成的共价键的极性越强。探究1探究2解释甲醛危害产生的原因问题探究甲醛与蛋白质发生反应时,从蛋白质分子来看,可能发生反应的部位较多。下图标示了蛋白质分子链上甲醛参与反应的两个部位,请你对比反应前后基团的变化,分析哪些键发生了断裂、生成了哪些键,以及相应的原子、基团如何重组。在此基础上,你能借助电负性判断化学键中电荷的分布,从而发现这些反应有什么规律吗?探究1探究2提示:甲醛的碳氧双键中电荷分布不均衡,双键上的不饱和碳原子带部分正电荷、氧原子带部分负电荷;蛋白质分子中N—H键中电荷分布也不均衡,氮原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。发生加成反应时,碳原子与带部分负电荷的氮原子结合,氧原子与带部分正电荷的氢原子结合。探究1探究2甲醛发生加成反应后,生成的—CH2OH与

继续发生取代反应时,同样遵循“正找负”“负找正”的规律。探究1探究2深化拓展可以用元素的电负性来判断要断裂的两种元素原子所形成的共价键中电荷的分布,进而预测在生成产物时原子可能会如何重组。探究1探究2素能应用典例1乌洛托品在工业生产中有广泛用途,其结构式如图所示。下列说法正确的是(

)A.乌洛托品的化学式为C6H12N4,属于饱和烃B.乌洛托品不能发生加成反应,一氯取代产物有3种C.乌洛托品分子中既含极性共价键又含非极性共价键D.乌洛托品可由甲醛(HCHO)与氨气按物质的量之比3∶2完全反应制得答案:D解析:分子中含有氮元素,不属于烃,A错误;一氯取代产物有1种,B错误;分子中不存在非极性键,C错误;根据原子守恒可知该有机物可由甲醛(HCHO)与氨气按物质的量之比3∶2完全反应制得,D正确。探究1探究2变式训练1-1下列有关物质的性质与应用的说法正确的是(

)A.甲醛可以使蛋白质变性,常用于食品保鲜B.氧化铝熔点高,常用于制造耐火材料C.氧化钠可用作呼吸面具中的供氧剂D.常温下,可用铁槽车或铝槽车运输稀硝酸答案:B解析:甲醛有毒,不能用于食品保鲜,故A错误;氧化铝(Al2O3)具有很高的熔点,可用于制造耐火材料,故B正确;过氧化钠与水、二氧化碳反应都生成氧气,而氧化钠与水、二氧化碳反应不生成氧气,所以氧化钠不能作为供氧剂,故C错误;常温下,铁、铝都能与稀硝酸反应,故D错误。探究1探究2变式训练1-2醛、酮分子中含有不饱和碳原子,能与很多试剂发生加成反应,下列试剂与醛、酮发生加成反应后不能增长碳链的是(

)A.氨 B.甲醇C.氢氰酸 D.甲醛答案:A解析:甲醇、氢氰酸、甲醛中均含有碳原子,与醛、酮发生加成反应后碳原子数增加,能增长碳链。氨分子不含碳原子,醛、酮与氨发生加成反应后碳原子数不变,不能增长碳链。探究1探究2室内空气中甲醛的检测与去除问题探究1.甲醛可以与氨、胺类、酚类物质发生加成反应,还可以被氧化性物质氧化,试分析利用MBTH法检测甲醛的原理?提示:MBTH法的原理是甲醛与MBTH发生下列反应生成物质A,A再参与一系列反应,最终生成蓝绿色化合物。当检测试剂与空气接触后,溶液的颜色越深,说明空气中的甲醛浓度越高;将溶液与标准比色卡进行比较,便可以知道空气中甲醛的浓度。探究1探究22.如果室内空气中的甲醛含量超标,就需要采取一定的方法去除甲醛,以减少其对人体健康的危害。请分析甲醛的性质,讨论可以采用什么方法去除甲醛?探究1探究2提示:(1)氨、胺类、酚类物质等可以与甲醛发生加成反应,继而发生消去反应,生成水和一种稳定的有机化合物,从而达到去除甲醛的目的。例如,一类甲醛清除剂的有效成分是氨基化合物,其与甲醛发生的反应如下:R—NH2+HCHO→R—N==CH2+H2O(2)利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应也可以去除甲醛。例如,含二氧化氯的装修除味剂就属于氧化还原类甲醛清除剂。(3)室内空气的流通可以降低室内空气中有害物质如甲醛的含量,从而减少此类物质对人体健康的危害。使用多孔材料通过物理吸附的方法也可以去除甲醛。例如,活性炭价格便宜、吸附力强,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,一定时间后要定期更换活性炭。探究1探究2深化拓展利用电负性可以判断化学键中电荷的分布以及预测生成物,但是电负性是一个粗略的标度,在不同的物质中原子并不具有“绝对不变”的吸引电子的能力。在大多数分子中,电荷的分布可能是多种原子协同作用的结果,并与原子、分子所处的化学环境密切相关,因此出现了气相、溶液或晶体中原子的电负性标度以及离子电负性、基团电负性等概念。这些概念的提出拓展了电负性的概念,帮助人们更加方便地研究复杂体系的组成、结构和性质之间的关系。探究1探究2素能应用典例2一种测定室内甲醛含量的方法如下:已知:溶液中有色物质浓度越大,吸光度越大。下列说法正确的是(

)A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2B.反应①生成44.8LCO2时转移8mol电子C.检验反应②后溶液中是否生成Fe2+,只能选用酸性高锰酸钾溶液D.要保证每步反应都完全转化才能准确测定甲醛的含量探究1探究2答案:D解析:反应①的化学方程式为2Ag2O+HCHO==4Ag+CO2+H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故A错误;气体状态条件不确定,无法计算转移电子的物质的量,故B错误;若溶液中含有氯离子,则不可选用酸性高锰酸钾溶液检验Fe2+,故C错误;若反应物不能完全转化,则无法准确测定产物的量,故D正确。探究1探究2变式训练2-1现代家庭室内装修日益受到人们的推崇,由此引起的室内空气污染也成为人们关注的焦点,其中由装修材料和家具的黏合剂等挥发出的甲醛是造成室内空气污染的主要物质,根据甲醛的性质,下列做法正确的是(

)A.装修完接着就入住B.装修尽可能选择在温度较低的冬季进行,以减少甲醛的挥发C.尽可能选择绿色环保的装饰材料进行装修D.通风后甲醛可以释放完全探究1探究2答案:C解析:甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的有毒气体,装修完接着就入住,甲醛没有挥发掉,会危害人体健康,故A错误;在温度较低的冬季进行装修,甲醛挥发慢,会危害人体健康,故B错误;绿色环保的装饰材料,甲醛含量低或者没有,这样可以防止甲醛危害人体健康,故C正确;通风后甲醛不会完全排出,还会危害人体健康,故D错误。探究1探究2变式训练2-2检验居室中有甲醛气体,可连续多次抽取居室空气样品,注入到少量(1~2mL)低浓度(1×10-4mol·L-1)的酸性高锰酸钾溶液中。据此,下列说