内容正文:
微项目1 甲醛的危害与去除
——利用电负性分析与预测物质性质
学习目标
1.认识如何借助电负性分析化学键中电荷的分布。
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和方法。
3.了解甲醛的性质、对人体健康的危害以及去除方法。
项目活动1 解释甲醛危害产生的原因
阅读教材,探究以下问题:
1.甲醛能使人体中毒的原因是什么?
提示 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。
2.分析甲醛与蛋白质反应的示意图,找出哪些键发生了断裂、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?
提示 甲醛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;蛋白质中N—H键中电荷分布也不均衡,氮原子带有部分负电荷,氢原子带有部分正电荷。发生加成反应时,碳原子与带部分负电荷的氮结合,氧原子与带有部分正电荷的氢结合。
类似的,在甲醛发生加成反应后,生成的—CH2OH与可以继续发生取代反应,脱去水,同样遵循“正找负”“负找正”的规律。
项目活动2 室内空气中甲醛的检测与去除
阅读教材,探究以下问题:
1.除了课本提供的检测空气中甲醛的方法外,你还能想到可以用什么试剂检测甲醛?
提示 银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液。
2.如果室内空气中的甲醛含量超标,你能想到哪些方法去除?
提示 (1)氨、胺类、酚类物质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。(2)利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应去除甲醛。(3)利用活性炭等多孔材料通过物理吸附去除甲醛。(4)增强室内空气流通,降低甲醛含量。
[项目成果展示]
[应用提升]
1.甲醛是室内装修的污染物之一,某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP) 表面氧化生成CO2、H2O的历程,该历程如图所示(图中只画出了HAP的部分)。下列相关说法正确的是( )
A.甲醛分子中存在非极性键
B.CO2的电子式为
C.水分子的球棍模型
D.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
B [甲醛的结构式为,故结构中不含非极性键, A错误;二氧化碳中C原子分别以双键与O原子结合,故其电子式为, B正确;用小球和小棍表示的模型为球棍模型,故水的球棍模型为, C错误;根据图知,CO2分子中的氧原子一部分还来自甲醛,不全是来自氧气, D错误。]
2.生活中处处有化学。请根据你所学过的化学知识,判断下列说法中错误的是( )
A.医疗上常用体积分数为70%~75%的酒精作消毒剂
B.为防止新冠病毒传染,教室内定期进行消毒
C.海鲜、肉类等食品用福尔马林(甲醛溶液)浸泡防腐保鲜
D.碘沾在手上立即用酒精洗涤
C [酒精能使病毒中的蛋白质发生变性,则医疗上常用体积分数为70%~75%的酒精作消毒剂, A正确;新冠病毒具有传染性,消毒能杀死流感病毒,教室内定期进行消毒,能防止传播, B正确;甲醛有毒,会危害人体健康,所以不能用福尔马林(甲醛溶液)浸泡食品, C错误;碘单质易溶于酒精,则碘沾在手上立即用酒精洗涤, D正确。]
3.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(1~2 mL)低浓度(1×10-4mol/L)的酸性高锰酸钾溶液中。据此,下列说法正确的是( )
A.说明甲醛是具有氧化性的气体
B.反应中甲醛被还原
C.最终酸性高锰酸钾溶液是红色
D.最终酸性高锰酸钾溶液是无色
D [甲醛(HCHO)中含有醛基—CHO,具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,所以甲醛与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,最终酸性高锰酸钾溶液变为无色,在反应中甲醛被氧化。]
4.甲醛易溶于水,常温下有刺激性气味,当温度超过20 ℃时,挥发速度加快,室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气的主要污染物。根据甲醛的这些性质,下列做法错误的是( )
A.入住前,房间内保持一定温度并通风
B.紧密门窗一段时间后入住
C.请环境监测部门检测室内甲醛含量,低于国家标准后才可入住
D.装修尽可能选择在温度较高的季节
B [入住前房间内保持一定温度并通风,这样可以使甲醛尽快挥发掉, A正确;紧闭门窗不利于甲醛的排出,危害人体健康, B错误;检测室内甲醛含量低于国家标准后再入住,这样可以防止甲醛危害人体健康, C正确;选择在温度较高的季节装修房间,可以使甲醛尽快挥发掉, D正确。]
5.室内甲醛污染已被列入对公众健康影响最大的环境因素之一,市面上有一种光催化涂料,能够起到降低室内甲醛含量的作用。某化学兴趣小组想要通过此涂料来进行甲醛的光催化氧化反应,并测定被氧化的甲醛的量。设计实验装置如下:
实验时先开启紫外灯,缓缓鼓入空气;一段时间后停止