内容正文:
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
第1章 原子结构与元素性质
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。
微项目 甲醛的危害与去除
【必备知识】
1.甲醛的危害
(1)当室内空气中甲醛含量超过0.1 mg·m-3时,人会有不适感,甚至会出现免疫功能异常。
(2)食用含有甲醛的食品会损害人体健康。
微项目 甲醛的危害与去除
2.分子中的电荷分布
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(用δ-表示),电负性小的元素的原子带有较多的正电荷(用δ+表示),如 。
微项目 甲醛的危害与去除
解释甲醛危害产生的原因
甲醛之所以有毒,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。甲醛能够防腐也是基于此原理。
甲醛与蛋白质反应示意图
微项目 甲醛的危害与去除
【思考】
1.标出甲醛分子中C==O及蛋白质分子中N—H的电荷分布。并分析原因。
提示: 。因为O的电负性大于C的电负性,N的电负性大于H的电负性。
微项目 甲醛的危害与去除
2.分析发生反应时①的化学键变化。
提示:根据图中反应前后对比看出N—H键断裂,C==O 键中的一个键断裂,同时形成C—N键和O—H键。
微项目 甲醛的危害与去除
3.②处 先与一个—NH2发生加成反应,其产物又与另一个—NH2发生取代反应脱去一个H2O分子。试分析发生反应时②处的化学键变化。
提示:发生加成反应时,断裂N—H键和C==O键中的一条键,形成C—N键和O—H键;加成产物继续反应时断裂C—O键和N—H键,同时形成C—N键和H—O键(生成了H2O)。
微项目 甲醛的危害与去除
1.利用电负性认识和预测物质性质的流程
微项目 甲醛的危害与去除
2.带部分正电荷的原子或基团,与带部分负电荷的原子或基团相连、重组。遵循“正找负”“负找正”的规律。如
微项目 甲醛的危害与去除
室内空气中甲醛的检测与去除
检测室内空气中的甲醛含量时常用的检测试剂是3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物(MBTH)。该方法的原理是甲醛与MBTH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。
微项目 甲醛的危害与去除
【思考】
1.根据“项目活动2”的收获,分析MBTH生成A时发生反应的类型有哪些?
提示:加成反应,消去反应。
微项目 甲醛的危害与去除
2.分析由MBTH生成A的反应中化学键变化情况。
提示:变化流程如下:
微项目 甲醛的危害与去除
3.已知甲醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色,结合上述甲醛测定反应,试从物质类别角度推测除甲醛的试剂有哪些?
提示:①某些强氧化剂,如酸性KMnO4溶液,K2Cr2O7溶液等。
②含NH结构的物质,如胺类等。
③氨。
微项目 甲醛的危害与去除
除甲醛常用方法或试剂
1.氨、胺类、酚类物质均可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,从而除去甲醛。
2.利用氧化剂将甲醛氧化除去,如KMnO4、K2Cr2O7等。
3.利用多孔材料通过物理吸附的方法除甲醛,如活性炭等。
4.某些植物可吸收甲醛,如吊兰、芦荟、虎尾兰等。
微项目 甲醛的危害与去除
1.醛基中的碳氧双键能与NH3发生加成反应,CH3CHO与NH3发生加成反应的产物是 ( )
A. B.CH3CH2ONH2
C.CH3CH2NHOH D.HOCH2CH2NH2
√
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
A [醛基中O原子带部分负电荷,NH3中H原子带部分正电荷,则NH3中的一个H原子与醛基中的O原子结合,形成羟基;醛基中的不饱和碳原子带部分正电荷,NH3中的N原子带部分负电荷,则NH3中的N原子与醛基中的C原子结合成键,A项正确。]
2
4
3
题号
1
5
6
2.有人认为CH2==CH2与Br2的加成反应实质是Br2先断裂为Br+和Br-,然后Br+首先与CH2==CH2一端碳原子结合,第二步才是Br-与另一端碳原子结合,根据该观点如果让CH2==CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应,则得到的有机化合物不可能是( )
A.BrCH2CH2Br B.ClCH2CH2Cl
C.BrCH2CH2I D.BrCH2CH2Cl
√
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
3.(双选)分析下图,下列有关说法不正确的是( )
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
A.蛋白质变性、盐析均是化学变化
B.发生加成反应时,只有C==O键断裂
C.加成反应满足电性法则,即“正找负、负找正”
D.化合物分子中电负性大的元素带负电荷
AB [盐析属于物理变化,A错误;发生加成反应时,蛋白质分子中的N—H键也断裂,B错误;加成反应满足电性法则,C正确;电负性大的元素吸引电子能力强,在化合物分子中带负电荷,D正确。]
√
√
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
4.下列叙述不正确的是( )
A.甲醛的组成元素中,碳元素的电负性最小
B.甲醛分子中氧原子带部分负电荷
C.MBTH可用于检测甲醛
D.甲醛具有还原性,能被氧化
A [组成甲醛的元素是C、H、O,这三种元素的电负性:H<C<O,A项错误。]
√
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
5.科技工作者研究发现,合适的催化剂可有效消除室内甲醛,如图是其反应的微观示意图。下列有关该反应的叙述正确的是 ( )
A.该反应是加成反应
B.参与反应的气体除甲醛外,
还有H2
C.该反应说明甲醛具有还原性
D.该反应的氧化产物为CO2和H2O
C [该反应为O2氧化甲醛的反应,A、B项错误,C项正确;氧化产物只有CO2,D项错误。]
√
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
6.如图是甲醛分子的模型,根据该图和所学化学知识回答下列问题:
(1)甲醛分子中所有原子都达到稳定结构,甲醛的电子式为______。
(2)甲醛分子中碳元素的化合价为________价,理由是______________________________________________________________________________________________________________。
0
氧的电负性比碳大,显负价,氢的电负性比碳小,显正价,根据化合物的化合价代数和为0,可知碳为0价
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
(3)甲醛和次硫酸氢钠(可表示成Na+[OSOH]-)反应可制得“吊白块”:
反应类型为___________,常用甲醛浓溶液保存动物标本的原因是__________________________。
加成反应
甲醛能使蛋白质变性
2
4
3
题号
1
5
6
微项目 甲醛的危害与去除
$$