魯科版 (2019)選擇性必修2第1章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)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)教課內(nèi)容ppt課件

這是一份魯科版 (2019)選擇性必修2第1章 原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)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)教課內(nèi)容ppt課件，共18頁。
【研究與實踐】【材料閱讀】材料一、甲醛危害產(chǎn)生的原因甲醛為較高毒性的物質(zhì), 在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上高居第二位。已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì),是公認的變態(tài)反應(yīng)源,也是潛在的強致突變物之一。
甲醛之所以有毒,是因為甲醛進入人體后,分子中的羰基與人體內(nèi)蛋白質(zhì)分子中的氨基發(fā)生加成反應(yīng),從而使蛋白質(zhì)失去原有的活性,其作用原理如圖1所示。
材料二、室內(nèi)空氣中的甲醛檢測方法——MBTH法目前對于甲醛的檢測方法比較多,但是室內(nèi)甲醛的檢測大多采用酚試劑法即MBTH法,即甲醛與酚試劑(3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙鹽酸鹽水合物)反應(yīng)生成物質(zhì)A,A在酸性溶液中被鐵離子氧化成藍色,室溫下經(jīng)一段時間后顯色,然后與標準比色卡進行比較,比色定量。酚試劑法操作簡便,靈敏度高,檢出限為0.02 mg·L-1,較適合測定微量甲醛。酚試劑的穩(wěn)定性較差,顯色劑MBTH在4℃冰箱內(nèi)僅可以保存3天,顯色后吸光度的穩(wěn)定性較差,顯色受時間與溫度等的限制。本法多用于居室中對甲醛的檢測,紡織品和食品中對甲醛的測定有時也用該方法。其測定原理如圖所示。
材料三、室內(nèi)空氣中甲醛的去除常用的室內(nèi)去除甲醛的方法比較多,可以將所有門窗打開,讓空氣流通,降低室內(nèi)空氣中的有害物質(zhì);也可以在室內(nèi)放一些活性炭、用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土吸附,也可以用含有胺類、酚類的空氣凈化劑去除。
【問題探究】1.分析圖1中甲醛與蛋白質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)。(1)反應(yīng)時斷裂了哪些鍵?又形成了哪些鍵?(2)這些反應(yīng)有什么規(guī)律嗎?請結(jié)合電負性的有關(guān)知識加以分析。提示:(1)甲醛分子中斷裂的是羰基中的碳氧鍵,蛋白質(zhì)分子中斷裂的是氨基中的氮氫鍵;形成的化學(xué)鍵有碳氮鍵和氫氧鍵;
(2)由于碳元素的電負性小于氧元素,氧原子吸引電子能力強于碳原子,故羰基的碳氧鍵電荷分布不均勻,氧原子帶部分負電荷,而碳原子帶部分正電荷,蛋白質(zhì)中氨基的氮氫鍵電荷分布也不均勻,由于氮元素的電負性大于氫元素,氮原子吸引電子的能力強于氫原子,故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,帶正電荷的氫原子與負電荷的氧原子結(jié)合形成氫氧鍵,帶負電荷的氮原子與帶正電荷的碳原子結(jié)合形成碳氮鍵。該加成反應(yīng)的規(guī)律是“負找正,正找負”:
甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成的—CH2—OH與氨基繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng)時,依然遵循“負找正,正找負”的規(guī)律:
2.常見的室內(nèi)空氣污染物中,除甲醛之外還有氨氣、氡氣以及芳香烴、酚類等。(1)甲醛與MBTH的反應(yīng)規(guī)律是怎樣的?(2)室內(nèi)空氣其他的污染物對甲醛的測定有無影響?
提示:(1)甲醛與MBTH的反應(yīng)中,MBTH中的氨基與甲醛先發(fā)生加成反應(yīng),再發(fā)生消去反應(yīng),遵循“負找正,正找負”的規(guī)律:
(2)室內(nèi)空氣污染物中的氧氣、酚類也可以與甲醛先發(fā)生加成反應(yīng),再發(fā)生消去反應(yīng),因此氨氣和酚類物質(zhì)的存在會使甲醛的測定結(jié)果偏低。
3.使用活性炭、浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土吸附室內(nèi)的甲醛的原理相同嗎?提示:不同。活性炭是一種多孔結(jié)構(gòu),它能吸附空氣中的甲醛,沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)屬于物理吸附,其吸附效果時效性較差,需要及時更換;浸泡硅藻土用的高錳酸鉀是一種強氧化劑,而甲醛具有還原性,高錳酸鉀可以將甲醛氧化為無毒的CO2氣體,吸附過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),由于硅藻土疏松多孔表面積大,因此吸附去除甲醛的效果較好。
【遷移應(yīng)用】肉桂醛( )是一種醛類有機化合物,為黃色黏稠狀液體,大量存在于肉桂等植物體內(nèi),是一種食用香精,它廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果以及調(diào)味品中。工業(yè)上可通過苯甲醛( )和乙醛(CH3CHO)通過下列兩步反應(yīng)制備:
利用電負性的有關(guān)知識分析以下有關(guān)問題:(1)試寫出中間產(chǎn)物A的結(jié)構(gòu)簡式。(2)這兩步化學(xué)反應(yīng)的類型分別是什么?
【解析】由于碳元素電負性比氫元素的電負性大,但比氧元素的電負性小,故苯甲醛中的羰基上碳原子帶部分正電荷,氧原子帶部分負電荷,乙醛的甲基中碳原子帶部分負電荷,氫原子帶部分正電荷。因此苯甲醛與乙醛遵循“負找正,正找負”的規(guī)律發(fā)生加成反應(yīng)生成中間產(chǎn)物A,隨后加熱條件下,A發(fā)生消去反應(yīng)生成肉桂醛,其反應(yīng)過程如下: