微项目:甲醇的危害与去除———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、甲醛对人体健康的危害以及去除方法。 【自主预习】 一、解释甲醛危害产生的原因 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。 2.甲醛产生危害的原因 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。 3.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。两种元素的电负性相差越大,原子所带电荷的偏移就越明显。 二、室内空气中甲醛的检测与去除 1.甲醛的检测 (1)检测试剂:MBTH,常被用来制成甲醛检测试剂盒。 (2)检测原理:当空气含有甲醛时,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。当检测试剂与空气接触后,溶液的颜色越深,说明空气中甲醛浓度越高。 2.甲醛的去除 (1)化学方法 ①甲醛性质的推测 推测去除甲醛所需的化学试剂 推测依据 氨水 甲醛可与蛋白质中的氨基反应,氨水中也含有氨基 酸性高锰酸钾溶液 甲醛中碳元素化合价为0价,具有还原性,能够被酸性高锰酸钾氧化 ②实验方案设计的实施 探究实验用品:甲醛检测试剂盒,甲醛溶液,乙醛溶液,氨水,酸性高锰酸钾溶液,试管,试管架,胶头滴管。 实验方案 实验观察 实验结论 取足量氨水于试管中,滴加几滴甲醛溶液,振荡,再用甲醛检测试剂盒检测振荡后的溶液 甲醛检测试剂盒不变成蓝绿色 甲醛能够与氨水发生反应 取少量酸性高锰酸钾溶液于试管内,滴加甲醛溶液 高锰酸钾溶液褪色 甲醛能与酸性高锰酸钾反应 ③结论:氨、胺类、酚类物质等可以与甲醛发生加成反应;氧化剂如酸性高锰酸钾等可以与甲醛发生氧化还原反应。 (2)物理方法 室内空气流通、使用多孔材料物理吸附,如活性炭等。 【合作探究】 项目活动1 解释甲醛危害产生的原因 情境导入 甲醛与蛋白质反应如图所示 问题生成 1.标出甲醛分子中CO及蛋白质分子中N—H的电荷分布。并分析原因。 【答案】 。O的电负性大于C的电负性,N的电负性大于H的电负性。 2.分析发生反应时①的化学键变化。 【答案】根据图中反应前后对比看出N—H断裂,CO中的一个键断裂,同时形成C—N和O—H。 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。 【答案】发生加成反应时,断裂N—H和CO中的一条键,形成C—N和O—H;加成产物继续反应时断裂C—O和N—H,同时形成C—N和H—O(生成了H2O)。 4.通过上述加成反应和取代反应分析,断键后的分子片段是如何重组的 【答案】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 【核心归纳】 利用电负性认识和预测物质性质的流程 【迁移应用】 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 【答案】A 【解析】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.有人认为CH2CH2与Br2的加成反应,实质是Br2先断裂为Br+和Br-,然后Br+首先与CH2CH2一端碳原子结合,第二步才是Br-与另一端碳原子结合, ... ...
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