高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2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评课课件ppt

这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2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评课课件ppt，共39页。PPT课件主要包含了加成反应，取代反应，“正找负”“负找正”，蓝绿色，活性炭等内容，欢迎下载使用。

项目活动1　解释甲醛危害产生的原因
1.甲醛的危害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;食用含有甲醛的食品也会损害人体健康。皮肤接触甲醛后可能出现急性皮炎,表现为粟粒大小红色丘疹,周围皮肤潮红或轻度红肿。
2.探究甲醛危害产生的原因(1)原因
观察上图,甲醛之所以有毒,是因为甲醛分子中的　　　　与蛋白质分子中的　　　发生反应,使蛋白质失去活性。发生的反应类型有　　 　　和　　　　　　。 
(2)机理①加成反应甲醛的碳氧双键上不饱和碳原子带部分　　电荷,氧原子带部分　　电荷;蛋白质分子中N—H键中氮原子带部分　　电荷,氢原子带部分　　电荷,发生加成反应时,碳原子与带部分　　电荷的氮原子结合,氧原子与带部分　　电荷的氢原子结合,即“正找负”“负找正”。 
②取代反应同样遵循　　　　　　　 　的规律。 名师点拨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。
方法导引当A和B两元素的原子以共价键结合时,电负性大的元素原子带较多的负电荷,用δ-表示,电负性小的元素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。归纳总结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①找到可能发生反应的断键部位;②利用电负性分析断键部位电荷的分布;③依据“正”“负”结合的规律推测断键后的分子片段如何重组。
探究角度1 甲醛的性质与应用例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
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。
名师点拨　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,应该尽可能选择绿色环保的装饰材料进行装修,装修后的房子应该常通风。
[对点训练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
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。
探究角度2 借助电负性预测有机化合物的性质例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
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。
思路剖析　醛、酮分子中含有不饱和碳原子,即含有双键,双键部位可以发生加成反应,与含有碳原子的有机化合物加成后可以增长碳链。
[对点训练2]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.乌洛托品的分子式为C6H12N4,属于饱和烃B.乌洛托品能发生加成反应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
解析 分子中含有氮元素,不属于烃,A错误;分子中不含有碳碳双键,不能发生加成反应,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。
辨析比较　依据“正”“负”结合规律推测断键后分子片段如何重组①单键部位发生取代反应,②双键部位发生加成反应。
项目活动2　室内空气中甲醛的检测与去除
1.甲醛的检测(1)检测试剂:3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物(MBTH),常被用来制成甲醛检测试剂盒。(2)检测原理:甲醛与MBTH反应生成物质A,A再参与一系列反应,最终生成　　　　　化合物,颜色越深,说明空气中甲醛浓度越　　　。 
2.甲醛的去除(1)化学方法思考:可用哪些化学试剂去除甲醛?
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。
探究实验方案:①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中不含有甲醛。②取少量酸性高锰酸钾溶液于试管内,滴加甲醛溶液,直至酸性高锰酸钾溶液褪色。结论:　 。 (2)物理方法室内空气流通,使用多孔材料物理吸附(如　　　　　等)。 
氨水、酸性高锰酸钾溶液都可以去除甲醛
归纳总结去除甲醛的方法①氨、胺类、酚类物质等可以与甲醛先发生加成反应,再发生消去反应去除甲醛。②强氧化剂如酸性高锰酸钾、二氧化氯等与甲醛发生氧化还原反应去除甲醛。③室内空气的流通可以降低甲醛的含量。④使用多孔材料吸附可以去除甲醛。特别提醒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,不过,电负性是一个粗略的标度,在大多数分子中,电荷的分布可能是多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。
正误判断(1)放置活性炭能除去室内空气中甲醛。(　　)(2)放置酸性高锰酸钾溶液能除去室内空气中甲醛。(　　)(3)放置稀硫酸能除去室内空气中甲醛。(　　)提示 甲醛不与硫酸反应。(4)用酸性高锰酸钾溶液能除去室内空气中甲醛,说明甲醛是具有氧化性的气体。(　　)提示 用酸性高锰酸钾溶液能除去室内空气中甲醛,说明甲醛是具有还原性的气体。
探究角度1 甲醛的检测例1 一种测定室内甲醛含量的方法如图所示: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44.8 L CO2时转移8 ml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
解析 反应①为2Ag2O+HCHO══4Ag+CO2+H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,A项错误;气体所处的温度压强不确定,无法计算转移电子的物质的量,B项错误;检验反应②后溶液中是否含有Fe2+还可用铁氰化钾溶液,C项错误;若不能完全转化,则最终产物的量偏小,测得的甲醛含量偏低,D项正确。
名师点拨　甲醛的检测原理:利用甲醛的还原性,与氧化剂Ag2O反应,还原产物Ag再参与一系列反应。
[对点训练1]检验居室中有甲醛气体,可连续多次抽取居室空气样品,注入少量(1~2 mL)低浓度(1×10-4 ml·L-1)的酸性高锰酸钾溶液中。据此,下列说法正确的是(　　)A.最终酸性高锰酸钾溶液呈无色B.反应中甲醛被还原C.最终酸性高锰酸钾溶液呈红色D.说明甲醛是具有氧化性的气体
解析 甲醛(HCHO)具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,所以甲醛能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,导致酸性高锰酸钾溶液褪色,该反应中甲醛被氧化,说明甲醛是具有还原性的气体。
探究角度2 甲醛的去除例2 常用的除甲醛试剂有:①活性炭;②RNH2;③ClO2。其中试剂②去除甲醛的第一步反应原理为RNH2+HCHO→RNHCH2OH。下列说法错误的是(　　)A.常温、常压下,甲醛是一种有刺激性气味的无色气体,可以用试剂①吸附B.依据电负性,试剂②中带部分负电荷的N与甲醛中带部分正电荷的C相结合C.试剂③与试剂②去除甲醛均是利用了甲醛的氧化反应D.甲醛使蛋白质失活,可能是醛基与蛋白质分子中的氨基发生了反应
解析 活性炭具有很强的吸附性,可以吸附甲醛,故A正确;因为电负性:N>C, RNH2中N带部分负电荷,HCHO中C带部分正电荷,所以带部分负电荷的N与甲醛中带部分正电荷的C相结合,故B正确;ClO2与甲醛反应属于甲醛的氧化反应,RNH2与甲醛的反应属于甲醛的还原反应,故C错误;蛋白质中含有氨基,与RNH2有类似的性质,甲醛使蛋白质失活,可能是醛基与蛋白质分子中的氨基发生了反应,故D正确。
[对点训练2]下列措施不能除去室内空气中甲醛的是(　　)A.放置活性炭B.放置酸性高锰酸钾溶液C.放置稀盐酸D.放置某些植物
解析 活性炭具有吸附性,能吸附甲醛,A正确;酸性高锰酸钾溶液能氧化甲醛,B正确;稀盐酸与甲醛不发生反应,不能吸收甲醛,C错误;某些植物可以吸收甲醛,D正确。
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题组1 甲醛的性质与应用1.在入住装修过的新房之前,下列做法中错误的是(　　)①紧闭门窗,防止装修面干裂、变质②适度开窗通气,充分地进行内外空气对流③用高浓度的甲醛溶液对室内环境消毒④在各个房间内均匀地放置适量的吊兰、芦荟等植物A.①②B.①③C.①④D.②④
解析 装修过的新房,其建筑材料和装修材料都会释放出多种大量的有害物质,故选项①错误,选项②正确。一般的房屋装修材料和黏合剂都能释放出甲醛,甲醛对人体有严重的危害,选项③错误。许多种花草都有吸收有害物质的功能,如常春藤和铁树可以吸收苯,吊兰、芦荟、虎尾兰可以吸收甲醛等,选项④正确。
2.分析下图,下列有关说法不正确的是(　　)A.甲醛通过发生化学反应使蛋白质变性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
解析 观察题图可知,甲醛与蛋白质接触时有化学键的断裂和形成过程,属于化学变化,反应使蛋白质的结构发生改变,从而引起蛋白质变性,A正确;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,D正确。
题组2 甲醛的检测与去除3.根据图示,下列有关说法正确的是(　　)A.甲醛与MBTH发生取代反应B.第一电离能由大到小顺序为O>N>C>HC.上述反应涉及的元素中电负性最大的是OD.检测甲醛时,可通过甲醛的吸收量判断空气中甲醛的浓度
解析 观察图示可知,二者发生的不是取代反应,A错误;ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素大,故第一电离能N>O,B错误;非金属性越强,电负性越大,上述反应涉及的元素中电负性最大的是O,C正确;检测甲醛时,可通过溶液的变色程度与标准比色卡比较,判断空气中甲醛的浓度,D错误。
4.我国科学家在绿色化学领域取得新进展。利用双催化剂Cu和Cu2O,在水溶液中用H原子将CO2高效还原为重要工业原料之一的甲醇,反应机理如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)A.CO2生成甲醇是通过多步还原反应实现的B.催化剂Cu结合氢原子,催化剂Cu2O结合含碳微粒C.该催化过程中只涉及化学键的形成,未涉及化学键的断裂D.有可能通过调控反应条件获得甲醛等有机物