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
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。
一、解释甲醛危害产生的原因
1.甲醛有毒的原因
甲醛之所以有毒,是因为甲醛分子中的羰基与蛋白质分子中的氨基发生加成反应和取代反应,使蛋白质失去活性,甲醛防腐也是基于此原理。
2.反应原理
甲醛的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;蛋白质分子中N—H键中电荷分布也不均衡,氮原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷。发生加成反应时,碳原子与带部分负电荷的氮原子结合,氧原子与带部分正电荷的氢原子结合。
+
甲醛发生加成反应后,生成的—CH2OH与继续发生取代反应时,同样遵循“正找负”“负找正”的规律。
+
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。
二、室内空气中甲醛的检测与去除
1.检测室内空气中甲醛含量的常用方法——MBTH法
该方法的原理是甲醛与MBTH(3 甲基 2 苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物)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,溶液的颜色变深,说明空气中的甲醛浓度越高;将溶液与标准比色卡进行比较,便可以知道空气中的甲醛浓度。
2.设计实验去除室内空气中的甲醛
实验方案 实验观察 实验结论
取2 mL一定浓度的甲醛溶液于试管中,用甲醛检测试剂盒检测甲醛的浓度,向其中滴加氨水,一段时间后,用甲醛检测试剂盒再检测甲醛的浓度 滴加氨水后,甲醛的浓度减小 氨水可以与甲醛反应,从而去除室内空气中的甲醛
取2 mL一定浓度的甲醛溶液于试管中,向其中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色逐渐褪去 酸性KMnO4溶液可以与甲醛反应,从而去除室内空气中的甲醛
3.室内空气中甲醛的去除方法
(1)氨、胺类、酚类物质等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。例如,一类甲醛清除剂的有效成分是氨基化合物,其与甲醛发生的反应如下:
R—NH2+HCHOR—NCH2+H2O
(2)利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应也可以去除甲醛。例如,含二氧化氯的装修除味剂就属于氧化还原类甲醛清除剂。
(3)室内空气的流通可以降低室内空气中有害物质如甲醛的含量,从而减少此类物质对人体健康的危害。
(4)使用多孔材料通过物理吸附的方法也可以去除甲醛。例如,活性炭价格便宜、吸附力强,是理想的吸附材料。但是需要注意的是,吸附具有饱和度,一定时间后要定期更换活性炭。
注意:氨、胺类、酚类物质既可以与甲醛发生加成反应,还可以被氧化性物质氧化。
1.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CO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
2.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>H
C.上述反应涉及的元素中电负性最大的是O
D.检测甲醛时,可通过甲醛的吸收量判断空气中甲醛的浓度
3.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
4.甲醛(HCHO)是一种致癌物,下列有关甲醛的使用不会影响人体健康的是 ( )
A.用经甲醛处理过的胶合板装修居室
B.用甲醛处理过的衬衫具有免熨效果
C.将生物标本浸于盛有甲醛水溶液的密封瓶中
D.海产品用甲醛水溶液浸泡,以保鲜防腐
5.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 。
(3)甲醛和次硫酸氢钠(可表示成Na+[OSOH]-)反应可制得“吊白块”:
HCHO+NaHSO2→HOCH2-SO2Na
反应类型为 ,常用甲醛浓溶液保存动物标本的原因是 。
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
二、对点训练
1.B [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。]
2.C [观察图示可知,二者发生的不完全只是取代反应,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。]
3.C [活性炭具有吸附性,能吸附甲醛,A正确;高锰酸钾溶液能氧化甲醛,B正确;室温下稀盐酸与甲醛不发生反应,不能吸收甲醛,C错误;某些植物可吸收甲醛,D正确。]
4.C [装修和家具中含有甲醛,甲醛有毒,甲醛易挥发,滞留在室内,会造成居室污染,故A错误;甲醛处理衬衫,甲醛有毒,甲醛易挥发,造成污染,故B错误;福尔马林是35%~40%的甲醛水溶液,能使蛋白质变性,可用于浸制生物标本,故C正确;甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,甲醛制品会慢慢释放甲醛,不能用来浸泡食品,故D错误。]
5.(1)H︰︰H
(2)0 氧的电负性比碳大,显负价,氢的电负性比碳小,显正价,根据化合价代数和为0,可知碳为0价
(3)加成反应 甲醛能使蛋白质变性
解析 (1)甲醛分子中所有原子都达到稳定结构,甲醛的电子式为H︰︰H;(2)氧的电负性比碳大,显负价,氢的电负性比碳小,显正价,根据化合价代数和为0,可知碳为0价;(3)反应中CO键变成C—O键,为加成反应;甲醛可使蛋白质变性,可用于动物标本的保存。(共21张PPT)
微项目 甲醛的危害与去除
第 章 原子结构与元素性质
——利用电负性分析与预测物质性质
1
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。
学习目标
一、解释甲醛危害产生的原因
二、室内空气中甲醛的检测与去除
目
录
CONTENTS
一、解释甲醛危害产生的原因
1.甲醛有毒的原因
甲醛之所以有毒，是因为甲醛分子中的羰基与蛋白质分子中的氨基发生加成反应和取代反应，使蛋白质失去活性，甲醛防腐也是基于此原理。
2.反应原理
甲醛的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；蛋白质分子中N—H键中电荷分布也不均衡，氮原子带部分负电荷，氢原子带部分正电荷。发生加成反应时，碳原子与带部分负电荷的氮原子结合，氧原子与带部分正电荷的氢原子结合。
二、室内空气中甲醛的检测与去除
对点训练
1.检测室内空气中甲醛含量的常用方法——MBTH法
该方法的原理是甲醛与MBTH(3－甲基－2－苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物)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，溶液的颜色变深，说明空气中的甲醛浓度越高；将溶液与标准比色卡进行比较，便可以知道空气中的甲醛浓度。
2.设计实验去除室内空气中的甲醛
实验方案 实验观察 实验结论
取2 mL一定浓度的甲醛溶液于试管中，用甲醛检测试剂盒检测甲醛的浓度，向其中滴加氨水，一段时间后，用甲醛检测试剂盒再检测甲醛的浓度 滴加氨水后，甲醛的浓度减小 氨水可以与甲醛反应，从而去除室内空气中的甲醛
取2 mL一定浓度的甲醛溶液于试管中，向其中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色逐渐褪去 酸性KMnO4溶液可以与甲醛反应，从而去除室内空气中的甲醛
3.室内空气中甲醛的去除方法
(1)氨、胺类、酚类物质等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。例如，一类甲醛清除剂的有效成分是氨基化合物，其与甲醛发生的反应如下：
R—NH2＋HCHO―→R—N===CH2＋H2O
(2)利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应也可以去除甲醛。例如，含二氧化氯的装修除味剂就属于氧化还原类甲醛清除剂。
(3)室内空气的流通可以降低室内空气中有害物质如甲醛的含量，从而减少此类物质对人体健康的危害。
(4)使用多孔材料通过物理吸附的方法也可以去除甲醛。例如，活性炭价格便宜、吸附力强，是理想的吸附材料。但是需要注意的是，吸附具有饱和度，一定时间后要定期更换活性炭。
注意：氨、胺类、酚类物质既可以与甲醛发生加成反应，还可以被氧化性物质氧化。
1.分析右图，下列有关说法不正确的是( )
B
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。
2.根据图示，下列有关说法正确的是( )
C
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＞H
C.上述反应涉及的元素中电负性最大的是O
D.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，二者发生的不完全只是取代反应，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。
3.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；高锰酸钾溶液能氧化甲醛，B正确；室温下稀盐酸与甲醛不发生反应，不能吸收甲醛，C错误；某些植物可吸收甲醛，D正确。
C
4.甲醛(HCHO)是一种致癌物，下列有关甲醛的使用不会影响人体健康的是( )
A.用经甲醛处理过的胶合板装修居室
B.用甲醛处理过的衬衫具有免熨效果
C.将生物标本浸于盛有甲醛水溶液的密封瓶中
D.海产品用甲醛水溶液浸泡，以保鲜防腐
解析 装修和家具中含有甲醛，甲醛有毒，甲醛易挥发，滞留在室内，会造成居室污染，故A错误；甲醛处理衬衫，甲醛有毒，甲醛易挥发，造成污染，故B错误；福尔马林是35%～40%的甲醛水溶液，能使蛋白质变性，可用于浸制生物标本，故C正确；甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，甲醛制品会慢慢释放甲醛，不能用来浸泡食品，故D错误。
C
5.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________________________________________
___________________________________________。
(3)甲醛和次硫酸氢钠(可表示成Na＋[OSOH]－)反应可制得“吊白块”：
HCHO＋NaHSO2→HOCH2－SO2Na
反应类型为______________，常用甲醛浓溶液保存动物标本的原因是
________________________。
0
氧的电负性比碳大，显负价，氢的电负性比碳小，显正价，根据化合价代数和为0，可知碳为0价
加成反应
甲醛能使蛋白质变性
解析 (2)氧的电负性比碳大，显负价，氢的电负性比碳小，显正价，根据化合价代数和为0，可知碳为0价；(3)反应中C===O键变成C—O键，为加成反应；甲醛可使蛋白质变性，可用于动物标本的保存。
