第一單元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)（2019選修二物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）

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)魯科版2019選修二物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)解釋甲醛危害產(chǎn)生的原因室內(nèi)空氣中甲醛的檢測與去除項目活動一項目活動二(1)認識如何借助電負性分析化學(xué)鍵中電荷的分布。(2)體會借助電負性認識與預(yù)測有機化合物某些性質(zhì)的思路和方法。(3)了解甲醛的性質(zhì)、對人 體健康的危害以及去除方法。項目學(xué)習(xí)目標項目背景1.甲醛的危害(1)當(dāng)室內(nèi)空氣中甲醛含量超過0.1mg·m-3時,人會有不適感,甚至?xí)霈F(xiàn)免疫功能異常。(2)食用含有甲醛的食品會損害人體健康。2.電負性的應(yīng)用利用電負性可以簡便而有效地預(yù)測化學(xué)鍵中電荷的分布進而預(yù)測物質(zhì)的某些性質(zhì)以及可能發(fā)生的某些化學(xué)反應(yīng)。項目活動一、解釋甲醛危害產(chǎn)生的原因甲醛進入人體后,分子中的羰基與蛋白質(zhì)分子中的氨基發(fā)生反應(yīng),使蛋白質(zhì)失去原有的活性。甲醛能夠防腐也是基于此原理。

COHH

COHH發(fā)生加成反應(yīng)先發(fā)生加成反應(yīng)再脫水甲醛與蛋白質(zhì)反應(yīng)：反應(yīng)前反應(yīng)后1.發(fā)生加成反應(yīng)的過程分析：當(dāng)A和B兩種元素的原子以共價鍵結(jié)合時,如果它們的電負性不同，電負性大的元素的原子帶有較多的負電荷(用δ-表示),電負性小的元素的原子帶有較多的正電荷(用δ+表示),如H-Cl。兩種元素的電負性相差越大,原子所帶電荷的偏移就越明顯。方法引導(dǎo)δ+

δ-

COHH

NHRH(R’)

δ-δ+

δ+

δ-+

NCOHRH(R’)HH①甲醛的碳氧雙鍵中電荷分布不均衡,雙鍵上的不飽和碳原子帶部分正電荷、氧原子帶部分負電荷;蛋白質(zhì)分子的N-H鍵中電荷分布也不均衡,氮原子帶部分負電荷,氫原子帶部分正電荷。②發(fā)生加成反應(yīng)時,N—H鍵斷裂,C=O鍵中的一個鍵斷裂,碳原子與帶部分負電荷的氮原子結(jié)合,氧原子與帶部分正電荷的氫原子結(jié)合,形成C-N鍵和0-H鍵。2.先發(fā)生加成反應(yīng)再脫水的過程分析：

NHR’’H(R’’’)

δ-δ+

δ+

δ-+

NCOHRH(R’)HH-H2O

NCN

RH(R’)HHR’’（H）R’’’甲醛發(fā)生加成反應(yīng)后,生成的—CH2OH與

N—H繼續(xù)發(fā)生取代反應(yīng),同樣遵循“正找負”“負找正”的規(guī)律,該過程中斷裂C—0鍵和N—H鍵,同時形成C—N鍵和H—O鍵。利用電負性認識和預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的流程

借助電負性認識與預(yù)測有機化合物某些性質(zhì)的思路和方法找到可能發(fā)生反應(yīng)的斷鍵部位依據(jù)"正""負"結(jié)合的規(guī)律推測斷鍵后的分子片段如何重組利用電負性分析斷鍵部位電荷的分布雙鍵部位發(fā)生加成反應(yīng)單鍵部位發(fā)生取代反應(yīng)項目活動二、室內(nèi)空氣中甲醛的檢測與去除人們?yōu)槭裁凑劶兹┥?(1)在裝修房子的過程中,甲醛可能存在于屋內(nèi)的任何角落，如:床、沙發(fā)、衣柜、窗簾、書桌等。(2)甲醛屬于一類致癌物,長期吸入過量甲醛,會造成上呼吸道等疾病。嚴重情況下還可能造成基因突變和染色體損傷。(3)甲醛完全釋放需要3~15年的時間。裝修后檢測室內(nèi)空氣中甲醛的含量越來越引起公眾的重視。若出現(xiàn)含量超標的情況,要想辦法去除。 檢測室內(nèi)空氣中的甲醛含量時常用的檢測試劑是3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙鹽酸鹽水合物(MBTH)。當(dāng)檢測試劑與空氣接觸后,溶液的顏色越深,說明空氣中的甲醛濃度越高;將溶液與標準比色卡進行比較,便可以知道空氣中的甲醛濃度。1.環(huán)境中甲醛的檢測及原理分析該方法的原理是甲醛與MBTH反應(yīng)生成物質(zhì)A,A再參與一系列反應(yīng),最終生成藍綠色化合物,生成物質(zhì)A的反應(yīng)如下:

COHH（已省略HCl和H2O）思考：該反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型？分析MBTH生成A的反應(yīng)中化學(xué)鍵的變化情況。

COHH+加成反應(yīng)消去反應(yīng)思考：分析甲醛的性質(zhì)，結(jié)合上述甲醛測定反應(yīng)，討論可以采用什么方法去除甲醛。①氨類、胺類衍生物、酚類物質(zhì)等由于可以與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，繼而發(fā)生消去反應(yīng)，生成水和一種穩(wěn)定的有機化合物，從而達到去除甲醛的目的。例如一類甲醛清除劑是氨基化合物，與甲醛發(fā)生的反應(yīng)如下:R-NH?+HCHOR一N=CH?+H2O；②利用氧化劑的氧化能力也可以與甲醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)，例如二氧化氧的裝修除味劑就屬于氧化還原類甲醛清除劑。③通過室內(nèi)空氣的流通，可以降低室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的含量，從而減少此類物質(zhì)對人體的危害。使用多孔材料通過物理吸附的方法也可以去除甲醛，例如活性炭價格便宜，吸附力強，是理想的吸附材料。2.環(huán)境中甲醛的去除2.環(huán)境中甲醛的去除實驗驗證氨水和高錳酸鉀溶液吸收甲醛①實驗用品:甲醛檢測試劑盒、蒸餾水、甲醛溶液、乙醛溶液、氨水、酸性KMnO4,溶液;試管、試管架、膠頭滴管。②實驗方案的設(shè)計與實施序號 實驗方案

實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論與分析甲乙向氨水中加入幾滴酚酞溶液,溶液變?yōu)榧t色,將所得溶液分成兩等份,分別放入兩支試管中,編號為1和2。向1中加入過量甲醛溶液,2中加入與甲醛溶液等體積的蒸餾水,分別觀察溶液顏色變化。向兩支試管中分別加入等體積等濃度的酸性高錳酸鉀溶液,編號為3和4。向3中加人過量甲醛溶液,4中加人等體積蒸餾水,觀察溶液顏色變化3中酸性高錳酸鉀溶液褪色,4中溶液顏色變化沒有3中明顯1中溶液褪色,2中溶液無明顯變化。加入甲醛溶液后滴有酚酞的氨水褪色可能是因為甲醛和酚酞或氨水發(fā)生了反應(yīng)。酸性高錳酸鉀溶液可以與甲醛反應(yīng),對甲醛有較好的吸收效果請設(shè)計實驗證明實驗甲中是氨水與甲醛發(fā)生反應(yīng)。向?qū)嶒灱自嚬?中再加入氨水,觀察溶液顏色變化，若再加氨水后溶液變紅,則證明褪色的原因是氨和甲醛發(fā)生了反應(yīng),氨水可以用來吸收甲醛。遷移應(yīng)用

AB3.對A、B兩種主族元素(除IA族)來說,下列敘述正確的是

(

)A.若A的電負性大于B,則A的第一電離能一定大于BB.若A的電負性大于B,則A失電子的能力大于BC.若A的電負性大于B,則A得電子的能力大于BD.若A的電負性大于B,則A的原子半徑一定小于B4.已知下列元素的電負性數(shù)據(jù),下列判斷不正確的是

(

)

A.Be元素電負性介于1.0~2.0

B.Ge既具有金屬性,又具有非金屬性C.C和CI可形成極性鍵

D.O和F形成的化合物中O顯正價元素LiBCOFNaMgClGe電負性1.02.02.53.54.00.91.23.01.8CA5.請回答下列問題:(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式:

,根據(jù)元素周期律,原子半徑:Ga_____As(填“大于”或“小于”,下同),第一電離能:Ga______As。 (2)C、N、O的第一電離能由大到小的順序為

;H、O、S的電負性由大到小的順序是

。B和N相比，電負性較大的是

_;BN中B元素的化合價為

;從電負性角度分析,C、Si、O的非金屬性由強至弱的順序為

。(3)0、Na、P、CI四種元素中電負性最大的是

(填元素符號),其中基態(tài)P原子的核外電子排布式為

。(4)①N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下,則該元素是_____(填寫元素符號)。 ②Ge的最高價氯化物的分子式是

。③Ge元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有

(填序號)。A.是一種活潑的金屬元素

B.其電負性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料

D.其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點大于CD電離能I1I2I3I4.....I/(kJ·mol-1

)578181727451