第1章 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-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修2创新导学案教用word（鲁科版2019）

化学　选择性必修2 导学案 L 甲醛的危害与去除 利用电负性分析与预测物质性质 项目学习目标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。 项目活动1　解释甲醛危害产生的原因 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。甲醛能防腐也是基于此原理。 甲醛与蛋白质反应原理探究： 借助电负性，可以简便而有效地预测化学键中电荷的分布，进而预测物质的某些性质及可能发生的某些化学反应。 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。 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。 因此，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。 项目活动2　室内空气中甲醛的检测与去除 1.室内空气中甲醛含量的检测方法 甲醛与3­甲基­2­苯并噻唑啉酮腙盐酸盐水合物(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．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。 (2)利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应除甲醛，如ClO2。 (3)室内空气的流通可以降低甲醛的含量。 (4)使用多孔材料物理吸附甲醛，如活性炭。 1．下列对有关物质中不同原子所带部分电荷的标注错误的是(　　) 答案：C 2．下列物质均能除去室内甲醛气体的污染，其原理与甲醛的碳氧双键无关的是(　　) A．活性炭 B．二乙胺 C．酚类 D．NH3 答案：A 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＞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 答案：C 解析：观察题图可知，二者先发生加成反应后发生消去反应，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；检测甲醛时，可通过检测试剂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。 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 电负性的应用 利用电负性分析化学键中电荷分布 甲醛的性质 甲醛的去除 电负性的变化规律及应用　 电负性的变化规律及应用 电负性的理解 题号 8 9 10 11 12 13 14 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 电负性的应用 甲醛含量的测定 电负性的变化规律及应用 电负性的变化规律及应用 电负性的变化规律及应用 甲醛的结构与性质、电负性的应用 甲醛含量的测定 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．从电负性角度看，下列各组元素原子间最易形成离子键的是(　　) A．H、F B．Ca、S C．Na、Cl D．K、O 答案：D 解析：H、F均是非金属元素，其原子间只能形成共价键；电负性相差越大的金属元素与非金属元素的原子之间越易形成离子键，题述元素中K的电负性最小，而O的电负性比S、Cl的大。 2．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 3．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 答案：C 4．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 答案：C 5．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是(　　) 元素 Li B C O F Na Mg Cl Ge 电负性 1.0 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.2 3.0 1.8 A．Be元素电负性介于1.0～2.0 B．Ge既具有金属性，又具有非金属性 C．C和Cl可形成极性键 D．O和F形成的化合物中O显正价 答案：A 6．在通常条件下，下列各组物质的性质排列正确的是(　　) A．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大 B．O、F、N的电负性逐渐增大 C．S2－、Cl－、K＋的半径逐渐增大 D．热稳定性：HF>H2O>PH3 答案：D 解析：Mg的3s轨道为全满结构，难以失去电子，第一电离能最大，Na的最小，故A错误；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，电负性：F>O>N，故B错误；核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，应为S2－>Cl－>K＋，故C错误；非金属性：F>O>P，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故D正确。 7．对A、B两种主族元素来说，下列叙述中正确的是(　　) A．A的电负性大于B，则A的第一电离能一定大于B B．A的电负性大于B，则A的失电子能力大于B C．A的电负性大于B，则A的得电子能力大于B D．A的电负性大于B，则A的原子半径一定小于B 答案：C 解析：电负性是指元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，B错误，C正确；Mg的第一电离能大于Al的第一电离能，而Mg的电负性小于Al的电负性，A错误；N的电负性大于H的电负性，而N的原子半径大于H的原子半径，D错误。 8．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　) A．X与Y形成的化合物，X显负价，Y显正价 B．X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性 C．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX D．第一电离能Y一定小于X 答案：D 解析：X、Y元素同周期，且电负性：X>Y，则非金属性：X>Y。电负性大的元素在化合物中显负价，所以X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价，A正确；非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性：X>Y，则X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性，B正确；非金属性越强，气态氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX，C正确；一般非金属性强的第一电离能大，但O的非金属性比N强，第一电离能：N>O，D错误。 9．一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∶2 B．反应①生成44.8 L CO2时转移8 mol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 答案：D 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正确。 10．如图三条曲线表示C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势。下列说法正确的是(　　) A．电负性：c>b>a B．I5：a>c>b C．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>c D．最简单氢化物的稳定性：c>a>b 答案：B 解析：同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P原子 3p能级为半充满稳定状态，P元素第一电离能高于同周期相邻元素的第一电离能，故Si的第一电离能最小，由题图中第一电离能可知，c为Si，P元素第四电离能为失去3s2中1个电子，3s2为全充满稳定状态，不易失去电子，故与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。 二、非选择题 11．请完成下列问题： (1)第2周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________(填元素符号，下同)。 (2)第3周期元素的基态原子与基态铜原子未成对电子数相同且电负性最大的元素是________。 (3)B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为______价。 答案：(1)C　(2)Cl　(3)N　＋3 解析：(1)基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，原子中含有2个未成对电子，第2周期元素基态原子中含有2个未成对电子的价电子排布式为2s22p2和2s22p4，分别为C和O，O元素的电负性大于C。 (2)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，未成对电子数是1，第3周期基态原子中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，电负性最大的是氯元素。 12．下列给出14种元素的电负性： 元素 Al B Be C Cl F Li 电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 元素 Mg N Na O P S Si 电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8 请运用元素周期律知识完成下列各题： (1)同一周期中，从左到右，主族元素的电负性________；同一主族中，从上到下，元素的电负性________。所以，元素的电负性随原子序数递增呈________变化。 (2)短周期元素中，电负性最大的元素是________，电负性最小的元素是________，由这两种元素形成的化合物属于________化合物。 (3)已知：两元素间电负性差值大于1.7时，成键原子间形成离子键，两元素间电负性差值小于1.7时，成键原子间形成共价键。则下列物质为离子化合物的是________，为共价化合物的是____________(填字母)。 A．Mg3N2 B．BeCl2 C．AlCl3 D．SiC 答案：(1)逐渐增大　逐渐减小　周期性　 (2)F　Na　离子　(3)A　BCD 解析：(3)分别将题述化合物中不同元素的电负性数值求差值。 化合物 Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC 电负性差值 1.8 1.5 1.5 0.7 所以Mg3N2为离子化合物，其余三者为共价化合物。 13．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____________________________。 答案：(1) (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 14．甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物之一。我国规定，室内空气中甲醛含量不得超过0.10 mg·m－3。某课外学习小组利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量。 【测定原理】酸性KMnO4溶液可氧化甲醛和草酸(H2C2O4)。 4MnO＋12H＋＋5HCHO===4Mn2＋＋5CO2＋11H2O 2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 【测定装置】部分装置如图所示： 【测定步骤】 (1)用________量取5.00 mL 1.00×10－3 mol·L－1 KMnO4溶液于A中，并滴入几滴稀硫酸，加水20 mL稀释备用。 (2)将1.00×10－3 mol·L－1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。 (3)打开____(填“a”或“b”，下同)，关闭____，用注射器抽取100 mL新装修房屋室内的空气。关闭____，打开____，再推动注射器，将气体全部推出，使其与酸性高锰酸钾溶液充分反应。 (4)将A中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液)，再用草酸标准溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。 (5)再重复实验2次。测得3次实验所消耗草酸溶液的平均体积为12.38 mL。 【交流讨论】 (6)该室内空气中甲醛的浓度是________mg·m－3，该居室的甲醛________(填“超标”或“不超标”)。 (7)某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，测得的结果比实际含量低，可能的原因有(假设溶液配制、称量、量取及滴定操作均无误)__________________________________(至少回答2种)。 答案：(1)酸式滴定管　(3)a　b　a　b (6)18　超标 (7)注射器推出气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅(合理即可) 解析：(6)由题给离子方程式可得关系式：4MnO～5HCHO，2MnO～5H2C2O4，则有1.00×10－3 mol·L－1×0.005 L＝n(HCHO)＋×1.00×10－3 mol·L－1×0.01238 L，则n(HCHO)＝6×10－8 mol，故m(HCHO)＝6×10－8 mol×30 g·mol－1＝1.8×10－6 g＝1.8×10－3 mg，则该室内空气中甲醛的含量为＝18 mg·m－3>0.10 mg·m－3，甲醛超标。 9 学科网（北京）股份有限公司 $$