第1章 微项目 甲醛的危害与去除（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（鲁科版）

本讲义核心围绕利用电负性分析与预测物质性质，先通过电负性差异理解化学键电荷分布规律，再应用于甲醛羰基与氨基的反应原理，进而学习甲醛的检测（如MBTH反应）和去除方法（加成、氧化、吸附等），构建从理论到应用的学习支架。 该资料以甲醛危害与去除为真实情境，融合科学思维与科学探究。通过电负性分析甲醛反应机理培养证据推理能力，设计高锰酸钾滴定检测实验提升科学探究能力，联系室内环境健康强化科学态度与责任。课中辅助教师将理论与生活结合，课后帮助学生巩固知识、解决实际问题。

甲醛的危害与去除 ——利用电负性分析与预测物质性质 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。 项目活动一　解释甲醛危害产生的原因 1.甲醛对人体健康的危害的原理是什么？ 提示：甲醛分子中的羰基()与人体内蛋白质分子中的氨基(—NH2)发生反应，使蛋白质失去活性。 2.利用电负性的差异，标出下列化学键中电荷的分布。 例：－C。 C===O　　N—H　　O—H 提示： ===　　—　　— 1.化学键中电荷的分布与成键元素电负性的关系 由两种不同元素的原子形成的共价键，因为电负性不同，共用电子对发生偏移，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－C。两种元素电负性差值越大，原子所带电荷的偏移越明显。 2.电负性与有机反应 (1)形成共价键的两种元素的电负性差异越大，共价键的极性越强，在反应中越易断裂。 (2)在有机反应中，遵循“正找负”“负找正”的规律。即断键形成的带正电荷的原子或原子团与带负电荷的原子或原子团，重新组合形成新的有机物。 例如： 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 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。 答案　A 2.有人认为CH2===CH2与Br2的加成反应，实质是Br2先断裂形成Br＋和Br－，然后Br＋首先与CH2===CH2一端的碳原子结合，第二步才是Br－与另一端碳原子结合，根据该观点如果让CH2===CH2与Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反应，则得到的有机物不可能是(　　) A.BrCH2CH2Br B．ClCH2CH2Cl C.BrCH2CH2I D．BrCH2CH2Cl 解析　根据题目信息可知：CH2===CH2与Br2发生加成反应时，第一步是Br＋与CH2===CH2一端的碳原子结合形成BrCH2CH2—，第二步溶液中的阴离子(Cl－、Br－、I－)再与另一端的碳原子结合，故A、C、D三项的物质均有可能，不可能的是B项物质。 答案　B 3.根据要求完成下列问题。 (1)找出下列有机物中极性最强的化学键，并标出电荷分布。 ①　____________ ②　____________ ③　____________ (2)完成方程式。 ①CH3NH2＋―→____________ ②CH3COOH＋CH3CH2OH_____________________________________ 答案　(1)①—　②—　③— (2)①CH3NH—CH2—OH 4.(1)组成甲醛的元素中，电负性最大的是________(填元素符号)。 (2)甲醛与有机化合物中氨基的反应既是其致毒原理，也是其防腐原理。在反应过程中，不会生成下列化学键中的________(填字母)。 A.碳氮键　　　　　　 B．氧氢键 C.氮氧键 D．碳氧键 该反应原理还可用于消除甲醛，如用甲醛与氨气反应会生成(CH2)6N4(乌洛托品)，反应的化学方程式为_______________________________________________。 答案　(1)O　(2)C　4NH3＋6HCHO===(CH2)6N4＋6H2O 项目活动二　室内空气中甲醛的检测与去除 1.甲醛检测试剂盒的检测原理是什么？ 提示：该方法的原理是，甲醛与试剂盒中的MBTH()反应生成产物A()，A再参与一系列反应，最终生成蓝绿色化合物。 2.常见的除甲醛的物理方法有哪些？ 提示：开窗通风、活性炭吸附等。 除甲醛的方法与原理 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，从而达到除甲醛的目的。 2.利用氧化剂与甲醛发生氧化还原反应去除甲醛。如含ClO2的装修除味剂。 3.利用通风或多孔材料的物理吸附等方法也可以去除甲醛。 1.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.放置少量的碳酸氢铵 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；碳酸氢铵分解生成的氨气可以把甲醛转化为其他物质，D正确。 答案　C 2.检验居室中有甲醛气体，可连续多次抽取居室空气样品，注入到少量(1～2 mL)低浓度(1×10－4 mol·L－1)的酸性高锰酸钾溶液中。据此，下列说法正确的是(　　) A.说明甲醛是具有氧化性的气体 B.反应中甲醛被还原 C.最终酸性高锰酸钾溶液是红色 D.最终酸性高锰酸钾溶液褪色 解析　甲醛(HCHO)中含有醛基(—CHO)，具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，所以甲醛与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，最终导致酸性高锰酸钾溶液褪色，在反应中甲醛被氧化。 答案　D 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的顺序为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，可直接通过甲醛的吸收量判断空气中甲醛的浓度 解析　观察题图可知，二者发生的是加成反应，A错误；第一电离能：N>O>H>C，B错误；非金属性越强，电负性越大，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。 答案　C 4.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的过程属于化学变化，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荷，D正确。 答案　B 5.某研究性学习小组设计用如下方法测定某居室内空气中甲醛的含量(假设空气中无其他还原性气体)。 (1)测定原理：KMnO4酸性溶液具有强氧化性可氧化甲醛，反应的离子方程式分别为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)测定装置：部分装置如图所示(a、b为止水夹)。 (3)实验步骤 ①检查装置气密性(气密性良好)。 ②用______________(填仪器名称)准确量取20.00 mL 2.00×10－3 mol·L－1的高锰酸钾溶液(过量)于广口瓶中并滴入3滴6 mol·L－1的H2SO4溶液备用。 ③取2.00×10－3 mol·L－1的草酸标准溶液备用。 ④打开a，关闭b，用注射器抽取100 mL新装修的室内空气。关闭a，打开b，再缓缓推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。再如此重复4次(共5次)。如果推送气体时速度过快，可能会产生的后果是______________________________________。 ⑤将广口瓶中的溶液转入锥形瓶中(洗涤广口瓶2～3次，并将洗涤液全部转入锥形瓶)。如果没有洗涤，所测甲醛的含量将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ⑥用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的剩余的酸性高锰酸钾溶液，记录滴定所消耗的草酸溶液体积。本实验滴定终点时的实验现象为____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ⑦再重复实验2次。 (4)数据处理：分别于装修完工后的第1天、第10天、第28天(室内始终保持通风换气)对室内空气进行取样，通过实验测得以下三组数据(每次实验所取的KMnO4溶液均为20.00 mL)： 装修后第n天 草酸溶液(mL) 甲醛的浓度 (mg·m－3) 1 2 3 平均值 1 14.83 14.74 14.65 14.74 10 28.18 28.26 28.28 28.24 28 49.05 48.98 48.97 49.00 利用表中数据计算第28天室内空气中甲醛浓度：________mg·m－3。 解析　(1)甲醛、草酸具有还原性，能被KMnO4酸性溶液氧化，反应的离子方程式分别为4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O。 (3)②高锰酸钾溶液具有强氧化性，量取KMnO4溶液不能使用碱式滴定管，应该用酸式滴定管或移液管；④气体推送过快，会导致反应不充分，影响测定结果；⑤不洗涤会造成酸性高锰酸钾溶液损失，消耗草酸的量减小，所测甲醛的含量偏高；⑥酸性高锰酸钾溶液为紫红色，反应完全后，溶液变无色，所以滴定终点的实验现象为加入最后半滴草酸标准溶液，溶液紫红色褪去且半分钟内不恢复原色。 (4)n(KMnO4)＝0.020 0 L×2.00×10－3 mol·L－1＝4.00×10－5 mol，n(H2C2O4)＝2.00×10－3mol·L－1×0.049 00 L＝9.80×10－5 mol，根据2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为×9.80×10－5 mol＝3.92×10－5 mol，根据4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O，可计算与甲醛反应的高锰酸钾物质的量为4.00×10－5 mol－3.92×10－5 mol＝8×10－7 mol，所以n(HCHO)＝×8×10－7 mol＝1×10－6 mol，甲醛的质量m(HCHO)＝1×10－6 mol×30 g·mol－1＝3×10－5 g，故第28天室内空气中甲醛浓度＝60.00 mg·m－3。 答案　(1)4MnO＋5HCHO＋12H＋===4Mn2＋＋5CO2↑＋11H2O　(3)②酸式滴定管或移液管 ④甲醛吸收不充分，影响测定结果　⑤偏高　⑥加入最后半滴草酸溶液时溶液紫红色褪去，且半分钟内不变色　 (4)60.00 学科网（北京）股份有限公司 $