空气中甲醛气体含量的简易测定

空气中甲醛气体含量的简易测定 教学目标 1 知识目标 学习和探讨空气中甲醛气体含量简易测定的方法和技能 2 能力目标 通过空气中甲醛气体含量测定装置和操作方法的设计 培养学生 实验设计和创造性思维能力 培养学生做实验的能力 3 情感目标 培养学生勇于解决问题的心理品质 加强同学间的合作 教学重点 引导学生探讨简易测定空气中甲醛含量的方法 教学难点 实验的规范操作 教学方法 诱思探究 教学工具 多媒体 实验 教学过程 同学们 我们都知道居室的豪华装璜往往带来甲醛对室内空气的污染 而甲醛 对人体有害 不同浓度的甲醛对人体的伤害不同 国家标准规定 室内甲醛气 体的最高允许浓度是 0 08mg m 3 那我们的教室中甲醛含量是多少呢 大家 想不想知道 现在就让我们一起来探讨简易测定空气中甲醛含量的方法 首先我们来讨论几个问题 1 甲醛是一种无色易溶于水的有刺激性气味的气体 甲醛分子中含有醛基 此基团决定了甲醛具有什么重要的化学性质 答 决定了甲醛具有还原性 2 酸性高锰酸钾溶液具有什么重要的化学性质 高锰酸钾溶液显何颜色 其显 色的灵敏度如何 答 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性 高锰酸钾溶液显深紫色 用它滴定无色或者浅色试液时一般不需要另加指示剂 因为 MnO4 本身的颜色 粉红色 来指示终点 所以我们可以用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液氧化空气中甲醛来确定其含量 化学反应方程式如下 4MnO4 5HCHO H 4Mn2 5CO2 11H2O 由于空气中甲醛含量不多 我们可配制浓度约为 1 10 4mol L 的高锰酸钾溶液 3 气态物质跟溶液中的物质发生化学反应的一般装置是怎样的 要使气态物 质跟溶液中的物质发生完全反应 其实验装置和操作各应注意什么 答 一般 装置是将气体导入装有反应物的装置中 其实验装置和操作应注意装置的气密 性要良好 导管要尽量伸入到溶液底部使气体与溶液充分接触 所以我们可以采用下图的装置 接下来我们来设计实验步骤 1 用移液管准确量取 1mL0 010mol L 的高锰酸钾溶液于 100mL 容量瓶中 再用 蒸馏水将其稀释至刻度线 配成浓度为 1 0 10 4mol L 高锰酸钾溶液 2 用移液管准确量取 2 00mL 高锰酸钾溶液 注入一支约 5mL 带有双孔塞的试 管中 加 1 滴 6mol L 硫酸溶液 塞好橡胶塞 塞子上带一根细的玻璃管 作为 进气管 3 另取一个附针头的 50mL 注射器 按图所示组装好装置 将此装置置于待测 地点 缓慢抽气 每次抽气 50mL 直到试管内溶液的红色褪尽 记录抽气次数 注意事项 1 抽气时应慢慢抽拉活塞 现在我们一起做实验 思考题 1 高锰酸钾溶液要现用现配 并加一定量的硫酸酸化 为什么 高锰酸钾溶液的稳定性不稳定 遇光发生分解 应保存在玻塞棕色瓶中 放置 暗处 现用现配 强酸性环境更有利于高锰酸钾氧化甲醛的反应彻底进行 2 抽气时应缓慢抽拉活塞 为什么 使反应完全 当室内空气中甲醛含量为 0 1mg m 3 时就有异味和不适感 0 5mg m 3 可 刺激眼睛引起流泪 0 6mg m 3 时引起咽喉不适或疼痛 浓度再高可引起恶 心 呕吐 咳嗽 胸闷 气喘甚至肺气肿 含量达到 30mg m 3 时可当即导致 死亡 为了配置较稳定的高锰酸钾溶液 可称取稍多于理论量的高锰酸钾溶于蒸馏水 中 加热煮沸 冷却后贮于棕色瓶 于暗处放置数天 使溶液中可能存在的还 原性物质完全氧化 然后过滤去析出的 MnO2 沉淀 原因是纯的 KMnO4 溶液是 相当稳定的 一般的 KMnO4 试剂中常含有少量 MnO2 和杂质 而且蒸馏水中常含 微量还原性物质 它们都促进 KMnO4 溶液的分解 见光时分解的更快 所以 KMnO4 不能直接配制标准溶液