不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响
实验目标
1. 知道一个反应可以有多种催化剂,探究不同催化剂对H2O2分解的催化效果有何不同。
2. 知道科学探究的一般思路, 在科学探究过程中增强动手能力和合作意识。
学习重点
体验科学探究的过程,掌握科学探究的方法。
学习难点
科学探究方案的制定,设计实验的方法与思路;
实验过程的实施与评价。
学习方法:
实验教学,合作学习,自主探究。
探究流程:
激发兴趣→发现问题→提出假设→设计实验→实验探究→分析讨论得出结论
教具准备:
试管、试管架、注射器、烧杯、水槽、药匙、二氧化锰、氧化铜、活性炭、锌粒、5%双氧水、PPT
教学过程:
引入课题
创设情景:演示实验《大象牙膏》:将混有洗洁精的50ml 30%过氧化氢溶液和10ml 饱和KI溶液混合,观察现象。
2、根据实验现象和已学习知识,判断出KI的作用是催化剂。
师:除了二氧化锰,KI也能催化过氧化氢分解。其实,还有很多物质也能作为这个反应的催化剂。
3、展示实验目标。
新课推进:
某同学猜测:氧化铜、活性炭、金属锌也能作为催化过氧化氢分解的催化剂。
(一)、提出问题:这几种物质是否真能催化过氧化氢分解,与二氧化锰相比效果如何?
(二)、设计实验:
小组讨论实验方案,并解决实验中的这些问题:
通过什么来判断催化剂的催化效果?
除了催化剂本身的性质,还有哪些因素可能会影响催化的效果?应采取什么样的方法,消除这些因素的干扰?
如何确定H2O2分解是受到了这些物质的催化作用?
(教师评价)
(三)、学生实验:
分组实验,教师巡视,观察并指导学生实验。
(四)、记录实验现象或数据:
催化剂 现象
MnO2
CuO
活性炭
Zn
无
、讨论分析得出结论:
1、在同一化学反应中,催化剂不同,催化效果_______。
2、在这些物质中,对H2O2分解催化效率最高的是________。
3、实验室制取氧气为什么选择二氧化锰作催化剂?
三、知识拓展:
1、生物酶催化剂——生土豆、新鲜猪肝等其中含有;
2、选择催化剂的意义。
四、课后讨论:
就一个化学反应而言,有许多因素因素能影响其化学反应速率,你还能做出那些假设,并设计实验验证?
课堂小结,畅谈收获:
学生分享从本实验获得的收获
六、拓展练习
完成学案拓展练习内容。
板书
不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响
催化剂:MnO2、CuO、活性炭、Zn
控制变量法
实验步骤:
加入催化剂:
加入过氧化氢;
观察现象;
总结结论。
不同催化剂对H2O2分解速率的影响
临沂褚墩中学 沈怀健
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在大象牙膏实验中,H2O2在碘化钾(KI)的催化作用下迅速分解,生成大量的O2,使洗洁精产生泡沫。
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实验目标
1. 知道一个反应可以有多种催化剂,探究不同催化剂对H2O2分解的催化效果有何不同。
2. 在科学探究过程中增强动手能力和合作意识。
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据某同学猜测,下列几种物质有可能也会对H2O2的分解起到催化作用:CuO、活性炭、金属Zn。
请大家设计实验验证一下,这些物质能不能催化H2O2分解,与MnO2相比,催化效果怎么样。
思而不学则殆
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学而不思则罔
1. 实验中应通过什么来判断催化剂的催化效果?
2. 除了催化剂本身的性质,还有哪些因素可能会影响催化的效果?
3. 如何确定H2O2分解是受到了这些物质的催化作用?
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我们是通过什么来判断催化剂的催化效果?
氧气的产生速率,也就是冒出气泡的速度和多少
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除了催化剂本身的性质,还有哪些因素可能会影响催化的效果?
催化剂的质量
过氧化氢的浓度和体积
温度
…
在探究的过程中,需要采用控制变量法,消除这些因素可能造成的影响。
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如何确定H2O2分解是受到了这些物质的催化作用?
可以设置对照组实验,不加催化剂。
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①取4支试管,分别加入半药匙的MnO2、CuO、,活性炭、金属Zn。
②用针筒取5ml 5%的过氧化氢溶液,分别加入装有4种催化剂的试管中。
操作步骤
③取一支空试管,加入5ml过氧化氢溶液作为对照组实验
④观察记录实验现象,比较不同催化剂的效果。
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记录实验现象
催化剂 现象
MnO2
CuO
活性炭
Zn
无
反应非常迅速,产生大量气泡
反应较为缓慢,产生气泡较少
反应较为迅速,产生大量气泡
反应非常缓慢,产生气泡很少
无明显现象
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分析与讨论
在同一化学反应中,催化剂不同,催化效果_______。
不同
实验室制取氧气为什么选择二氧化锰作催化剂?
反应迅速,价格便宜。
在这些物质中,对H2O2分解催化效率最高的是________。
MnO2
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知识拓展
可以催化H2O2分解的物质还有很多,比如生新鲜猪肝里面含有的过氧化氢酶。在工业生产和科学研究中,往往需要根据生产研究目的的不同,选择不同的催化剂。
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畅谈收获
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1. 下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B. 二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变
C
课堂达标
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2. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法,下列推理合理的是( )
A.铁能与盐酸反应,所以金属都能与酸反应
B.因为氧化物含有氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
C.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率
D.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
C
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3. 实验室中,常用分解过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)的方法制取氧气,装置如右图:
(1)图中收集氧气的方法叫做__________________,可用此法收集氧气的原因是_______________________。
(2)用该方法收集氧气时,检验集气瓶中氧气是否收集满的方法是_________________________________.
向上排空气法
氧气的密度比空气大
用带有火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,则已收集满
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(3)除了用上述方法收集氧气外,实验室还可以用__________收集.收集到的集气瓶要______(填“正放”或“倒放”)在桌上.
(4)如果锥形瓶中的反应很剧烈,应该采取的安全措施是______(填编号)
①减慢液体滴加的速度;②换用体积较小的锥形瓶;③给锥形瓶加热.
排水法
正放
①
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多看、多学、多试验,如取得成果,绝不炫耀。学习和研究中要顽强努力,一个人如果怕费时、怕费事,则将一事无成。? ——拉姆塞
威廉·拉姆塞:英国化学家,因发现了稀有气体而获得诺贝尔化学奖。
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谢谢欣赏
THE END
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《探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响》实验学案
【实验目标】
1. 知道一个反应可以有多种催化剂,探究不同催化剂对H2O2分解的催化效果有何不同。
2. 知道科学探究的一般思路, 在科学探究过程中增强动手能力和合作意识。
【学习重点】
体验科学探究的过程,掌握科学探究的方法。
【学习难点】
科学探究方案的制定,设计实验的方法与思路;
实验过程的实施与评价。
【回忆旧知】
什么是催化剂?
催化剂是指在化学变化中能够 ,而本身的 和
都不变化的物质。
在实验室利用过氧化氢制取氧气,采用的催化剂是 ,化学方程式是
。
【发现问题,提出假设】
除了MnO2,还有很多物质也可以催化H2O2分解。比如KI。
CuO、活性炭、金属Zn能否起到催化作用?
【设计实验方案】
通过什么来判断催化剂的催化效果?
根据产生 的速度和多少。
除了催化剂本身的性质,还有哪些因素可能会影响催化的效果?应采取什么样的方法,消除这些因素的干扰?
的量和 的浓度体积、温度,实验时应采用 的方法消除影响。
如何确定H2O2分解是受到了这些物质的催化作用?
设置对照组实验,只加 ,不加 。
实验步骤:(试管中应先加入过氧化氢溶液还是催化剂?)
【分组实验】
要求:明确分工,确保每位同学都参与其中。
现象记录
催化剂 现象
MnO2
CuO
活性炭
Zn
无
【讨论与分析】
1、在同一化学反应中,催化剂不同,催化效果_______。
2、在这些物质中,对H2O2分解催化效率最高的是________。
3、实验室制取氧气为什么选择二氧化锰作催化剂?
【拓展练习】
1. 下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂就是用来加快化学反应速率的
B. 二氧化锰是催化剂
C.没有二氧化锰的催化,过氧化氢也能分解放出氧气
D.催化剂在化学反应前后的性质不变
2. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法,下列推理合理的是( )
A.铁能与盐酸反应,所以金属都能与酸反应
B.因为氧化物含有氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
C.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率快,说明催化剂可以改变反应速率
D.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
3. 实验室中,常用分解过氧化氢溶液(二氧化锰作催化剂)的方法制取氧气,装置如右图:
(1)图中收集氧气的方法叫做__________________,
可用此法收集氧气的原因是_______________________。
(3)用该方法收集氧气时,检验集气瓶中氧气是否收集满的方法是_________________________________.
(3)除了用上述方法收集氧气外,实验室还可以用__________收集.收集到的集气瓶要______(填“正放”或“倒放”)在桌上.
(4)如果锥形瓶中的反应很剧烈,应该采取的安全措施是______(填编号)
①减慢液体滴加的速度;②换用体积较小的锥形瓶;③给锥形瓶加热.