高一化学 专题2 第一单元 催化剂对反应速率影响的探究素材 苏教版

催化剂对反应速率影响的探究感悟感悟催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计, 约有80%85%的化工生产过程中使用催化剂, 以加快反应速率, 提高生产效率。生物体内几乎所有的化学反应都是由生物体内存在的特殊催化剂 酶所催化的。催化剂的研究和应用将是21世纪化学的一个极具魅力和应用前景的重大主题。为增进学生对催化剂概念的理解, 我在教学中将这部分内容设计成实验探究活动, 取得了预想不到的教学效果。1.活动目的( 1) 通过探究催化剂对化学反应速率的影响, 使学生更加深入地理解催化剂的概念。( 2) 培养学生在实践中发现和提出问题的能力, 并使他们了解科学探究的一般方法。( 3) 通过实验探究活动, 增强学生自主学习的热情, 激发学生的学习兴趣。2.实验准备5%H2O2溶液、1molL- 1 FeCl3溶液、MnO2固体、蒸馏水、15150mm试管4支。3.实验步骤( 1) 取一支试管, 加入3mL5% H2O2溶液, 振荡试管, 观察现象。把带火星的木条放入试管口中, 观察现象。现象: H2O2溶液中有细小的气泡缓慢放出, 把带火星的木条放入试管口中, 火星明显变明亮。( 2) 取一支试管, 加入3mL5%H2O2溶液, 滴入2滴1molL- 1 FeCl3溶液,振荡试管, 观察现象。把带火星的木条放入试管口中, 观察现象。现象: H2O2溶液中有气泡较快地放出, 溶液颜色开始呈浅黄色, 然后逐渐变成深黄色, 最后又逐渐变成浅黄色。把带火星的木条放入试管口中, 木条复燃。( 3) 取一支试管, 加入3mL蒸馏水, 再滴入2滴1molL- 1 FeCl3溶液,振荡试管, 观察现象。把带火星的木条放入试管口中, 观察现象。现象: 溶液呈浅黄色, 把带火星的木条放入试管口中, 无明显现象。（4）取一支试管, 加入3mL5% H2O2溶液, 用纸槽加入少许MnO2固体, 观察现象。把带火星的木条放入试管口中, 观察现象。现象: H2O2溶液中迅速放出大量气泡, 溶液中有大量黑色悬浮物。静置, 试管底部有黑色沉淀析出。把带火星的木条放入试管口中, 木条复燃。4.结论与启示(1) 对催化剂选择性的探究步骤1 可以看出试管中的H2O2能缓慢分解放出O2 ；步骤2 加入1molL- 1 FeCl3溶液可以较快地加快H2O2的分解速率; 步骤4中MnO2可以很快地加快H2O2的分解速率。对比步骤1、2、4可以得出以下结论: 催化剂可以改变化学反应的速率; 不同的催化剂对同一化学反应反应速率改变的程度是不同的。这就要求我们在给某一化学反应选择催化剂时要有针对性地选择高效催化剂。(2) 催化剂对化学反应速率影响机理的探究步骤2向3mL5% H2O2溶液滴入2滴1molL- 1 FeCl3溶液, 溶液开始呈浅黄色, 然后又变成深黄色, 这说明在滴入FeCl3溶液后, H2O2溶液中有深黄色的新物质生成; 溶液最后又从深黄色变成浅黄色, 与步骤3溶液最后的颜色完全一致, 这又说明这种深黄色的生成物又分解产生了等质量的FeCl3。步骤2、3的现象揭示了催化剂改变化学反应速率的机理:催化剂在改变化学速率时, 从起始态到最终态, 催化剂本身并没有发生任何变化; 催化剂能改化学反应速率是因为催化剂参与化学反应生成了中间产物, 中间产物又分解最终得到相同质量的原催化剂。( 3) 深化对催化剂概念的理解通过对上述步骤的探究, 可以加深对催化剂概念的理解, 使学生在头脑中建立科学的催化剂概念。对比步骤1、2、4 我们可以看出催化剂可以改变化学反应速率。对比步骤2、3、4, 我们可以看出催化剂的性质和质量在化学反应前后都没有发生变化。对比步骤2、3,