高中化学-《实验化学》催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响课件-苏教版选修6

1、实验课题深度研究 专题4 化学反响条件的控制 课题2 :催化剂对过氧化氢分解反响速率的影响 第一页，编辑于星期五：九点 二十四分。 一、课程标准相关要求 ?实验化学?模块是6个选修模块其中之一，是普通高中化学课程的重要组成局部。设置该课程模块有助于学生更深刻地认识实验在化学科学中的地位，掌握根本的化学实验方法和技能，培养学生的创新精神和实践能力。 实验化学模块教材十分注重引导学生运用化学原理理解化学实验技术的内涵与操作要求，理论与实践相结合。 第二页，编辑于星期五：九点 二十四分。 化学实验是化学科学赖以产生和开展的根底，以实验为根底是化学学科重要特征之一，为充分表达化学实验的功能，高中化学新

2、课程专门设置了“实验化学这个选修模块。 第三页，编辑于星期五：九点 二十四分。 通过本模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到开展： 1、认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法；2、掌握根本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在物质的组成、结构和性质研究中的应用； 了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力；过程与方法：知识与技能：第四页，编辑于星期五：九点 二十四分。 通过本模块的学习，学生应主要在以下几个方面得到开展：1、认识化学实验是学习化学知识、解决生产和生活中的实际问题的重要途径和方法；2、掌握根本的化学实验方法和技能，了解现代仪器在

3、物质的组成、结构和性质研究中的应用；3、了解化学实验研究的一般过程，初步形成运用化学实验解决问题的能力；4、形成实事求是、严谨细致的科学态度，具有批判精神和创新意识；5、形成绿色化学的观念，强化实验平安意识。第五页，编辑于星期五：九点 二十四分。 该模块又分成二个主题，分别为“化学实验根底和“化学实验探究。 通过化学实验探究，要求学生能到达以下几方面要求： 能发现学习和生产、生活中的意义的化学问题，并进行实验探究。能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化

4、的规律。 第六页，编辑于星期五：九点 二十四分。二、本实验根本原理及其在实验化学中的地位 传统教材 ：实验目的实验原理实验用品实验步骤实验记录问题与讨论 新教材：知识预备课题方案设计记录与结论交流讨论 第七页，编辑于星期五：九点 二十四分。功能：1、将各知识性栏目穿插在课题的各局部内容中，使学生的知识目标和实验技能目标有机地整合在每一个课题中 。2、实验已非纯粹的实验，而是一个内涵丰富的课题，通过对课题的学习，学生将会在化学知识、实验技能、实验方法、科学态度、创新精神与实践能力等方面得到全面的开展。 3、充分利用各种教学时机，对学生进行绿色化学、科学态度等方面的教育，同时注意和现代实验技术开展

5、联系起来，开拓学生的视野，培养学生的情操。 第八页，编辑于星期五：九点 二十四分。课题研究时要考虑的问题：1、试剂的纯度、浓度、温度、催化剂、固体颗粒的大小、容器底面积大小等各种因素对化学反响的速率及其结果有着重要的影响。 2、实验装置的设计、反响物的浓度、反响的温度、是否要加催化剂或选用的催化剂种类及其用量等 。3、化学实验的本质就是在有条件控制下发生的化学变化。 第九页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验探究活动的目的：1、通过实验探究活动，掌握根本的化学实验技能和方法 。2、体验实验探究的根本过程，认识实验在化学科学研究和化学学习中的重要作用，提高化学实验能力 3、为了帮助学生学习一些重

6、要的科学方法，形成严谨的科学态度 第十页，编辑于星期五：九点 二十四分。4、通过对反响条件的选择及控制来体验探究问题、解决问题的过程，从而培养学生的综合能力。 5、通过对“催化剂对过氧化氢分解反响速率的影响课题及其相关拓展课题的研究来了解化学反响条件控制的重要性，并初步学习和认识控制某些反响条件的有效方法，形成一定的实验研究能力。 第十一页，编辑于星期五：九点 二十四分。本研究课题的实验方法： “催化剂对过氧化氢分解反响速率的影响课题是通过比较不同的催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异，从中认识到催化剂的种类、用量及其性状的选择对实验效果的影响，同时通过对实验现象的观察、比照和分析，加深学生对

7、化学反响条件控制的重要性的认识。 第十二页，编辑于星期五：九点 二十四分。三、实验操作要点及主要实验现象 课题方案设计 ：1、同一催化剂不同的状态对化学反响速率的影响，采用MnO2作催化剂，用类比的方法进行实验，用粉末状和颗粒状两种，且采取不振荡和振荡二种形式，催化剂的用量均取0.1g。第十三页，编辑于星期五：九点 二十四分。2、用不同的催化剂对化学反响速率的影响，采用CuO、活性炭、FeCl3 、KI等作H2O2分解的催化剂，各物质的用量均取0.1g。3、实验装置可按教材P49图4-4所示组装。实验时，在50ml量筒中盛满水，倒置于水槽中，通过分液漏斗把5ml6% H2O2溶液参加锥形瓶中，

8、记录各时间段收集到的氧气的体积。第十四页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验一 ： 以二氧化锰作催化剂，进行三次实验，其中前2组实验均使用粉末状二氧化锰，但由于250ml锥形瓶底部较大，而添加溶液仅为5ml，故反响时接触面积有差异，第3组实验使用颗粒状二氧化锰，比照前二次的粉末状的二氧化锰。 第十五页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验一 数据：催化剂(MnO20.1g) 第1组第2组第3组前15s产生氧气的量（ml）7118前30s产生氧气的量（ml）92111前45s产生氧气的量（ml）123518前60s产生氧气的量（ml）154926第十六页，编辑于星期五：九点 二十四分。第十七页，编

9、辑于星期五：九点 二十四分。实验一说明： 第1组：取粉末状MnO2，滴入H2O2，但仅少量与H2O2接触。第2组：取粉末状MnO2，参加H2O2后振荡，充分接触。第3组：取颗粒状MnO2，充分接触。第十八页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验结论： 1、同一催化剂在不同颗粒状态下催化效率不同。 2、同一催化剂在不同接触面积条件下催化效率不同。 第十九页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验二 ： 取用活性炭、氧化铜、氯化铁和KI作催化剂，均取粉末状固体KI除外，每次实验均取其质量0.1g。第二十页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验二 数据：催化剂（0.1g）活性炭CuO 或Fe2O3FeCl3

10、KI前15s产生氧气的量（ml）50117前30s产生氧气的量（ml）801611前45s产生氧气的量（ml）1102015前60s产生氧气的量（ml）1502420第二十一页，编辑于星期五：九点 二十四分。第二十二页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验二说明： 1、活性炭作催化剂：参加H2O2后，充分振荡，有气泡产生，活性炭无变化。2、CuO 或Fe2O3作催化剂：参加H2O2后，充分振荡无明显现象，CuO不变。3、FeCl3作催化剂：FeCl3易潮，称量纸上有残留，参加H2O2后，有气泡产生且溶液呈棕褐色。4、KI作催化剂：取KI晶体，参加H2O2后，振荡，溶液显黄色，有气泡产生。第二十三

11、页，编辑于星期五：九点 二十四分。用FeCl3作催化剂：第二十四页，编辑于星期五：九点 二十四分。说明：用FeCl3作催化剂时，溶液变成了棕褐色，原因是生成了络离子：FeHO22+。第二十五页，编辑于星期五：九点 二十四分。终止：Fe2+OHFe3+ OH- Fe2+HO2Fe3+HO2引发：Fe3+HO2-Fe2+HO2超氧酸传递：Fe2+H2O2Fe3+OH羟基+OH- H2O2+OH羟基HO2+H2O Fe3+HO2Fe2+H+O2-该反响的机理为：第二十六页，编辑于星期五：九点 二十四分。用KI作催化剂：第二十七页，编辑于星期五：九点 二十四分。说明：用KI作催化剂时，溶液显黄色，原因

12、是在反响时生成了I2单质，或进而形成了I3-而引起的。反响原理是：H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O I2+H2 O2= 2I-+2H+ +O2 第二十八页，编辑于星期五：九点 二十四分。实验二结论： 1、实验所选择的MnO2、活性炭、CuO、FeCl3、KI均能催化双氧水分解，在同一条件下，MnO2的催化效率最好。2、影响双氧水分解的催化剂不止一种，可通过实验去探究。 3、不同催化剂对同一化学反响催化效率不同。 第二十九页，编辑于星期五：九点 二十四分。补充说明：1、该实验均在同一地点、使用同一装置完成，实验所用均为6%的H2O2和质量均为0.1g的固体催化剂，实验时室温为8对H2O2分解有点偏低。 2、按照教材所讲：“还可用CuO、Fe2O3等作H2O2分解的催化剂，但假设在6%的双氧水中，CuO、Fe2O3的催化效果不明显，如按教材课题实施，不能收集到氧气。第三十页，编辑于星期五：九点 二十四分。3、如改用15%的双氧水进行实验，能看到CuO、Fe2O3、Fe3O4有明显的催化作用，但收集量较少，实验还不是很成功。4、如再改变实验条件，在微热条件下，明显观察到CuO、Fe2O3对H2O2有较好的催化作用，故本实验在室温较低条件下不宜选用CuO、Fe2O3作催化剂来完成教材实验。第三十一页，编辑于星期五：九点 二十四分。四