高中实验化学教材介绍课件-(人教课标版)

高中《实验化学》教材介绍一、“实验化学”教材概况二、“实验化学”教学的组织三、“实验化学”教材中疑难实验的探究“实验化学”课程的地位、作用：著名化学家傅鹰：“化学是实验的科学，只有实验才是最高的法庭。”

化学家戴安帮教授：“加强实验，无论如何都不过分。”“实验化学”是普通高中化学课程的重要组成部分。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，帮助学生进一步学习化学科学的知识、掌握基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帮助学生提高科学素养。具体地说，通过本课程模块的学习，可帮助学生在以下诸方面得到提高：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。(如食用色素的提取和层析分离、粗盐提纯、金属（或塑料）的电镀……)2.掌握基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。(如介绍质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪等现代仪器在测定物质结构中的作用。初步掌握电子天平、酸度计等仪器的使用方法，能根据误差分析的原理对实验数据进行分析，认识定量分析在化学研究中的重要性。)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。(如比色法测定污水中的某些离子、如氧化还原滴定法或电化学分析法测定污水中的化学耗氧量)4.形成实事求是、严谨细致的科学态度，培养批判精神和创新意识。(如根据误差分析的原理对实验数据进行分析，认识定量分析在化学研究中的重要性，认识反应条件控制在化学研究中的意义和作用。)5.形成绿色化学的观念，强化实验安全意识。(如双氧水制备氧气等)从发展的角度看，实验已不再仅仅是为学生学习化学知识而提供的直观手段，实验教学还具备激发学生学习化学的兴趣、培养学生解决问题的能力、学习实验的技能和一些科学方法、培养学生的科学品质和科学思维能力等多种教学功能。所以实验教学的发展必然会导致其质和量的双重变化，即实验教学的比重会加大，学生要从实验的旁观者更多地转变为参与者，探究性实验教学的研究会越来越受到师生共同的关注。一、“实验化学”教材概况：1.

教材结构“实验化学”教材共7个专题(如物质的分离和提纯……每一专题2-3个课题)16个课题(海带中碘元素的分离和检验……)约40个实验。每一专题有2-3个实验课题，而每一实验课题包括有如下条块：1.目的要求2.知识预备3.课提方案设计4.实验准备5.实验记录、结论6.交流与讨论7.拓展实验设置“拓展实验”是为了帮助学生更好地领会实验课题的原理和设计思路，进一步掌握实验研究方法和技能。因学时有限，“拓展课题”一般不要求在课内完成，教师可因地制宜选择部分课题来扩展教学内容。

为帮助学生学习，每一课题中还设置有：“检索咨询”、“资料卡”、“信息提示”、“操作导向”、“拓展视野”等栏目。

每一专题前面有一引言，在尾部设有整理与归纳、专题作业等栏目2.基本体系(教材目录)专题1物质的分离和提纯

课题1

海带中碘元素的分离和检验拓展实验：1-1茶叶中

Al和Fe元素的分离和鉴定(检验茶叶灰烬的滤液中的Fe3+，使用

KSCN溶液，检验Al3+，使用

阿罗明拿溶液(铝试剂))课题2用纸上层析法分离铁离子和铜离子。纸上层析是利用离子随展开剂在纸上展开的速度不同而使离子分离的方法。纸上层析一般属于分配层析，但也有吸附层析的作用。拓展实验：1-2菠菜中叶绿体中色素的提取和分离拓展实验：1-3.用粉笔做层析分离实验(分离红、蓝墨水中染料)(约过10min便可看到4条色素带。叶种类不同，其绿叶中含上述各种色素的量也不同)课题3制备硝酸钾晶体(工业上常采用转化法制备硝酸钾晶体，其反应如下：

拓展实验：1-4粗盐提纯专题2物质性质的探究

课题1铝及其化合物的性质铝与氧气的反应

2.铝与硫酸铜溶液的反应

3.铝与卤素的反应4.铝的配合物的生成

图1-5明矾晶体的制取5.明矾晶体的生长(图)

拓展实验：2-1铝热反应课题2乙醇、苯酚的性质探究乙醇的性质探究：1.醇与金属钠反应2.醇的氧化反应3、醇的脱水反应苯酚的性质探究：1.苯酚的物理性质探究2.苯酚的化学性质探究(污水中苯酚检验:

取2mL工业废水，滴加几滴三氯化铁，如溶液显紫色，表明有苯酚存在。)拓展实验：2-2酚醛树脂的制备

OH+nH2OnOHCH2+nHCHOn专题3物质的检验课题1

牙膏和火柴头中某些成分的检验1牙膏中含有碳酸钙、甘油，含氟牙膏中含有氟。(1)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2OCO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O

(2)

(3)

Fe3++6F-===[FeF6]3—加适量蓝色氢氧化铜后呈现绛蓝色除锈实验

火柴头中某些成分的检验

Cl-+Ag+

===AgCl↓

3NO2-+ClO3-+Ag+

===3NO3-+AgCl↓

拓展实验：3-1装修后室内空气中甲醛浓度的测定〔测定原理〕KMnO4(H+)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛，KMnO4(H+)溶液因被还原而退色。化学反应为：2MnO4－+5HCHO+6H＋==2Mn2＋+5CO2↑+8H2O[实验步骤]1．用2.5mL注射器准确移取2mL10-4mol／LKMn04溶液，注入一个约5ml带有胶盖的小瓶中，加3滴6mol/LH2S04溶液，盖好盖子，插一支注射器的针头，作为进气管。另取一个附针头的50mL注射器如图所示装好，将此装置置于待测地点，缓慢抽气，每次抽气50mL，直到紫红色褪尽为止。记录抽气次数。2．计算室内甲醛气体浓度。设抽气次数为n，依据化学方程可计算出室内空气中甲醛含量为300/n(mg/m3)?。

课题2

亚硝酸钠和食盐的鉴别(1)亚硝酸钠熔点2710C，分解温度3200C。氯化钠的熔点为8020C，沸点14130C，在实验室里用酒精灯加热无变化。(用酒精灯加热，一会后，可见一支试管内的粉末熔化，变为淡黄色的液体，试管内有红棕色气体产生。)

(2)亚硝酸钠与盐酸反应，生成亚硝酸，亚硝酸不稳定，立即分解，产生红棕色的二氧化氮。氯化钠不与盐酸反应。2NaNO2+2HCl===NO↑+NO2↑+NaCl+H2O

(3)亚硝酸钠与KI反应，生成单质碘，碘遇淀粉水溶液变蓝色。2NaNO2+2KI

+4HCl===2NO+I2+2NaCl+2KCl+2H2O(4)亚硝酸钠与FeCl2反应，生成棕黄色的FeCl3溶液，氯化钠不与FeCl2反应。NO2-+Fe2++2H+===NO+Fe3++H2O

(5)亚硝酸钠与KMnO4

溶液反应，生成溶于水的Mn2+，使溶液立即褪色。氯化钠不立即与KMnO4溶液反应。5NO2-+2MnO4-+6H+===5NO3-+2Mn2++3H2O(6)亚硝酸钠、氯化钠都和AgNO3溶液反应，生成的难溶于水的白色沉淀，但是白色的AgCl沉淀不溶于稀硝酸。真假碘盐的鉴别按国家有关部门规定，每千克食用碘盐中碘的含量必需在20~50mg之间。用淀粉作指示剂时，单质碘的最低检出量为10-7g/1mL。

KIO3+5KI+3H2SO4→3I2+3H2O+3K2SO4

I2+2Na2S2O3→2NaI+Na2S4O6拓展实验：3-2汽车尾气的检验据CO、CO2、氮氧化物特性，设计方案：如用新鲜鸡血(鲜红色,用少量草酸钠作抗凝剂)，通入CO后迅速变成胭脂红色。专题4化学反应条件的控制

课题1

影响硫代硫酸钠与酸反应速度的因素选用0.1mol／L硫酸；0.1mol／L硫代硫酸钠；还可稀释1-2倍补充：时钟实验实验准备:配制下列三种溶液溶液A：秤取0.9g碘酸钾溶于温水中，再稀释至500mL。溶液B：秤取0.45g无水亚硫酸钠，溶解、稀释至500mL。溶液C：秤取5g可溶性淀粉置于小烧杯中，注入25mL冷水，搅拌成悬浊液。注入300mL沸水中。冷却后慢慢倒入12.5mL浓硫酸。最后也稀释至500mL。1取一个400mL烧杯，依次注入200mL水、50mLA液、50mLC液、50mLB液，略搅拌后静止观察。开始的10秒左右时间，混合的溶液仍呈无色透明状，10秒钟后溶液会在瞬间突变为深蓝色。

浓度对反应速度的影响：取两个400mL大烧，配制如下混合液：D液：200mL水中加入50mLA和50mLC。E液：225mL水中加入25mLA和50mLC。在D液和E液中同时加入50mLB液，室温下D液约10秒钟变蓝色，而E液约20秒钟变蓝色。

原理:碘时钟实验的化学反应式为：1，IO3-+3HSO3-→I-+3SO42-+3H+(慢)2，IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O(慢)3，I2+HSO3-+H2O→2I-+SO42-+3H+(快)从上反应式可知，由于反应1、2较慢，产生的I2马上被3式所消耗，所以不会呈蓝色。当HSO3-耗尽后，I2不再消耗，所以就突然呈现出蓝色了。

拓展实验：4-1蓝瓶子实验亚甲蓝指示剂是氧化还原指示剂，分子式：C16H18ClN3S3H2O，分子量为：373.90。亚甲蓝被氧化后呈蓝色，被还原后呈无色，即：氧化态(蓝色)+ne还原态(无色)蓝瓶子实验的氧化剂是氧气，还原剂是葡萄糖，加碱是为了提高葡萄糖的还原能力。故该实验中NaOH溶液的浓度、葡萄糖的加入量、溶液的温度等因素是决定蓝瓶子实验反应速度快或慢的主要原因。

1.比较不同浓度的NaOH对蓝瓶子实验的影响2.比较不同温度对蓝瓶子实验的影响3.请再选择一些不同的反应条件，预先设计好方案，画好相关表格。碱性藏花红分子式：C20H19ClN4

靛红分子式为：C16H8O2(SO3Na)31.蓝瓶子、2.红瓶子、3.三色变实验配方：1.100ml水、2g葡萄糖、NaOH2g、1%亚甲蓝3滴2.100ml水、2g葡萄糖、NaOH4g、1%

藏花红1滴3.100ml水、2g葡萄糖、NaOH1g、1%靛红2ml

说明:上述变色实验的最佳温度为25~30oC，溶液温度过低时需加热至所需温度。课题2

催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响参阅《化学教学》05年11期P5孙丹儿“过氧化氢制氧气实验不同催化剂的研究”一文拓展实验：4-2.探究过氧化氢酶的催化作用(动物肝、土豆块对过氧化氢的催化)拓展实验：4-3.蔗糖燃烧燃糖成蛇燃糖成蛇：在石棉网上放一层砻糠灰(稻米壳烧成的灰烬)，将白砂糖和小苏打按约8:1的质量比在研钵中混合，取该白色混合物约1g置于砻糠灰上，堆得尖些。用滴管取1~2ml酒精滴在白色混合物四周的砻糠灰上。用火引燃后酒精。点燃酒精后“黑蛇”徐徐爬出。(加酶的洗衣粉中酶的最佳洗涤条件探究)课题3

反应条件对化学平衡的影响1.CoCl2+6H2OCoCl2·6H2O二氯化钴的水合物在加热逐步失水时，会呈现不同的颜色，因此可以根据温度的变化而呈现的颜色变化做成温度计。

另外，水溶液中的四氯合钴(Ⅱ)络离子与六水合钴(Ⅱ)离子间存在如下的平衡：[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl4]2-+6H2O(粉红色)(篮色)

2.乙酸乙酯水解

拓展实验：4-4.淀粉溶液遇碘显色条件的探究

1，I2浓度的影响2.I-含量对显色影响3，淀粉溶液浓度的影响4，温度对显色影响5，PH值的影响6，醇的影响7，淀粉新鲜程度的影响8，淀粉结构对显色影响

拓展实验：4-5.压强对2NO2N2O4化学平衡的影响专题5电化学问题研究课题1原电池

原电池

燃料电池电化腐蚀

（1）析氢腐蚀取两支3cm—5cm长的铁钉，用稀盐酸除去铁锈。在一支铁钉上疏散地绕上几圈光亮的细铜丝，使铜丝与铁钉紧密接触。

把上述两根铁钉分别放入两支试管中，并加入3mL0．1mol/LHCl和2滴铁氰化钾溶液，观察现象。发现哪支试管中的铁钉上产生的气泡多，铁钉周围先出现蓝色沉淀。（2）吸氧腐蚀用砂纸分别擦去铁片、铜片上的锈，成为光亮的金属片，紧密接触，放在表面皿中，进入1mL2mol/LNaCl和2滴酚酞溶液。观察现象，发现在哪种金属片周围显红色。拓展实验：5-1

干电池模拟实验（1）取一只直径为2cm—3cm的塑料瓶，瓶壁用烧红热的细铁丝烫出很多小孔，瓶内衬一层滤，装满用氯化铵水溶液调成糊状的二氧化锰、活性炭粉末，中间插入一根碳棒作干电池的正极。（2）在烧杯中放入少量面粉，加入少量氯化铵，用水调和，加热，配成糊状物质，并把上述塑料瓶放入烧杯的糊状物质中。（3）用锌片作为干电池的负极，碳棒作为干电池的正极，并用1.5V的小电珠串连在电极之间，如图装置，观察现象。（4）分别用铝片、铁片、镁条代替锌片进行上述实验，观察现象。

课题2电解与电镀

电解：电解饱和食盐水(碳棒、铁丝电极)电镀：铁钉镀锌拓展实验：5-2.阿伏加德罗常数测定(电解法)mAKR图4-1-3NA测定电路2.用铜电极电解饱和食盐水专题6物质的定量分析

课题1食醋总酸含量的测定拓展实验：6-1配制标定NaOH溶液课题2

镀锌铁皮锌镀层厚度的测定当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速度会显著减慢。通过称量反应前后铁皮的质量，计算两者的质量差，该质量差就是镀锌层的质量。并通过下式计算：锌镀层厚度

h=（M-M’）／（2ρS）其中M

为反应前镀锌铁皮的质量,M’为锌完全溶解后铁皮的质量，ρ为锌的密度，S为镀锌铁皮的面积。拓展实验6-2：水果中维生素C含量测定维生素C具有还原性，能被单质碘氧化。所以能以淀粉作指示剂，用一定浓度的碘水滴定维生素C溶液，至出现稳定的蓝色，即可求得维生素C含量。1，食物中维生素C的定性检测：22，

定量测定溶液中的维生素C含量1)，碘水配制：(浓度约为0.0200mol/L)2)，用相对标准的维C溶液标定碘水3)，用移液管移取50mL某种饮料液，加入2mL淀粉溶液，用稀盐酸调节PH值为：2~3。用滴定管中的碘水滴定至锥形瓶中的蓝色溶液半分钟内不褪去即可。

专题7物质的制备与合成

课题1

硫酸亚铁铵的制备1.

铁屑的净化2.硫酸亚铁的制备

Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑

3.硫酸亚铁铵的制备FeSO4+（NH4）2SO4+6H2O→（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O

拓展实验：7-1从实验室制氢废液提取硫酸锌晶体、中学化学合成氨的演示实验设计可采用过滤的方法除去PbSO4等难溶杂质。用ZnO调节滤液至pH≈2，加热蒸发浓缩，制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，冷却结晶，得到粗制硫酸锌晶体。通过重结晶，可以得到纯度较高的硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)。课题2

阿斯匹林的制备水杨酸是一个具有酚羟基和羧基双官能团化合物，能进行两种不同的酯化反应。当与乙酸酐作用时，可以得到乙酰水杨酸，即阿斯匹林。乙酰水杨酸为白色针状晶体，熔点为135--136℃。本实验运用的化学反应方程式如下：

拓展实验7-2：对氨基苯磺酸的制备

通过对氨基苯磺酸的制备，进一步了解有关有机物合成的方法。反应式如下：

1.在一个250ml三颈烧瓶中，放入新鲜蒸馏出来的苯胺10ml（10.2g，约0.11mol），烧瓶用冷水冷却，小心地加入18ml浓硫酸（d=1.84,约0.34mol）分别装置回流冷凝管、温度计，温度计的水银球浸入反应物中，另一个没有使用的瓶口用塞子塞紧，置三颈瓶于油浴中慢慢加热至170～180℃，维持此温度约2～2.5小时。2、反应产物冷至约50℃后，将它倒入盛有100ml冷水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，对氨基苯磺酸以灰色晶体析出，用该烧杯中的少量冷水将烧瓶内残留的产物冲洗到烧杯中。抽滤，用少量冷水洗涤，得到结晶的对氨基苯磺酸粗产品。3、粗产品可用沸腾的水重结晶（若溶液颜色深，可用活性炭脱色）。抽滤收集产品，晾干。（备注：1、20℃时，100ml水可溶解对氨基苯磺酸1.08g,100℃水可溶解6.67g。）提示三颈瓶可以用园底烧瓶配上双孔橡皮塞代替，冷凝管可用粗玻璃管代替，抽滤装置可用普通过滤装置代替。附录1.实验规则2.实验室安全守则3.实验室事如的处理4.常用指示剂5.常见酸、碱的浓度和密度(20CO)6.基本操作和气体发生装置图7.误差和有效数字运算规则8.元素的相对原子质量表元素周期表二、“实验化学”教学的组织1、“实验化学”的基本要求和教学方法第一.通过本门课程的教学，使学生具备一定的科学素养。第二.通过本门课程的教学，使学生加深所学化学知识的学习和理解。第三.通过教学，使学生具备一定的实验能力。为了达到上述基本要求，本课程的教学方法可以采用以下方式：1.自学与讲授相结合。多年来的教学实践证明，让学生自学是最有前途最有效益的教学方法之一。教师的职责是讲授重点、难点及注意事项，然后放手让学生自己做、自己学，最大限度地发挥学生自己的主观能动性。2.采用启发式、提问式教学方式。教师的启发式提问和严格要求，有助于督促学生课前预习工作，有助于提高实验课教学效果。3.既重视学生实验，又重视演示实验传统的中学化学的验证性实验大多为演示实验，而验证性演示实验有一项长处，尚没引起大家的关注，即它特有的“被模仿”功能。什么是模仿?胡适曾说过：“创造只是模仿到十足时的一点点新花样。”又说：“任何创造都是从模仿开始的。”演示实验是学生模仿化学实验的开始。例如，曾有教师引导学生一步步地设计出各式各样的简易启普发生器。而寻根问源，启普制氢的演示是学生产生新的创造的基础。甚至可以把这类创新也归属于模仿，即模仿就是创新的起步。

对中学生的心理特征分析后我们可以知道：学生天生就有很强的模仿性，他们观看了演示实验后，就希望有自己动手模仿的机会。

实践证明,通过演示实验引导学生模仿着做些实验，再多给学生动手实验机会，这不仅加强了实验技能技巧的训练，而且会使学生学习化学的兴趣更稳定、更持久地向较高水平发展。

4.调强“验证”与“探究”的整合究竟如何看待验证性实验和探究性实验呢？应该一分为二地分析、各取所长地整合。验证性实验的教学模式通常是按“问题→原理→结论→实验证明”的程序教学的。这种模式简明、清晰、有利于学生对相关结论的认可、强化和记忆，也有利于教师对整个教学过程的控制，其教学步骤的设计和实施可以做到丝毫不差，教师可以充分把握教学的时间和进程。例如在讲到某些元素、化合物性质的时候，教师首先给出这些单质和化合物的物理性质，化学性质，然后再做一到几个演示实验给予验证。

在今天，验证性实验的名声不太好听，但仔细想想，验证性实验的过程必需强调逻辑性、科学性，故“验证”本身也是一种科学思维过程。离开“验证实验”，探究性实验也成了无水之源、无根之木。探究性实验的教学模式通常按“实验→问题→讨论→结论”或“问题→讨论→实验→结论”的程序进行教学。仍以元素、化合物性质实验为例：首先做实验，然后从实验给出的种种现象中，寻找出一些关键性问题，再以问题的探究方式展开讨论，最后由师生共同给出有关的结论；或是先提出问题，再带着问题引导、组织学生探讨，然后根据在探讨中产生的一些问题设计出实验，并通过实验给出最客观的答案。

所以把部分验证性实验变为探究性实验，对发展学生的多种能力具有重要的意义。探究性实验虽有很多长处，也很时髦

，但用辩证的观点来看，其教学过程却很耗时，教师对进程的把握也较困难，且与当前中考、高考的现状也存在一些矛盾……。所以验证性实验和探究性实验各有长处，他们应相互依赖、相互协调和共存，谁都不应独自一统天下。当然对教师而言，应该寻找到一个整合点。5.应该更注意强化科学态度、科学方法、科学思维方面的规范

化学教师一做实验，就必然会强调实验操作的种种规范。

然而我们过于强调和过于细化操作的规范是否真有必要？操作的规范过于细化，往往导致僵化，从而可能把规范变成教条的东西，规范与教条往往仅一步之遥。如CO2不能用排水法收集的“规范操作”就有教条之嫌。我国自50年代起的四十余年期间，中学化学实验的手段和方法基本没有什么变化。在80年代末全国的统编教材中，化学实验所采用的仪器、实验装置等甚至是近百年没有什么变动。这与当今科技高速度发展的现状是极不相符的。能否淡化和简化某些“规范”如托盘天平、塑料袋、注射器、滴定管、

我们能否换一个角度思考问题，在实验教学中，我们是否应该更注意强化科学态度、科学方法、科学思维方面的规范呢？如只强调前者之规范，而忽视后者之规范，是否有捡芝麻丢西瓜之嫌？所以验证性实验也好、探究性实验也好、演示实验也好、学生实验也好，他们都各有所长，也各有所短，只有科学地加以整合，才能舍其短，获其长。使实验教学功能的发挥达到理想的状态。

2、案例:专题4化学反应条件的控制课题2.催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响

对于一个化学反应的诸条件，如催化剂、反应温度、压强、分散度等，我们都应该加以注意。因为实验是条件控制下的观察，在研究物质的性质、结构和变化过程中，任何一种化学现象，一般都要受多个因素影响。本实验通过选择不同的催化剂来比较它们对双氧水分解速度影响的差异，导出催化剂等反应条件在化学反应中的重要作用，同时通过对实验现象的观察、对比、分析，引起学生对化学反应条件控制重要性的认识。为了帮助学生初步了解某些催化理论，可介绍有效碰撞、活化分子、活化能等概念及相关的学说。应让学生在本实验中把探究的重点放在不同种类催化剂、不同规格及状态试剂的选择、比较上。让学生可选不同种类的催化剂如”氧化铁”等，也可选不同规格及状态的试剂如”研细的二氧化锰”、”配成悬浊液的二氧化锰”等进行比较、探究。教材上的”蔗糖燃烧”实验是个趣味性较强的实验，除了提高学生探究兴趣之外，该实验也可作更深入的探究活动，可引出多个子课题的研究,如烟灰中主要的催化剂的成分是什么？成蛇的原因是什么等。

在教学中应告知学生：对某一实验进行最佳反应条件探究时，必需明确研究目的，必需拟定具体的研究方法和实验步骤。在进行实验前，即应预先制定好详细的操作步骤及绘制好实验用的有关表格，以便于实验一旦开始，就可在预定的方案之下有条不紊地进行操作并及时把有关的实验现象和数据填在表格上，便于实验之后进行结果分析。然后再通过实验、进行观察、记录、分析等，并写出实验报告。实验报告要给出探究的结果和观点等。

在探究影响实验的某些因素时，如涉及探究的因素较少，为寻找最优化条件，可适当向学生介绍一些简单而较常用的试验方法，如简单比较法、优选法等。常用的优选法有0.618法、对分法、分批试验法等几种。

三、“实验化学”教材中疑难实验的探究1.方糖燃烧实验研究问题的提出：把一块方糖在灯焰上灼烧，它会熔化、碳化，但不会起燃，将该块方糖沾少些香烟灰再放在灯焰上灼烧，它在熔化、碳化的同时燃烧了起来。这是有名的烟灰催化实验。那么香烟灰中是什么化学物质在起作用呢？对此国外有不少文章作过报导。日本的《化学の教育》有一文指出：烟灰中含有碳酸盐，碳酸盐是上述实验的催化剂。文中还介绍了一个用碳酸钾溶液在纸上写字，干燥后用蚊香引燃，结果有字迹处火星会迅速蔓延。说明其有催化作用。美国的中学化学期刊也有一文介绍说，烟灰里含有稀土元素，稀土元素对蔗糖的燃烧有催化作用。到底是什么原因呢？有同学做了大量的实验：实验一：用各种灰烬做促使蔗糖燃烧的实验。结果显示：1).稻草灰、杉木灰、茶叶灰、棉花灰、纸灰、煤渣灰、鸭毛灰、羊毛灰、鸡毛灰、人发灰等二十余种灰烬对蔗糖的燃烧有催化作用。2).而涤纶布料灰、塑料薄膜灰对蔗糖的燃烧没有催化作用。实验二：用各种纯化学试剂做促使蔗糖燃烧的实验。结果显示：1).碳酸钠、碳酸钾等不能促使蔗糖燃烧。2).氧化铜、氧化钙、氧化锰、氧化铝、氧化镁、氧化铁、四氧化三铁、氧化铅等金属氧化物能促使蔗糖燃烧。催化机理的假设：(与醇催化氧化得醛反应中氧化铜的催化机理相仿2Cu+O2→CuO2CH3CH2OH+CuO2→CH3CHO+H2O+Cu)实验三：验证。用粗铜丝打亮后绕成螺旋状，在灯焰上加热至变黑，趁热插入蔗糖粉末中，可观察到铜丝表面恢复光亮。2.蓝瓶子实验条件分析略

上述变色实验的最佳温度为25~30oC，溶液温度过低时需加热至所需温度。3.双氧水分解实验研究影响该反应氧气产生速度的因素除了双氧水的浓度、催化剂量的多少外，还有一些易被忽视的重要因素，如MnO2的状态（粉末状或粒状）。MnO2是采用粉末状的，则用量就要减少，否则由于反应迅速进行，可能引起产生白烟甚至爆炸事故。有人经过测试，取用30毫升10%H2O2，并在粉末状MnO2催化剂中加入20毫升水，发现生成氧气的速度和MnO2的量有如图所表示的关系。当MnO2的用量多于0.5克时，由于反应激烈进行，而产生白烟；少于0.3克时反应速度降低；如用0.3克MnO2，在一分钟内约能收集1升氧气。上面曾提到粉末状MnO2要加一定量水，其目的主要是使之形成悬浊液，让H2O2能较均匀地接触催化剂。有趣的是，悬浊液中的含水量也与产生氧气的速度有关。其关系见图

可见，同样用0.5克粉末状MnO2作催化剂，如用30毫升10%H2O