课题3 制取氧气 第2课时（导学案）初中化学人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气（原卷版）

课题3制取氧气第2课时催化剂和分解反应一、知识目标明确催化剂的定义、特点和作用，能判断某种物质是否为反应的催化剂。认识分解反应，掌握其定义、表达式和特点，学会辨别分解反应。体会实验探究的一般思路，包括明确探究目的、设计实验方案、实施实验、获取证据、分析推理和形成结论。二、素养目标宏观辨识与微观探析：通过实验现象宏观认识催化剂对反应速率的影响，从微观角度理解反应实质。证据推理与模型认知：通过实验探究，建立催化剂和分解反应的概念模型，能基于实验证据进行分析推理。科学探究与创新意识：经历过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰作用的探究过程，培养实验设计和操作能力，体会科学探究的重要性。一、学习重点催化剂的概念和特点。分解反应的概念和判断。二、学习难点催化剂概念的理解。实验探究思路的形成。一、催化剂和催化作用（1）概念：化学上把这种在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂所起的作用称为催化作用。（2）特点：①一变：能改变其他物质的反应速率，可以是加快，也可以是减慢；②二不变：自身的质量和化学性质不变在反应前后都没有发生变化。注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物，也不是生成物，写在反应条件上；③一种催化剂仅针对某一些反应，并不是所有反应的催化剂；④某一反应的催化剂可能不只一种，如氧化铁等也可做过氧化氢分解的催化剂；⑤催化剂在化学反应前后化学性质不变，但是物理性质可能会改变。过氧化氢在二氧化锰催化下产生氧气，这个变化的文字表达式是:过氧化氢eq\o(→,\s\up7(二氧化锰))水＋氧气二、分解反应1.概念：由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应，叫做分解反应。2.反应特点：“一变多”3.反应通式：AB→A+B4.比较分解反应和化合反应反应类型分解反应化合反应概念由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应表达式AB→A＋BA＋B→AB特征“一变多”“多变一”实例如：双氧水分解如：红磷燃烧共性都是化学变化,都属于化学基本反应类型。一、催化剂及催化作用活动一：探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用问题探究：设计了三个实验来探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用，请根据实验内容完成表格。实验内容：实验一：在试管中加入5mL实验二：向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管。实验三：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。表格：实验编号现象分析一二三结论实验编号现象分析一二三结论问题思考：通过探究二氧化锰在过氧化氢制氧气中的作用的实验，我们知道了二氧化锰能加快过氧化氢制氧气的速率。那么二氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？二氧化锰对任何反应都有这样的效果吗？有没有其他物质对这个反应也有这样的效果？答案：归纳总结：请归纳催化剂的定义、特点和作用。归纳总结：请归纳催化剂的定义、特点和作用。活动二：判断某种物质是否为催化剂的实验设计问题思考：判断某种物质是不是反应的催化剂，需要从哪些方面来设计实验进行探究呢？答案：活动三：典例精讲典例1：我国石油化工专家闵恩泽院士，研发了多种用于石油化工生产的催化剂，为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础。下列有关催化剂的说法正确的是A．催化剂能增加生成物的质量B．在化学反应中催化剂只能加快反应速率C．催化剂在反应前后化学性质不变D．过氧化氢溶液必须加入二氧化锰才能分解出氧气典例2．某兴趣小组用30%的过氧化氢溶液完成以下实验。下列说法不正确的是A．图2中冰水混合物的作用是将水蒸气冷凝B．图3、4对比可知，温度会影响化学反应速率C．图1、4对比可知，是否加入催化剂会影响化学反应速度D．图1、2对比可知，1中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气，冲淡了氧气浓度典例3．某实验小组设计了如下实验探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用。下列说法不正确的是A．实验甲中带火星的木条未复燃是因为过氧化氢常温下不分解B．实验甲、乙说明能加快过氧化氢分解C．实验乙、丙说明反应前后的化学性质不变D．要说明是过氧化氢分解的催化剂，还需称量实验前后的质量二、分解反应活动一：分解反应的概念问题思考：写出高锰酸钾加热分解和过氧化氢分解的文字表达式，并观察反应物和生成物的种类有什么特点。归纳总结：请归纳分解反应的定义、表达式和特点，并与化合反应进行比较。反应类型定义表达式特点分解反应化合反应活动三：典例精讲典例1．下列反应属于分解反应的是A．水氢气+氧气 B．酒精+氧气二氧化碳+水C．大理石+盐酸氯化钙+二氧化碳+水 D．碳+氧气二氧化碳典例2．1755年，布莱克通过煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑第一次制得纯净的二氧化碳，该反应属于A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应典例3．下列反应中，既不属于化合反应，又不属于分解反应的是A．水氢气+氧气 B．硫+氧气二氧化硫C．二氧化碳+水→碳酸 D．甲烷+氧气二氧化碳+水①催化剂能改变其它物质的反应速率，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义。②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变。③催化剂是针对具体反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂；但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。④在某个化学反应中，可以选择不同的物质做为催化剂。如过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁做催化剂。⑤都是化学变化,都属于化学基本反应类型。1．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。结合实验和曲线a、b分析，下列说法正确的是A．催化效率更高的是土豆块B．过氧化氢分解的反应是吸热反应C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120sD．不同催化剂对反应产物的质量没有影响2．2021年诺贝尔化学奖揭晓、两位科学家因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予该奖项。下列关于催化剂的叙述中，正确的是A．在化学反应后其质量减小 B．在化学反应后其化学性质不变C．催化剂只能加快化学反应速率 D．能使任何物质间都发生化学反应3．如图所示，过氧化氢在催化剂碘化钾作用下可迅速分解生成气体，量筒中涌出柱状的泡沫被形象地称为“大象牙膏"。下列说法错误的是A．实验过程中需要佩戴护目镜B．碘化钾增加了产生气体的量C．反应前后碘化钾的质量和化学性质不变D．其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，涌出柱形泡沫4．在H2O2分解制O2的反应中MnO2作催化剂，下列有关催化剂说法不正确的是A．反应前后性质不发生改变 B．反应前后质量不发生改变C．某些反应可使用不同的催化剂 D．某些催化剂可催化不同的反应5．下列反应中属于分解反应的是A．氧化钙+水→氢氧化钙 B．碳酸钙→氧化钙+二氧化碳C．氢氧化钠+盐酸→氯化钠+水 D．铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜考点1催化剂及催化作用1．对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验B．甲和丙对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响D．丙和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂2．有关催化剂的说法正确的是A．化学反应后其质量减少 B．能改变化学反应速率C．化学反应后其变成新物质 D．不参加任何反应3．两份完全相同的过氧化氢溶液a和b，a中加入少量二氧化锰，b中不添加二氧化锰，放出氧气的质量与时间的关系图像正确的是A． B． C． D．4．兴趣小组按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是A．产生的泡沫可以被点燃B．反应前后催化剂质量减小C．不使用催化剂也可得到“大象牙膏”D．实验后应将废液倒入指定容器内5．半导体材料通常具有良好的光催化性能和光电化学性能，能够快速生成所需的活性物质并与目标物质发生反应。下列关于催化剂的说法正确的是①催化剂在反应前后质量和化学性质没有改变；②催化剂就是二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、二硫化钴(CoS2)等；③催化剂加快了其他物质的化学反应速率；④催化剂改变了其他物质的化学反应速率。A．①②③④ B．①④ C．只有① D．②④考点2分解反应6．下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是A．钠+氯气氯化钠 B．二氧化碳+碳一氧化碳C．碳酸氢钠碳酸钠+二氧化碳+水 D．丙烷+氧气二氧化碳+水7．1755年，布莱克通过煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑第一次制得纯净的二氧化碳，该反应属于A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应8．下列反应属于分解反应的是A．镁+氧气氧化镁 B．水氢气+氧气C．锌+硫酸→硫酸锌+氢