探究过氧化氢分解产生氧气过程中二氧化锰的作用共17页文档
- 格式:ppt
- 大小:1.43 MB
- 文档页数:17
过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用【过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用】过氧化氢制氧气是一种常见的实验室制氧方法,其中二氧化锰作为催化剂扮演着重要的角色。
本文将从深度和广度两个方面对这一主题进行全面评估,并撰写一篇高质量的文章,以便读者更全面地了解这一化学反应的机理和意义。
1. 过氧化氢制氧气的反应原理过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的存在下,发生分解反应,生成氧气(O2)和水(H2O)。
该反应的化学方程式为:2H2O2 → 2H2O + O22. 二氧化锰的作用机理二氧化锰在过氧化氢分解反应中充当催化剂的角色。
其作用机理主要可分为两个方面:- 提供活化能:二氧化锰通过其表面的活性位点,降低了过氧化氢分解反应的活化能,促进了反应的进行。
- 可再生性:二氧化锰在反应中并不消耗,可以循环利用,因此具有良好的再生性,延长了反应的持续进行时间。
3. 二氧化锰催化机制的影响因素二氧化锰在分解过氧化氢的反应中受到多种因素的影响,包括但不限于温度、浓度、表面积和催化剂的质量等。
在实际制氧实验中,这些因素的优化可以显著影响反应的效率和产氧速率。
4. 对于化学实验的启示通过研究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的催化机制,可以对其他类似的催化反应进行启示。
在高温、高压或其他条件下,催化剂的选择和优化都是至关重要的,可以提高反应效率并减少能量消耗。
5. 个人观点和理解通过了解二氧化锰在过氧化氢制氧气反应中的作用,我深刻体会到催化剂在化学反应中的重要性。
在未来的学习和研究中,我将更加关注催化剂的作用机理和优化方法,以期能够在化学领域有所发展。
总结过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰作为催化剂发挥着重要作用,通过降低活化能和具备再生性,促进了反应的进行。
对于化学实验和工业生产具有重要启示意义,也为我们理解催化剂的机制提供了宝贵的案例。
深入研究催化剂的作用,对于推动化学领域的发展具有重要意义。
通过本文的撰写与理解,相信读者对过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用有了更为深刻的认识。
2012部编版九年级化学上册《分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用》教案及教学反思教学目标•理解氧气的制备方法及反应条件•掌握过氧化氢分解制氧气的反应机理和过程•了解二氧化锰在反应中的作用和作用机理教学准备•实验器材:集气瓶、过滤器、蒸馏水等•实验药品:过氧化氢、二氧化锰等•课件或板书教学过程导入讲师可以通过提问的方式,引导学生思考氧气是如何制备的。
例如:“大家知道氧气的制备方法吗?有哪些方法?”引导学生回答出自然界的氧气来源和化学实验中制备氧气的方法。
介绍过氧化氢分解制氧气的反应过程,并与其他制备氧气的方法进行比较,强调过氧化氢分解制氧气的优点。
实验在实验室中给学生展示分解过氧化氢制氧气的实验过程,并引导他们观察、记录实验现象和实验数据。
同时,讲师应当对实验过程中的注意事项进行强调,确保学生的实验安全。
讲解在学生完成实验后,讲师应当为学生讲解分解过氧化氢制氧气的反应机理和过程,以及二氧化锰在反应中的作用和作用机理。
讲解过程中,可采用课件或板书的形式,配合实验现象、实验数据以及相关图表,增强学生对知识的理解和记忆。
拓展为了加深学生对知识的理解,讲师还可以为学生介绍过氧化氢在其他领域中的应用,如医疗、环境保护等。
同时,让学生思考分解过程中的能量变化情况,并与自然界中其他的能量转化过程进行对比。
教学反思本次教学的重点在于分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用,通过实验展示、讲解以及拓展应用等方式,使得学生能够全面地了解这一反应的机理和过程,知道二氧化锰在反应中的重要作用。
在教学过程中,通过提问的方式,激发了学生的学习兴趣。
同时,实验的参与性较高,也让学生能够动手实践,更深入地理解知识点。
在讲解过程中,讲师需要注意不要过于简单,应当深化解释,帮助学生理解反应性质、影响因素等方面的内容。
在教学过程中,讲师注重了学生的思维拓展,向学生介绍过氧化氢在其他领域中的应用,让学生更为深入地了解了该反应的意义和影响,加深对知识的印象。
《课题3 制取氧气》---- 催化剂教学设计一.教学目标1.知道催化剂能够改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质没有发生变化。
2.知道过氧化氢溶液、氯酸钾在一定条件下分解制取氧气。
二氧化锰在化学反应中充当催化剂。
3.初步学习控制变量的对比实验法来探究催化剂。
4.备讲内容:能够根据反应事实判断分解反应。
二.教学重点:1.实验室制取氧气的三种方法。
2.催化剂的定义三.教学难点:1.理解什么是催化剂及催化剂的作用2.初步了解控制变量的对比实验法。
四.教学过程【引入】前面我们了解到制取氧气有三组药品:【高锰酸钾】、【过氧化氢溶液( 过氧化氢、水)、二氧化锰】、【氯酸钾、二氧化锰】;我们已学习了加热高锰酸钾分解制取氧气,回顾反应文字表达式:(板书)今天来学习实验室制取氧气的另外两种方法:分解过氧化氢、加热氯酸钾。
【观看】过氧化氢溶液的的颜色、状态;过氧化氢溶液中有水、过氧化氢两种物质,先观看常温下水和二氧化锰能否分解得到氧气?【演示实验】1. 在试管内加入少量水,带火星的木条伸入,观察现象。
2.在试管内加入少量二氧化锰,带火星的木条伸入,观察现象。
【讲解】常温下水、二氧化锰都不能分解得到氧气。
可能分解产生氧气的物质是过氧化氢【演示实验】P38页实验步骤(1),观看现象(带火星的木头不复燃)【思考】带火星的木条不复燃,是过氧化氢分解速度很慢,产生氧气的量不足?【观看】常温下过氧化氢分解,观看其产生的细微气泡【讲解】常温下过氧化氢分解速度很慢,产生氧气的量非常的少,不足以使带火星的木条复燃【投影】【演示实验】将二氧化锰分别放入水、过氧化氢两支试管的溶液中:P38页实验步骤(2),观看现象【思考】二氧化锰加入水中,木条不复燃;二氧化锰加入过氧化氢溶液中,木条复燃,说明真正被二氧化锰加速分解产生氧气的是哪种物质?(是过氧化氢,反应物)【板书】略【讲解】二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解,产生较多氧气使木条复燃【投影】【引导】试管内过氧化氢溶液已经分解完,黑色的二氧化锰固体却似乎没有减少,现在继续试验。
探究过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用一、提出问题:探究过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用。
二、猜想与假设:在过氧化氢制取氧气中二氧化锰是催化剂,加快过氧化氢的分解速率。
三、进行实验:1、取三支试管编号成a、b、c,称取1g二氧化锰,木条4根,备用。
2、将5mL5%的过氧化氢溶液加入a试管中,用一根的带火星木条伸入a试管内,木条不能复燃,说明此时过氧化氢分解速度比较缓慢。
3、将称取好的1g二氧化锰加入b试管中,用一根的带火星木条伸入b试管内,木条不能复燃,说明二氧化锰不能产生氧气。
4、再将5mL5%的过氧化氢溶液加入b试管,用一根的带火星木条伸入b试管内,木条复燃,说明过氧化氢溶液在加入二氧化锰后的分解速率加快了。
5、将试管b中的试液过滤,将滤渣干燥后称重,发现质量还是1g。
说明二氧化锰在反应过程中质量没有发生改变。
6、将干燥后的二氧化锰加入试管c中,再加入5mL5%的过氧化氢溶液,用一根的带火星木条伸入c试管内,木条复燃。
说明此时的二氧化锰还是能加快过氧化氢溶液的分解速率,那么二氧化锰可以多次的重复使用,能加快过氧化氢溶液分解速率的化学性质在化学反应前后没有发生改变。
四、实验结论:1、二氧化锰在过氧化氢溶液分解反应前后其质量和化学性质没有发生改变。
2、二氧化锰在过氧化氢溶液分解过程中加快其分解速率。
3、根据前面两点,可以得出二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂。
五、实验反思:1、不能比较实验4和实验6氧气产生的速率,不知道两个实验产生氧气的速率到底是不是一样快。
2、不知道实验2中不加二氧化锰时过氧化氢是不是能分解产生氧气还是分解产生氧气的速率比较缓慢。
3、课堂上做这个实验所耗时间太长,最好能分为几个小组进行实验,然后让几个小组把实验结果进行比较,这样可以节约时间。
4、本实验现象比较明显,基本能说明二氧化锰在过氧化氢溶液分解过程中的作用。
“分解过氧化氢制氧气反应中二氧化锰作用”的实验改进作者:崔迎春来源:《中学化学》2014年第01期对初三化学中催化作用及催化剂的知识介绍,人教2012年版义务教育教科书中是以“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”探究实验形式出现,凸显了新课标倡导的对学生学科素养的培养。
一、教材处理方式人教版教材的探究实验如图1所示。
1.在试管中加入5 mL 5% H2O2溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
2.向上述试管中加入少量MnO2,把带火星的木条伸入试管,观察现象。
3.待上述试管中没有现象发生时,重新加入H2O2溶液,并把带火星的木条伸入试管,观察现象。
待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
二、问题的提出教材中探究实验的处理,实际操作步骤2时,由于反应现象比较剧烈,试管内的H2O2溶液和MnO2反应时形成的黑灰色悬浊液剧烈翻腾,产生大量的白色雾气,影响学生对带火星木条复燃的观察;重复完成实验操作步骤3时,由于H2O2溶液量的增多极易造成反应液溢出;反应后混合液中的二氧化锰的分离称重操作难度大。
三、实验的改进1.实验装置笔者通过反复实验,对实验改进如下:取实验室常用玻璃棒一根,将其中下部在乳胶中浸湿,把表面吸附乳胶的玻璃棒在MnO2粉末中滚附,晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面;取具支试管、单孔橡皮塞、小气球、注射器,按图2所示连接组装。
2.操作方法(1)称量经上述处理吸附有MnO2粉末的玻璃棒质量,按图2所示组装好装置。
(2)用注射器向试管中注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球的变化情况。
(3)将玻璃棒旋转伸入H2O2溶液中,观察气球变化情况。
(4)待试管中没有现象发生时,推动注射器,重新注入5 mL 5% H2O2溶液,观察气球变化情况。
(5)重复(4)所述操作。
(6)拔出橡皮塞,将带火星的木条置于试管中,挤压气球,观察现象。
(7)将玻璃棒取出,冲洗并烘干,称量质量。
四、改进后的优点1.操作简单,适合于课堂演示和学生实验。
过氧化氢与二氧化锰反应的现象-概述说明以及解释1.引言1.1 概述过氧化氢与二氧化锰反应是一种常见的化学反应。
过氧化氢是一种无色液体,化学式为H2O2,它在常温下可分解为水和氧气。
二氧化锰是一种黑色固体,化学式为MnO2,它具有催化剂的性质。
当过氧化氢与二氧化锰接触时,会发生反应。
这种反应通常可以在实验室中观察到。
当两者混合时,会观察到气体的释放和颜色的变化。
过氧化氢的分解产物氧气会形成气泡,在液体中冒泡,并有可能产生轻微的嗡嗡声。
同时,二氧化锰的颜色会逐渐变浅,从黑色转变为棕色或浅灰色。
这种反应是一种催化反应,催化剂是二氧化锰。
催化剂作为反应中的一个物质,能够降低反应的活化能,从而加速反应速率。
具体来说,二氧化锰吸附过氧化氢分子,在其表面形成活化的吸附物种,然后分解为水和氧气的反应更容易发生。
这个过程可以循环进行,使催化剂能够重复参与反应。
过氧化氢与二氧化锰反应的现象及其反应机制具有一定的研究价值。
通过对反应过程的观察和实验分析,可以进一步了解催化反应的机理以及催化剂的性质。
此外,对这种反应的研究也有助于探索新的催化材料和应用。
在工业领域上,过氧化氢与二氧化锰反应也被广泛应用于氧气供应、清洁剂和消毒剂的生产等方面。
总之,过氧化氢与二氧化锰反应是一种引人注目的化学反应,它涉及活化能的降低和催化剂的作用。
对于理解催化反应机制及催化剂的性质具有重要意义,同时也具有一定的应用价值。
1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括了概述、文章结构和目的三个方面。
在概述中,我们将介绍过氧化氢与二氧化锰反应的基本情况和背景信息。
然后,我们将说明本文的组织结构,即引言、正文和结论三个部分。
最后,我们将提出本文的目的,即探讨过氧化氢与二氧化锰反应的现象和反应机制。
正文部分分为两个小节,分别介绍过氧化氢的性质和二氧化锰的性质。
在2.1小节中,我们将详细讨论过氧化氢的物理性质、化学性质以及它与其他物质的反应情况。