影响过氧化氢分解速率的因素学案

课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究教学设计本课题教学设计思想化学是一门以实验为基础的科学，化学变化创造了千变万化的物质世界，化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇，学生有强烈探究欲望。

虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难，但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习，学生有一定的基础和能力。

相信通过本课题的学习，会激发学生对科学探究的兴趣和原动力，更加热爱化学，同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力，培养学生合作精神。

三维目标（1）知识与技能了解外界因素影响过氧化氢分解速率。

学习对比实验的设计，初步了解从量方面设计实验。

提高实验操作能力以及对实验报告的记录和交流能力。

（2）过程与方法重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。

（3）情感、态度、价值观培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养学生相互配合师生配合的情感。

教学重难点重点：体验以实验为核心的科学探究过程。

难点：探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。

学习方法以实验为核心的自主、合作、探究学习教具准备试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等；红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。

教学过程教学流程简图：课题导入探究一（反应物浓度）①设计实验②分组实验③交流探究二（催化剂种类）探究小结①学生发言交流②教师总结课堂小结①学生谈感受②教师激励①播放视频②教师激发③学生猜想①设计实验②分组实验③交流课题导入教师活动学生活动教师语：请同学们先观看一段视频：这是我们一个月之前上课的场景，其中有同学讲到二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，其实影响过氧化氢分解速率的因素还很多，今天这节课我们就来对过氧化氢分解速率影响因素进行探究（展示课题）1、启发学生大胆猜想，哪些因素可能影响过氧化氢分解产生氧气的速率。

催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响一、教材依据教材版本：苏教版普通高中课程标准实验教科书《实验化学》选修课题名称：§4—2催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响二、设计思想（一）教学指导思想、设计理念知识建构理论认为：每个学生都在积极主动的建构自我的知识体系。

本节课以学生追求知识为主体，通过实验探究中理论知识和实验现象的碰撞，提出各种探究方法，进行实验探究，得出实验结论。

这样设计，增加了学生探究的主动性，调动了学生善于发现问题、解决问题的积极性，体现了“情景----发现”教学法的基本观点。

整体思路为：情境创设→问题探索→实验探究→得出结论→应用提高。

（二）教材分析本节课从生活经历“过氧化氢清洗伤口冒白泡”出发，引出催化剂。

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，同时通过同浓度不同催化剂、同催化剂不同浓度或同催化剂不同用量对过氧化氢分解速率的定性和定量实验现象观察、对比和分析，加深学生对定性、定量以及对化学反应条件控制---单因子变量的认识。

（三）学情分析1.学生经过《化学必修2》、《化学反应原理》的学习，对化学反应速率的影响因素和实质比较熟悉，但从定性和定量两个角度认识化学反应速率思考较少。

2.学生对化学现象的观察比较熟悉，但对实验设计原则：控制变量法——单因子变量，及实验设计思路认识不够。

三、教学目标（一）知识与能力：1.常识性的了解合适的催化剂选择和常用于催化过氧化氢的催化剂。

2.认识反应条件的控制在实验研究中的重要作用，加深对化学反应条件控制的重要性的认识。

3．探究同一浓度不同催化剂、同一催化剂不同浓度和不同用量的催化效果，通过定性和定量对比实验，寻求实验的最佳方案，并学会自己设计实验进行实验探究。

4．学会运用传感器探究实验，分析实验数据，提高动手能力及分析实验结果的能力（二）过程与方法：1.通过定性实验，让学生认识催化剂的催化效果，从而更深刻地理解催化剂的概念2.通过定性、定量实验，寻找最佳实验方案，学习科学探究方法，体验探究成功的快乐（三）情感态度与价值观：1.通过同浓度不同催化剂，同催化剂不同浓度对过氧化氢分解反应速率的影响分析，体会事物内外因关系和质变与量变辩证关系。

催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响教学目标：1. 过氧化氢溶液分解产生氧气。

2.过氧化氢溶液在不同条件下分解产生氧气。

3.过氧化氢溶液在不同催化剂作用下分解产生氧气。

情感目标：通过催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响的学习，培养学生细致,认真的科学态度。

教学重点难点：H2O2分解反应速率常数的测定原理和方法教学方法：实验研究实验用品：仪器：试管、酒精灯、试管夹、火柴、药匙、胶头滴管药品：10％的过氧化氢溶液、二氧化锰、饱和硫酸铜溶液自备材料：檀香(1根) 、软饮料吸管（1根）实验装置图及说明:（1）（2）（3）（4）(常温) (加热) (滴加硫酸铜溶液) (加二氧化锰) 教学过程：实验步骤：1、取四支试管，分别加入5mL 10％的过氧化氢溶液。

2、分别进行如下实验（1）向第一支试管中伸入带火星的檀香，观察现象。

（2）给第二支试管加热后伸入带火星的檀香，观察现象。

（3）向第三支试管中滴加几滴饱和硫酸铜溶液，振荡一会儿后，伸入带火星的檀香，观察现象。

（4）向第四支试管中将二氧化锰从饮料管中倒入，伸入带火星的檀香，观察现象。

实验改进的意义：1、带火星的木条易熄灭，用檀香代替木条有利于课堂演示实验的持续操作，减少实验操作所需时间。

2、过氧化氢溶液常温分解无法看到明显现象，不足以说明它能分解，时问也不易掌握；给过氧化氢溶液加热实验的补充既说明过氧化氢能分解，又说明条件的改变对反应速率的影响。

3、直接用药匙把二氧化锰加入试管，试管内壁易粘上二氧化锰粉末，影响实验现象的观察并浪费药品；采用先用药匙把二氧化锰放在软饮料吸管的一头，另一头插入试管中再竖直软饮料吸管把二氧化锰加入试管的操作方法。

这一改进有利于实验现象的观察并得到较好的实验效果。

4、用10％的过氧化氢溶液代替5％的过氧化氢溶液使实验现象更明显。

5、实验2与实验3、4的对比能说明化学反应速率与是否加入催化剂有关，从而引出催化剂的概念。

6、实验3与实验4的对比既对课本中所说的“硫酸铜溶液在过氧化氢的分解中也可作催化剂”具有说服力，又能使学生了解化学反应速率的快慢与催化剂的种类有关（即催化剂的种类不同催化效果不同），且进一步说明催化剂在化工生产中的重要作用，还能留下空间让学生寻找更好的催化剂，培养学生的创新能力和思维发展观。

催化剂对过氧化氢分解速率的影响学案一、实验原理1、催化剂的作用原理试用碰撞理论＋过渡态理论来解释：。

请在下图中作出有催化剂时的反应进程图。

2、双氧水分解：。

二、实验目的（1）研究催化剂的种类对催化效果的影响（2）研究催化剂的用量对催化效果的影响三、实验方案设计与实施（1）研究催化剂的种类对催化效果的影响1.提出问题：比较MnO2、Fe2O3、CuO对双氧水分解的催化效率2.作出假设：MnO2对双氧水分解的催化效率最好3.设计实验：小组讨论如何设计实验，并完成下表提供的仪器与试剂、药品如下：MnO2、CuO、Fe2O3、6% H2O2、试管、烧杯、天平、量筒、胶头滴管、药匙、纸槽。

结：。

（2）研究催化剂的用量对催化效果的影响1.提出问题：MnO2的用量对双氧水分解的催化效果影响2.作出假设：MnO2的量越多，双氧水分解的催化效果越好3.设计实验：小组讨论如何设计实验，并完成下表提供的试剂、药品如下：MnO2、CuO、Fe2O3、6% H2O24.进行实验选取实验装置如下实验操作流程：搭建装置→ 检查气密性→加入药品→开始实验→记录数据如何检查该装置的气密性。

5.得出结论：。

四、实验结果实验结果（1）。

实验结果（2）。

五、实验反思思考1：小明在实验过程中发现打开分液漏斗旋塞时液体很难流下，分析可能的原因。

思考2：催化剂能重复利用吗？若能，怎样回收？六、迁移应用已知FeCl3也对H2O2的分解有催化作用，试设计实验验证起催化作用的是Fe3+还是Cl—？。

课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响一、H 2O 2分解实验的注意事项1．为了便于比较，实验时应在同一地点、使用同一装置完成。

2．实验装置中，分液漏斗可改用恒压分液漏斗，以防在滴加双氧水时，由于反应较快，导致瓶内压强迅速增大而致使液体不能顺利滴下。

3．由于实验中使用H 2O 2溶液仅为5 mL ，催化剂也均称取0.1 g ，故锥形瓶最好用容积较小的，如100 mL 锥形瓶，以免引起误差过大，也便于催化剂和H 2O 2充分接触。

4．教材方案是记录单位时间产生的气体的量。

可改为记录收集等量气体所需的时间。

例如，不使用量筒，改为记录集满一试管气体所需的时间。

【例1】影响化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、催化剂、表面积等。

因此探究客观条件与化学反应速率关系的实验设计及改进也就有许许多多。

某同学设计如下实验证明MnO 2在H 2O 2的分解反应过程中起催化作用。

(1)在粉末状的二氧化锰上滴加适量水制成团状固体。

(2)实验装置如图所示。

在烧瓶A 中放入少量团状的MnO 2，并尽可能靠近瓶侧壁。

广口瓶B 中加入约23容积的水(滴加几滴红墨水以增强实验效果)。

(3)将烧瓶A 中装有MnO 2的一侧稍垫高一些，然后打开分液漏斗的活塞使H 2O 2溶液流入烧瓶A 中，接着关闭活塞。

(4)将烧瓶A 放平，使H 2O 2溶液与MnO 2接触。

请结合所学知识回答下列问题。

①第(4)步操作后，可能会有什么现象？解释其原因。

________________________________________________________________________。

②为什么要将二氧化锰制成团状，且尽可能靠近瓶壁？________________________________________________________________________。

③第(3)步操作有什么意义？能不能省略？________________________________________________________________________。

课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响【学考报告】一、催化剂与反应活化能分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。

能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。

活化分子具有较高的能量，因此活化分子所占分数的大小决定反应速率的快慢。

活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差称为活化能。

(催化剂降低反应活化能的示意图) 催化剂能使反应的活化能降低(如图E a 、E ′a 分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成活化分子，活化分子所占分数增大，可以成千上万倍地加快反应速率。

例如，二氧化硫氧化为三氧化硫，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的一亿六千万倍。

二、过氧化氢分解的影响因素1．影响过氧化氢分解的因素有溶液的酸碱性、光、热及遇到大多数金属氧化物。

2．分解反应的化学方程式为2H 2O 2=====催化剂2H 2↑＋O 2↑。

3．催化剂对化学反应速率的影响一般选用MnO 2作催化剂，其用量以及颗粒直径大小均会影响H 2O 2分解的速率。

通过观察比较H 2O 2溶液中逸出气泡的快慢程度，或测定单位时间内H 2O 2分解放出的O 2的体积判断H 2O 2分解速率的大小。

图示为：使用催化剂↓↓↓单位时间有效碰撞次数增多↓化学反应速率加快思考：保存H2O2溶液时要注意什么问题？提示双氧水是稳定性较差的试剂，保存双氧水时要考虑的因素较多。

如从催化分解这个角度考虑，因为很多物质会催化分解双氧水，如双氧水中不能混入金属氧化物等。

另外，从安全角度考虑，易分解产生气体的试剂不宜放在密封的玻璃瓶中，双氧水通常盛放在干净的聚乙烯塑料瓶中。

点拨一、理解催化剂概念1．催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程。

在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变，即反应过程中必有催化剂参与的反应，又有使催化剂生成的反应。

课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响[浙江选考·加试要求]—————————————————————————————————————1．不同的催化剂对同一反应的催化效果。

2．变量控制在实验研究中的应用。

1．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、用量等的选择对实验效果的影响。

2．认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验研究中的重要作用，加深对化学反应条件控制的重要性的认识。

3．尝试用比较法来寻找实验的最佳方案，通过实验提高处理实验数据和分析实验结果的能力。

———————实验要素先知道1．催化剂和催化作用(1)能改变化学反应速率而本身的化学组成和质量在反应前后保持不变，这种物质叫做催化剂。

催化剂在反应中所起的作用叫催化作用。

(2)在化工生产中，常常加入催化剂以促进化学反应的进行。

例如，硫酸工业中，由二氧化硫制三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂；氮气与氢气合成氨的反应，使用的是以铁为主体的多成分催化剂；生物体内的化学反应也与催化剂有着密切的关系，生物体内的各种酶具有催化活性，是生物催化剂。

(3)催化剂只能加快反应的速率，不能使原来不能发生的反应得以进行。

在可逆反应中，催化剂只能缩短反应达到平衡的时间，而不能使化学平衡发生移动。

(4)催化剂一般有选择性，不同的化学反应要选用不同的催化剂。

同样的反应物选用不同的催化剂，可以发生不同的反应，从而得到不同的产物。

2．催化剂与反应活化能(1)催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但有些催化剂却参与了化学变化过程，在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变，即反应过程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。

(2)分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。

能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。

活化分子具有较高的能量，因此活化分子所占分数的大小决定了反应速率的快慢。

课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究教学设计本课题教学设计思想化学是一门以实验为基础的科学，化学变化创造了千变万化的物质世界，化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇，学生有强烈探究欲望。

虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难，但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习，学生有一定的基础和能力。

相信通过本课题的学习，会激发学生对科学探究的兴趣和原动力，更加热爱化学，同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力，培养学生合作精神。

三维目标（1）知识与技能了解外界因素影响过氧化氢分解速率。

学习对比实验的设计，初步了解从量方面设计实验。

提高实验操作能力以及对实验报告的记录和交流能力。

（2）过程与方法重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。

通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。

（3）情感、态度、价值观培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养学生相互配合师生配合的情感。

教学重难点重点：体验以实验为核心的科学探究过程。

难点：探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。

学习方法以实验为核心的自主、合作、探究学习教具准备试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等；红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。

教学过程教学流程简图：课题导入探究一（反应物浓度）①设计实验②分组实验③交流探究二（催化剂种类）探究小结①学生发言交流②教师总结课堂小结①学生谈感受②教师激励①播放视频②教师激发③学生猜想①设计实验②分组实验③交流课堂总结1、教师语：同学们，通过今天的实验你们还有哪些感想和收获，或者还有哪些问题，请填写在探究报告单的最后。

（如果有时间，学生在课堂上交流）2、结束语：同学们：今天我们的实验探究非常的成功，成功的关键在于同学们大胆的猜想、勇敢的实践、还有积极合作相互配合的精神，相信大家也都有自己的收获，我也从你们的探究过程中得到了不少的启发。

催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响实验背景过氧化氢（H2O2）是一种广泛应用于工业和实验室中的化学品。

在许多应用中，需要对其进行降解。

H2O2分解释放氧气和水，但该反应非常缓慢。

因此，需要加入催化剂以提高反应速率。

本实验旨在通过研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响来深入了解催化剂在化学反应中的作用。

实验目的1.掌握过氧化氢分解反应的基本原理和反应特征。

2.掌握催化剂在化学反应中的作用。

3.研究催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。

4.掌握实验操作技能和实验数据处理方法。

实验原理过氧化氢的分解反应式为：2H2O2 → 2H2O + O2该反应是一个自催化反应，即过氧化氢同时充当反应物和催化剂。

在该反应中，化学键断裂，氧气从过氧化氢分子中释放出来。

在此过程中，过氧化氢分子中的OO键被断裂，产生两个羟基自由基。

自由基反应是一个链反应，其中反应物（自由基）的生成会促进进一步自由基的生成。

催化剂可以在使反应过程更快的前提下不改变反应末状态。

该实验中考虑以下催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响：1.锰离子（Mn2+）2.铁离子（Fe2+）3.离子交换树脂4.蛋白酶实验步骤1.准备4只试管和1个试管夹2.在每个试管中加入3ml 10% H2O2溶液3.每个试管中分别加入适量的不同催化剂（如表格所示）4.加入试管夹，倾斜试管让试剂充分混合5.记录实验数据6.数据处理，并绘制反应速率对催化剂浓度的曲线图以下是要加入的催化剂浓度表：催化剂浓度Mn2+ 0.1MFe2+ 0.1M离子交换树脂0.1g/ml蛋白酶10U/ml实验数据记录与处理催化剂反应时间（s）无300Mn2+ 60Fe2+ 80离子交换树脂120蛋白酶40根据上表的数据，可以绘制反应速率对催化剂浓度的曲线图。

图中纵轴为反应速率，单位为1/s，横轴为催化剂浓度，在本实验中为M（mol/L）。

具体图形如下所示：speed.pngspeed.png结论通过本实验，我们可以得出以下结论：1.催化剂可以加速过氧化氢的分解反应。