探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响_教案

课题：探究不同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
应让学生成为学习的主体，一切教学活动都必须从学生出发，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。

基于此，在本节教学中我以学生的求知要求为主
线，追求教师和学生面对知识共同探讨、平等对话。

对于知识的建构，除了个体探究之外，我更倡导合作探究。

在探究教学中，要根据学生的实际差异，提出不同的探究目标。

最后利
用学生集思广益、思维互补、各抒己见的特点，使问题更清楚准确。

因此作为教学的组织者、引领者的教师，要设计有层次的探究问题，充分挖掘学生的能动作用。

这样的设计，能使学
生主动的探索，充分调动了学生善于发现问题、勇于解决问题的积极性，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→交流反馈→形成结论并达成
共识→应用提高。

（二）教材分析
本节课从催化剂的概念出发，首先通过课本P49页的[课题方案设计]，采取设计实验、讨论、交流的形式，归纳出不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。

其次为了定量描述
反应速率的大小，提出了定量记时比较法，为深入学习催化剂对化学反应速率的影响做了丰
富的准备。

（三）学情分析
1、学生经过《化学必修2》的学习，化学反应速率的影响因素已经比较熟悉，但是对从定
量的角度认识化学反应速率，却很少思考。

2、另外学生对化学现象的观察比较熟悉，但定量记时比较法在化学实验中的应用还比较陌
生。

三、教学目标
（一）知识与能力：
1.探究不同催化剂对同一反应的催化效果，用比较法通过定性和定量实验，
来寻找实验的最佳方案。

认识催化剂、有效碰撞、活化能等理论。

2.提高学生处理实验数据和分析实验结果的能力。

3. 常识性介绍不同催化剂对反应速率影响。

（二）过程与方法：
1.先定性、定量实验，后让学生更深的认识催化剂概念。

2. 要让学生在化学实验的探究中，体会“定量记时比较法”的实际应用
3. 要培养学生把化学知识与日常化工生产中遇到的实际问题联系起来考虑，并由此提出问
题，提高学生的抽象概括能力、形成规律性认识的能力。

（三）情感态度与价值观：
1. 通过对不同催化剂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。

2.让学生关注与催化剂有关的日常现象，培养学生严谨的科学态度，增强学习化学的兴趣。

四、教学重点
建立催化剂的概念，通过定性观察实验现象和定量记时比较分析，认识不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
五、教学难点
正确理解催化剂对化学反应速率的影响，定量记时比较法在化学实验中的应用
六、突破教学重难点的方法
1、组织学生设计实验探究：不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响？学生可以设计出
多种实验方案，教师需要引导学生讨论出哪一种情况下的实验是最为科学合理，突显化
学教学的育人价值，并由此帮助学生建立催化剂的概念。

2、定量记时比较法是解决化学问题的常用方法。

通过定性观察实验现象和定量记时比较分析，
加深学生对定量记时比较法是解决化学问题方法的理解。

七、教学过程
教师：当我走近教室，看到的是同学们的朝气和活力！起立！
（创造学习氛围、调动学生听课的兴奋点）
投影引入：同学们先看图1
淀粉在唾液淀粉酶的催化下水解生化反应
、
看图2、看图3
工业接触法制硫酸钒-钾(钠)-硅体系催化剂铁触媒催化剂工业合成氨弗里茨•哈伯１８６８---１９３４
学生：安静看-----2分钟
教师：催化剂就像“点石成金”的魔术棒，能够增大化学反应速率
今天我们所要探究的是：不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响，经过定性
和定量实验，希望同学们选出双氧水最有效的催化剂。

实验仪器：托盘天平、钥匙、锥形瓶、双孔橡胶塞、导管、橡胶管、螺旋夹、水槽、50ml量筒、分液漏斗、计时器、取液器试管、50ml碱式滴定管、长颈漏
斗（装置1、2）
实验试剂：10％H2O2溶液、MnO2、CuO、Fe2O3、土豆、蒸馏水
实验步骤：
学生： 1.定性实验：分别取一定量的MnO2、CuO、Fe2O3、土豆等催化剂置于试管中，分别加入3ml10％H2O2溶液，定性观察反应的现象。

（四位同学同量同时完成，
四位的同桌分别阐述现象）------8分钟
投影：
不同催化剂作用下H O分解反应现象
2.定量实验：-------20分钟
教师：（1）检查气密性（教师演示具体操作并讲解）
学生：（2）搭好实验装置.（学生讨论设计定量测量气体的装置）
定量测量装置1 定量测量装置2
(3) 取各种催化剂0.1g和10％H2O2溶液10ml置于锥形瓶中,
(4) 记录反应的时间t和相应的量气管读数V,求出气体产生的速率（V-10）/t,定量结果
（一位男生操作、一位女士计时、教师黑板书写结果）
投影：思考1
.粉末状MnO2等金属氧化物催化剂中先加一定量的水,其目的是什么？
为什么分液漏斗中的液体不能放完？俯视读数，误差结果如何变化？
（空气代氧气结果不变）
学生阐述：为了使之形成悬浊液,让H2O2能较均匀地接触催化剂. 液封偏大【思考1.是为了让学生理解增大接触面积能够加快反应速率。

实验读书误差是存在
的，但要学生学会如何误差分析？】
投影：思考2.在相同的实验条件下,选哪一种催化剂作演示实验好?
学生阐述：土豆速率适中均匀反应时间较长溶液颜色无变化
【此题是为了便于学生观察和理解催化剂的概念】
投影：思考3.影响双氧水分解的因素有哪些? 双氧水是稳定性较差的试剂,保存双氧水时要考虑的因素有哪些?
学生阐述：催化剂种类,试剂的浓度,状态,反应的温度等等
双氧水中不能混入金属氧化物,各种脏东西
双氧水应盛放在干净的聚乙烯塑料瓶
【此题是从催化剂分解角度、从安全问题角度让学生分析认识双氧水。

】
投影：知识认识
催化剂与反应活化能。

（活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差
称活化能）
思考4.为什么使用催化剂一般能加快反应速率？请列举为了减缓化学反应速率
而使用的催化剂！
学生阐述：活化分子：玻耳兹曼能量分布定律具有活化能的分子有效碰撞
催化剂----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。

使用催化剂加快反应速率，主要是能形成中间产物或在催化剂表面的活性中心
发生反应，从而改变反应的途径，使反应的活化能降低。

催化剂不能改变反应
进行的方向，
不能使不可能发生的化学反应得以发生。

如：橡胶制品中的防老化剂，食品中的防腐剂。

巩固与提高投影------13分钟
1.下列关于催化剂的叙述正确的是( D )
A. 催化剂不参加化学反应
B. 催化剂可以是原本不能发生的反应得以发生
C. 催化剂只降低正反应的活化能
D.催化剂能够增大活化分子的百分数
2.某金属氧化物A也能催化氯酸钾的分解,且A和二氧化锰的最佳催化温度均在500℃左右.
(1)上述实验中的待测数据应是收集满500mL所需的时间 .
(2)完成此研究后，他们准备写一篇研究报告，请你替他们拟一个研究报告的题目：
《探究A和MnO2催化氯酸钾分解性能的比较》。

分解反应的催化效果时所得结果。

（1）从表可以得出：活性炭FeCl3和MnO2（粉末状）几种催化剂中，催化效率由大到小的顺序是：MnO2 FeCl3活性炭。

等质量的固体催化剂，颗粒大小对催化剂效率有何影响？
颗粒越小，接触面积越大，催化效果最好。

（2）实验发现，新鲜的动物肝脏对H2O2的分解也有显著的催化作用，但当往溶液中加入盐酸，或给溶液加热时，就会失去催化能力。

合理的解释是盐酸或者加热使动物肝脏中的过氧化氢酶失去了活性
（3）对FeCl3的催化作用，有人认为是Fe3+起催化作用，有人认为是Cl-起催化作用，请你设计一个实验进行验证。

往盛有H2O2 的试管中滴加几滴盐酸（或其他含氯离子的溶液），如果分解速度加快，说明起催化作用的是氯离子；反之，起催化作用的是Fe3+ （其他合理答案也可）
教师板书：
不同催化剂作用下H O分解反应现象
课堂小结：本节课主要通过定性观察和定量计时比较实验，认识不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
作业布置：展望：展开你想象的翅膀，例举我们生活如果使用了某种催化剂，
生活就会更美好！要知《燃糖变蛇》的实验，请听下回分解！----2分钟八、教学反思
1、传统教学模式把催化剂概念强加给学生，学生对概念的理解并不深刻。

本节课从探
究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响入手，引发并活跃学生思维，通过定性、定量实验，使学生主动地发现不同催化剂对反应速率的影响，然后在教师引导下展开讨论，加深对"条件"的认识。

这样设计，使以往学生被动的接受转化为主动的探索，充分调动了学生善于发现问题，勇于解决问题的积极性。

2、指导学生会用定量计时比较法对信息进行加工整理，并培养学生对各学科知识的整合能力，充分调动学生的积极性、动手参与性，让他们在亲自操作的过程中体悟化学反应速率，同时也能品尝到成功的快乐！。