分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
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过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用在过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰扮演着非常重要的催化剂的角色。
这种反应可以通过以下化学方程式来表示:2H2O2(过氧化氢)→ 2H2O(水)+O2(氧气)在这个反应中,二氧化锰(MnO2)充当催化剂的角色,可以明显地加速这个反应的进行。
具体来说,二氧化锰能够提供表面给活性中心,使得过氧化氢分子能够更容易地被分解,从而产生氧气和水。
这种反应对生活和工业生产有着重要的意义。
过氧化氢是一种常见的氧化剂,广泛应用于医药、环境保护、水处理等领域。
通过这种反应,可以高效地制备氧气,满足各种领域对氧气的需求。
从化学角度来看,二氧化锰在这个反应中的作用可以细分为以下几个方面:1. 提供表面给活性中心二氧化锰具有较大的比表面积和丰富的表面活性,这使得过氧化氢分子能够充分接触到表面,从而更容易被分解。
这种作用类似于催化剂在其他反应中的作用,能够提高反应速率,降低反应活化能。
2. 促进过氧化氢的分解二氧化锰的存在可以使得过氧化氢分子更容易发生分解反应。
在这个过程中,它自身发生变化,生成二氧化锰和氧气。
这也是二氧化锰在反应中起到催化作用的关键。
3. 循环再生与有些催化剂不同的是,二氧化锰在过氧化氢制氧气的反应中并不是被消耗掉的。
它可以在反应后被回收和再生,因此在工业生产中具有经济效益。
通过二氧化锰的催化作用,可以实现过氧化氢的高效分解,从而制备氧气。
这种反应不仅在实验室中有着重要的意义,也在工业生产中有着广泛的应用。
而通过了解二氧化锰在这个反应中的作用机制,不仅可以更深入地了解这个反应的原理,也可以为相关领域的应用提供更多的思路和可能性。
总结回顾在过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰作为催化剂发挥着至关重要的作用。
它不仅提供表面给活性中心,加速反应速率,还促进过氧化氢的分解,同时又可以被循环再生,具有经济效益。
通过了解二氧化锰的作用机制,可以更好地理解这个反应的原理,为相关领域的应用提供更多的思路和可能性。
第08讲 制取氧气模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理(吃透教材) 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练(4大考点) 模块五 小试牛刀过关测1.掌握实验室制取氧气的步骤和注意事项。
2.理解催化剂和催化作用。
3.了解氧气的工业制法。
4.认识分解反应。
5.了解实验探究的一般思路。
一、实验室制取氧气1.高锰酸钾( 暗紫色固体)分解制取氧气 (1)反应原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气(2)实验装置图发生装置收集装置固体加热型(反应物是固体,反应条件需要加热) 排水法收集(氧气不易溶于水)加热(3)检验和验满检验将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,说明是氧气验满当集气瓶口有较大气泡冒出时,说明氧气已集满(4)实验步骤和注意事项实验步骤注意事项查连接装置并检查装置的气密性①导管只需刚刚露出橡胶塞,便于氧气排出;①试管口应放一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管;①试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流到试管底部,使试管炸裂;①加热时,现将酒精灯在试管下来回移动,使试管均匀受热,再集中对试剂部位加热;①要等到气泡连续均匀冒出时,再进行收集。
因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气,此时收集,会导致收集的氧气不纯;①停止反应时,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,否则易使水槽内的水倒吸回试管,引起试管炸裂装用药匙将试剂装入试管定将试管固定在铁架台上点点燃酒精灯加热收收集气体离从水槽中撤离导管熄熄灭酒精灯谐音记忆“茶庄定点收利息”2.过氧化氢(无色透明液体)分解制取氧气(1)反应原理:过氧化氢水+ 氧气(2)过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用实验编号现象分析(1)木条不复燃常温下,过氧化氢分解缓慢(2)产生大量气泡,木条复燃二氧化锰能加快过氧化氢的分解(3)产生大量气泡,木条复燃氧气是过氧化氢分解产生的,二氧化锰只起加快产生氧气的作用结论二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,且反应前后的化学性质不改变二、催化剂与催化作用1.催化剂(1)定义:在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都二氧化锰没有发生变化的物质。
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用教案教案:分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用一、教学目标1.理解分解过氧化氢制氧气的反应。
2.掌握分解过氧化氢制氧气反应中二氧化锰的作用。
3.能够解释二氧化锰在反应中的作用原理。
二、教学准备化学实验室用具:试管架、酒精灯、试管、试剂瓶;化学实验器材:二氧化锰酸钠固体、过氧化氢溶液;教学辅助工具:白板、彩色笔。
三、教学过程Step 1:引入问题(10分钟)1.教师向学生提问:"在我们日常生活中的哪些情况下,我们需要制取氧气?"2.学生回答后,教师引导学生思考:"那么,我们该如何制取氧气呢?有没有听说过分解过氧化氢制氧气的方法?"Step 2:实验演示(15分钟)1.教师进行实验演示,详细介绍制取氧气的实验过程。
2.实验过程中,教师解释二氧化锰的作用,并强调其重要性。
3.实验结束后,教师总结实验结果,并引导学生思考:为什么分解过氧化氢的反应需要加入二氧化锰?Step 3:学生探究(30分钟)1.教师布置学生小组进行探究任务:研究二氧化锰在分解过氧化氢反应中的作用。
2.学生根据实验演示和相关资料独立设计、进行实验,并记录观察结果。
3.学生小组对实验结果进行分析和讨论,结合理论知识解释二氧化锰的作用。
4.学生小组向全班进行实验结果和结论的汇报,并与其他小组进行交流讨论。
Step 4:整理归纳(20分钟)1.教师组织学生将实验结果和讨论进行整理和归纳。
2.教师指导学生将二氧化锰在分解过氧化氢反应中的作用进行总结和解释,并记录在黑板上。
3.教师帮助学生进行作用原理的解释和推理。
Step 5:展示交流(15分钟)1.学生代表向全班进行作用总结和解释的展示。
2.全班同学进行讨论并提出问题,学生代表进行回答和解释。
3.教师对学生的总结和解释进行点评和补充,确保全班学生都理解二氧化锰在反应中的作用原理。
四、教学延伸1.教师可引导学生通过实际应用情境,进一步理解二氧化锰的作用,如在燃烧反应中的催化作用等。
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用过氧化氢分解制氧气的反应是一个重要的化学反应,它广泛应用于制备高纯度氧气、火箭推进剂、氧气瓶等领域。
在这个反应中,二氧化锰(MnO2)起着催化剂的作用。
催化剂是一种物质,可以通过提供一个反应速率较低的反应路径来加速化学反应。
而在分解过氧化氢制氧气的反应中,二氧化锰具有以下作用:1.提供反应活性位点:二氧化锰表面存在大量的氧空位,这些氧空位上的正电荷使得氧气分子能够吸附在二氧化锰表面上。
这种吸附使氧气分子在二氧化锰催化剂表面上聚集,方便分子间相互反应。
2.分子吸附和活化:过氧化氢分子在二氧化锰催化剂表面上发生吸附,并与活化吸附氧分子相互作用。
吸附在二氧化锰表面上的过氧化氢分子因具有较高的反应活性而易于分解。
3.电子传递:分解过程中,过氧化氢分子在与二氧化锰相互作用时,可能会从过氧化氢分子中转移电子到二氧化锰结构中。
这种电子转移促使过氧化氢分子的分解,并加速反应速率。
4.高效降解:二氧化锰的独特结构和高比表面积使其能够提供大量的活性位点,使过氧化氢能够更容易地吸附和分解。
二氧化锰催化剂表面上的活性位点可以通过活性中心与过氧化氢分子中的氧分子结合,引发其分解为水和氧气。
5.反应后的再生:经过反应,二氧化锰上可能会生成氧化物或者水合物。
这些产物可以通过加热或者其他方式再生为二氧化锰,从而继续参与下一轮催化反应。
这使得催化剂可以重复使用,降低反应的成本。
总之,二氧化锰的存在提高了过氧化氢分解制氧气反应的反应速率和效率。
通过提供活性位点、活化分子、电子传递和高效降解过程,二氧化锰催化剂充当了催化剂的角色,促进了分解过氧化氢的反应,并产生纯净的氧气。
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。
“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。
过氧化氢中二氧化锰的作用过氧化氢(H2O2)是水溶液中的一种非常稳定的氧化剂。
目前,过氧化氢有广泛的工业和商业应用,用于消毒和除菌、制片材料的表面处理以及水处理、中和碱等。
另一方面,锰元素一直是关系到催化反应及其加速率的焦点,目前二氧化锰(MnO2)正被大量用于过氧化氢分解反应中。
在过氧化氢溶液中,其中的水分解反应是最重要的反应,但是单独的水分解反应的速度非常慢,然而,加入了一定比例的二氧化锰,可以使反应速度大大加快。
研究表明,这是因为二氧化锰有一定的催化作用,即它可以将水拆解成氧和氢,同时使它们更容易与过氧化氢反应,从而加快分解反应的速度。
在实际中,二氧化锰与过氧化氢之间的反应机理及反应速率也已得到了详细研究,结果表明,二氧化锰可以加快过氧化氢分解反应的速率,提高反应活性。
在实验条件下,二氧化锰等添加物可以提高过氧化氢分解反应的速率,同时提高过氧化氢的分解活性。
此外,在实验中还发现,当锰含量越高时,过氧化氢的分解反应速率会随之增加;同时,随着二氧化锰的比例增加,过氧化氢分解反应的速率也会显著增加。
而且,随着温度的升高,过氧化氢的分解反应速率也会显著增加,但是当温度超过一定值时,即使二氧化锰的添加量有增加,过氧化氢的分解反应速率也不会有显著提高,反而会出现相反的情况。
另一方面,一些研究表明,当使用二氧化锰等添加剂时,紫外线的照射会使过氧化氢的分解反应加快,这可能是由于紫外线可以抑制二氧化锰的氧化作用,从而促进过氧化氢的分解反应。
同时,研究发现,紫外线照射时,二氧化锰催化剂对过氧化氢分解反应的影响也更大,而当没有紫外线照射时,二氧化锰催化剂对过氧化氢分解反应的影响几乎为零。
综上所述,二氧化锰可以加快过氧化氢分解反应的速率。
它可以抑制水的氧化作用,同时可以促进过氧化氢分解反应,并且紫外线照射时,二氧化锰的催化作用更为明显。
综合考虑以上原因,可以看出,二氧化锰对于过氧化氢分解反应的作用是很重要的,因此它应得到充分利用。
实验6 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作
用
实验类型:
探究性实验
实验目的:
1.认识二氧化锰对过氧化氢分解的作用;
2.感知科学探究的一般方法和步骤。
实验用品:
试管、试管架、火柴、量筒;
木条、过氧化氢溶液、二氧化锰固体。
实验过程:
1.提出问题
二氧化锰对过氧化氢分解有怎样的作用?
2.猜想与假设
(1)二氧化锰可以加快过氧化氢的分解速率;
(2)二氧化锰可以减慢过氧化氢的分解速率;
(3)。
3.制定方案(设计实验方案)
(1)设计思路:依据一定量的过氧化氢中有无二氧化锰和一定量的二氧化锰中过氧化氢量的不同,所产生的实验现象,研究二氧化锰在反应中的作用。
(2)实验流程:检验过氧化氢溶液常温下有无氧气产生→检验过氧化氢溶液常温下加入二氧化锰有无氧气产生→检验二氧化锰中多次加入过氧化氢溶液常温下有无氧气继续生成→分析得出二氧化锰在反应中的作用。
5.反思与评价
(1)综合(1)—(3)中的现象,你认为二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起到了什么作用?
(2)科学探究的一般步骤是:提出问题、、、
及反思与评价。
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用摘要:学生通过对“MnO2在分解H2O2制O2的反应中的作用”的实验探究,知道:MnO2能加快H2O2产生O2的速率,且MnO2的化学性质在H2O2产生O2的反应前后是不变的。
课例中,老师根据催化剂的概念,补充了“MnO2的质量在化学反应前后不变”的探究实验微视频,弥补了教材上的缺陷,使得整个教学过程既形象、生动,又通俗易懂,突破了教学难点。
关键词:过氧化氢、制氧气、二氧化锰、催化剂、催化作用一、教学主题内容及教学现状分析1、教学主题内容本课题是人教版《义务教育教科书·化学》(九年级)第二单元课题3的内容。
学生通过探究“分解过氧化氢制氧气的反应中MnO2的作用”的实验,在体验探究实验乐趣的同时,培养了学生综合分析实验现象并从中归纳出科学结论的思维能力。
2、教学现状分析在此前,学生已进行多次分组实验,学生动手能力已得到锻炼,可以放手让学生进行实验探究。
虽然课前有预习教材(P38-39),但,学生对于“催化剂”的概念理解不透彻,为此,老师要针对教材第39页中有关“MnO2的质量在化学反应前后没有改变”这一难点进行突破。
二、教学思想与创新点在本课例中,老师从学生生活实际(双氧水消毒液清洗伤口)引入课题,最后又将催化剂“应用”到实际化工生产中,充分体现学习化学的价值:服务社会;在教学过程中,学生始终占主导地位,老师仅起辅助学习的作用。
为突破本课难点“催化剂概念的形成”,特别是有关“MnO2的质量在化学反应前后没有改变”这一难点,老师在课前自拍了微视频,利用定量分析的方式突破难点,“要让学生知道化学反应中量的变化会引起质变,了解‘定量’对于实验及学科本质的重要性,主动建构‘定量’概念,逐渐形成‘定量’的科学思维和习惯。
[1]”相比教材第39页空泛的语言“……再称量,你会发现它的质量没有发生变化。
”更有说服力,这是一个创新点,也是本课的亮点。
利用“定量”教学的方式,教育学生学会节约资源、提倡绿色化学,树立可持续发展的思想。
分解过氧化氢制氧⽓的反应中⼆氧化锰的作⽤分解过氧化氢制氧⽓的反应中⼆氧化锰的作⽤⼀、课标分析课标中要求:认识催化剂和催化作⽤;通过探究“分解过氧化氢制氧⽓的反应中⼆氧化锰的作⽤”体验探究过程,学习综合分析实验现象并从中归纳结论的思想⽅式。
⼆、教材分析本教学设计是⼈教版九年级化学上册第⼆单元课题3中的⼀个探究活动。
催化剂是⼀个难道较⼤的课题,在此只能根据实验的表⾯现象作些简单的介绍,使学⽣了解催化剂和催化作⽤。
当然催化剂在⽣产和科学研究中具有⼴泛应⽤,⽣物活体中的酶也是⼀种⽣物催化剂。
学习这些可以激发学⽣学习化学的⾃觉性和积极性。
在本课题的习题中安排了⼀道习题,延续这个实验,让学⽣探索有没有其他物质能代替⼆氧化锰做催化剂,并⽤⼀些新的⽅法抽取氧⽓,试验性质。
这样的习题有利于培养学⽣创造能⼒。
三、学⽣分析初三的学⽣已经具备⼀定的实际动⼿能⼒只是限于条件真正动⼿的机会不多,趁这节课把演⽰实验改成的学⽣分组实验,锻炼学⽣的实验动⼿能⼒,⼀定程度上改善农村学⽣眼⾼⼿低的问题。
四、教学⽬标1、知道催化剂的概念和特点。
?2、能设计实验⽅案证明物质是催化剂。
五、教学重点与难点1、催化剂的概念和特点。
2、实验⽅案的设计。
六、教学策略由教材演⽰实验变学⽣分组实验激发学⽣兴趣,通过设计实验深⼊掌握对⽐法和控制变量法在初中化学中的作⽤,熟练实验中的⼀些基本操作,通过探究活动,感受科学探究的基本⽅法,培养学⽣严谨的学习习惯。
七、教学⽤具过氧化氢溶液、⼆氧化锰、试管、滴管、药匙、试管架、蒸馏⽔、废物瓶、⽔泥块、⼟⾖、酒精灯、⽊条、⽕柴⼋、教学过程情景导⼊“氧来乐”是养鱼伯伯的“救命药”,鱼塘内定期使⽤可避免鱼⼉缺氧死亡。
【主要成分】过氧化氢【含量规格】15%【作⽤与⽤途】本品在分解过程中释放出活泼的新⽣态氧,⽤于养殖池塘的增氧,药性温和,使⽤⽅便,分解快,⽆残留,绿⾊环保。
学⽣分组交流讨论过氧化氢溶液在常温下分解就可放出氧⽓,通常还放⼊⼆氧化锰,这是为什么呢?合作探究分解过氧化氢制氧⽓的反应中⼆氧化锰的作⽤学⽣分组实验并填写实验记录单:学⽣讨论实验⼀和实验⼆通过对⽐可以得出什么样的结论?⼆氧化锰能加快过氧化氢分解速率提问:有没有⼈认为仅由上述实验就得出⼆氧化锰能加快过氧化氢分解速率的结论过于草率,为什么?应怎样补充实验才能使结论更加严密?学⽣讨论:氧⽓可能是⼆氧化锰和⽔混合产⽣的,也可能是⼆氧化锰产⽣的。