2.3 催化剂和催化作用 氧气的用途: 供给呼吸、支持燃烧。 测试氧气是否存在的方法:用带火星的木条,看是否复燃: 【预备知识】实验室可以用分解过氧化氢的方法制取氧气。过氧化氢溶液在常温下(或者光照条件下)可以分解放出氧气,但是真正在做实验的时候,通常还要向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰。 过氧化氢溶液是无色透明的溶液,是过氧化氢和水混合起来形成的。 二氧化锰是一种黑色粉末,表面上看有点像木炭粉。 我们用这种方法,制取一些氧气,来测试它的相关性质,帮助我们更好地认识物质,以验证猜想、认识世界、服务人类。 既然过氧化氢在添加了二氧化锰之后能够生成氧气,那么,是过氧化氢与二氧化锰反应了吗?还是二氧化锰也能释放氧气呢? 既然我们有了疑问,就要准备实验了,但是科学探究中,并不是简单的有疑问---做实验,而是: 1 提出问题或猜想 过氧化氢溶液,实际上是过氧化氢和水的混合物,所以,这个实验涉及三种物质: 过氧化氢、水、二氧化锰。 既然我们做出了一些猜想,接下来就要设计实验、做实验、得出结论(验证猜想是否成立)。 2 设计实验、实验过程与相应结论 猜想a.二氧化锰本身能够放出氧气,加入它可以提高制取氧气的速率; 加热二氧化锰,并用带火星的木条放在试管口,看是否复燃。 现象:带火星的木条没有复燃; 结论:二氧化锰本身不能放出氧气,此猜想不成立。 猜想b.二氧化锰与水反应,生成氧气 我们把二氧化锰和水真的混合: 现象:带火星的木条没有复燃; 结论:二氧化锰与水混合不能放出氧气,猜想b不成立。 c. 二氧化锰作为反应物,可以与过氧化氢反应生成氧气; d.二氧化锰有特殊作用,可以加快过氧化氢的分解。 如果猜想C成立,那么二氧化锰和过氧化氢反应一段时间之后,质量必然减小:所以我们把过氧化氢和二氧化锰在试管中混合,先用带火星的木条测试: 现象:产生大量气泡,带火星的木条复燃; 但是我们无法直观地观察到二氧化锰是否减少,所以我们有这几种方法收集反应后的二氧化锰: 1-将溶液过滤,滤纸上会留下黑色物质,收集起来并称量(这就要求这个实验开始的时候也要称量),这种方式比较准确,但是滤纸会有二氧化锰的粉末残留; 2-此反应接近尾声之后,用酒精灯加热使水蒸发,此种方法比较快捷,但是对于实验人员要求较高。 之后重复上述实验,即:再加过氧化氢溶液、用带火星的木条测试,再加热蒸发溶液,如此2次,发现二氧化锰并未减少。 可见二氧化锰在过氧化氢分解过程中,质量和化学性质并未发生改变。 3 催化剂
4 小结 在过氧化氢溶液分解过程中,二氧化锰作为催化剂,可以加速过氧化氢溶液的分解,此过程中,二氧化锰的质量和化学性质都没有发生改变。 公众号:河北中考化学 人教版,2011年修订课标 翻转课堂 数据分析 |
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