过氧化氢制氧气及二氧化锰作用.
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。
人教版九年级上册 第二单元 课题3 制取氧气——过氧化氢制取氧气
A
B + C+……
过氧化氢 二氧化锰 水 + 氧气
H2O2
H2O
O2
化合反应与分解反应的区别与联系
化学
反应类型
化合反应
分解反应
定义 形式
由两种或两种以上 由一种物质生成两
的物质生成另一种 种或两种以上其他
物质的反应
物质的反应
A+B→C（多变一） A→B+C（一变多）
参加反应的 物质种类
两种或两种以上
化学
【例2】催化剂在化学反应中所起的作用是（Ｃ）
（A）加快化学反应速率 （B）使生成物质量增加 （C）改变化学反应速率 （D）减慢化学反应速率
化学
练习：1、下列有关催化剂的叙述正确的是（ C ）
A、在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率， 而本身的质量和性质在反应前后没有改变的物 质。
B、二氧化锰是催化剂。 C、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，
化学
步骤3：反应停止后，重新加入过氧化氢 溶液，把带火星的木条伸入试管。观察发生 的现象。
带有火星的木条
木条复燃
过氧化氢溶液
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
化学
现象 木条复燃
氧气是过氧化氢产生的，二氧 结论 化锰只起加快产生氧气的作用
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
化学
【思考1】在第2个实验中，是不是过氧化氢 与二氧化锰反应生成了氧气呢？
过氧化氢+二氧化锰→氧气+？
【思考2】二氧化锰好象永远也用不完，二氧化 锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
化学
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。
探究过氧化氢分解产生氧气过程中二氧化锰的作用
氧气 + ？
实验三：反应2停止后，重新加入过氧化
氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察发 生的现象。
现 象：木条复燃了
结 论：说明二氧化锰(MnO2)仍然起作用, 能使过氧化氢继续产生氧气
实验四：待试管中有没有现象发生时，
再重复步骤3，观察现象。
现 象：产生气泡，木条复燃， 结 论：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。
过氧化氢 二氧化锰 水+氧气
【结论】
催化剂:在化学反应里能改变其他物质的 反应速率,而本身的质量和化学性质在反 应前后都没有改变的物质叫做催化剂(又 叫触媒）催化剂在化学反应中所起的作用 叫催化作用。
①“一变”：改变其他 物质的化学反应速率。 (注意：改变:可以是加 快、也可以是减慢)
②“二不变”：本身 的质量和化学性质都 没有改变。
【思考2】二氧化锰好象永远也用不完，二 氧化锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色
呢？
实验五：将试管中的剩余物过滤，
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。
【分析】其实二氧化锰在这个过程中只是
改变了双氧水的分解速率，它本身的质量 以及化学性质并没有发生改变，只是做为 反应的条件。
• 2.实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧
气时，二氧化锰的质量随时间变化的情
况如图所示，其中正确的是（纵坐标表
示二氧化锰的质量）（ B ）
作业：请用日常生活中能找
到的仪器药品，设计实验探究生活 中还有哪些物质可以做过氧化氢分 解的催化剂。
教学用具：
过氧化氢和二氧化锰制氧气方程式
过氧化氢和二氧化锰制氧气方程式过氧化氢(Hydrogen peroxide)和二氧化锰(Manganese dioxide)是常用的制氧气(Oxygen generation)的化学试剂。
过氧化氢在反应中会被还原成水和氧气，二氧化锰则是一种氧化剂，能将水中的过氧化氢氧化成氧气。
过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(MnO2)制氧气的反应方程式为：H2O2 + MnO2 → O2 + H2O + Mn(OH)2
即过氧化氢与二氧化锰在反应中会产生氧气、水和锰()氢氧化物。
这个反应是一个酸基还原反应，过氧化氢是一种强氧化剂，具有高氧化还原电位。
在这个反应中，过氧化氢将氧原子转移给二氧化锰，使得锰氧化，产生氧气。
二氧化锰具有很高的酸性，能将水中的过氧化氢氧化成氧气。
这个反应过程中，氧气是由过氧化氢转移给二氧化锰的氧原子而产生的。
这个反应可以在实验室中进行，也可以在工业上使用，在工业上，这个反应常常在高温高压条件下进行，以提高氧气的产率。
1 / 1。
分解过氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的作用
（请设计实验方案）
实验方案：再重复刚才的操作，观察现象。
结论：此化学反应前后，二氧化锰的化学 性质没有改变。
化学反应前后二氧化锰的质量改变了吗？
该反应前后，二
氧化锰质量真的
没变吗？怎样通 过实验证明呢？
催化剂的应用：小资料2 生活中的催化剂
1.蒸馒头时，所用面起子（面肥）或发酵粉中含有的 酵母菌是催化剂，可使发制的馒头非常松软。
2.酿造酒、醋、酱油的原料中含有不同酶的作催化剂。 3. ……
No Image
催化剂的应用：小资料3 生产中的催化剂
催化剂在化工生产中有着重要而广泛的应用，生 产化肥、农药、多种化工原料都需使用催化剂，有的 反应如果没有催化剂就不能进行，大多数化工生产须 有催化剂的参与。例如，在石油炼制过程中，用高效 催化剂生产汽油、煤油等；在汽车尾气处理中用催化 剂促进有害气体的转化。……
探 南楼中学 郭文 贤
化学很神奇，生活中处处有化学。
猜想：视频中产生的无色气体可 能是什么气体？如何检验？
实验一：
常温下过氧化氢溶液能否产生氧气？
实 验步 骤
现象 结论
1. 在的 火 观试星过 察管的氧 现中木化象加条氢。入伸溶5入液毫试，升管把5%中带，带 木 燃火 条 。星 不的复
2、向上次实验后的试管中再次 加入少量过氧化氢溶液。
3、伸入带火星的小木条，观察 并记录现象。
反应后，黑色 试管内 物质仍能加快 又有大 过氧化氢产生 量气泡 氧气的反应速 产生， 率，化学性质 小木条 在化学反应前 复燃。 后不变。所以，
4、熄灭酒精灯，保留试管内的
探究过氧化氢分解制取氧气中二氧化锰的作用
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。
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水+氧气
【说明】此反应中，二氧化锰既不是反应物 也不是生成物，只是一种催化剂，应算作一 个反应条件，所以二氧化锰写在箭头的上方。
（2）加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧 气
【实验2—7 】把少量氯酸钾和二氧化锰混 合均匀后装入试管中，用带有导管的塞 子塞紧试管。 （1）加热试管，用排水法收集一瓶氧气。 （2）把带火星的木条伸入集气瓶中，观察 有什么现象发生。
棉花
（2）试管口为什么要略向下倾斜？ 用试管加热固体时，使试管口略向下倾斜的 目的：防止冷凝的水回流到热的试管底部， 使试管炸裂。
（3）为什么导管口开始有气泡冒出时，不能 立即收集氧气？什么时候开始收集？
答：因为开始冒出的气泡是空气。当气泡连续 而均匀地放出时，开始收集氧气。 （4）实验结束时为什么要先从水槽中取出导管， 后熄灭酒精灯？
1、排水法：
因为氧气不易溶于水。 2、向上排空气法 因为氧气密度比空气略大。
这两种方法收集的气体那种方法更纯净？ 为什么?
发 生 装 置
收 集 装 置
【思考】实验装置中，哪部分是气体的 发生装置，哪部分是气体的收集装置？
实验仪器的组装
【思考】实验室可用加热高锰酸钾的方法制取 氧气。如何将仪器组装成一套合理的实验装置 呢？
编号 (1) (2)
现象
集气瓶内有气泡冒出 带火星的木条复燃
原因
氯酸钾和二氧化锰 混合产生氧气
氧气支持燃烧
（ 1） （ 1） 氯酸钾 二氧化锰 KClO3 加热
加热
（ 2）
氯化钾 + 氧气 KCl O2
;氧气 K2MnO4 MnO2 O2
三个反应有何特点？ 与化合反应有什么不同？
特 “一变多”的化学反 “多变一”的化学反 应 点应 C+ D + … → Y X→ A + B + … 联 系
两者都是化学反应的基本类型之一
第二课时
一、实验室制取氧气
1、药品
过氧化氢溶液、氯酸钾和二氧化锰混合物、高锰酸钾
2、反应原理
过氧化氢 氯酸钾 高锰酸钾
二氧化锰
水+ 氧气 氯化钾 + 氧气 锰酸钾+二氧化锰+氧气
先撤导管，后灭酒精灯的目的：防止水倒吸 回热的试管，使试管炸裂。
（5）收集满氧气的集气瓶为什么要正立放在桌
面上？ 答：因为氧气的密度比空气的密度大，倒放 会使氧气从瓶口与玻璃片的缝隙中跑掉。
O2
O2
7、检验方法
将带火星的木条插到集气瓶中，
如果木条复燃，则证明是氧气。
8、验满方法
1、排水法
当大量气泡从瓶口冒出时，说明该瓶 内的氧气已满。
过氧化氢
二氧化锰
水 ＋ 氧气
氯酸钾 二氧化锰 氯酸钾＋氧气 高锰酸钾
加热 加热
生成 物2种 或2种 以上
反应物1 种
锰酸钾+二氧化锰+氧气
由一种物质生成两种或两种以上其它 物质的反应，叫做分解反应。它是化学反 应的基本类型。
表示： AB A+B
特点： 一变多
分解反应
化合反应
由一种反应物生成两 由两种或两种以上物 概 种或两种以上其他物质 质生成另一种物质的反 念 的反应，叫做分解反应 应，叫做化合反应
1.有了催化剂是否可以使生成物质量增加呢？ 2.没有催化剂反应能否进行呢？ 3.在反应进行过程中催化剂参与反应吗？ 4.MnO2 是催化剂，这种说法对吗？
思考：是否可用其他的物质代替二氧化锰 作为过氧化氢分解的催化剂，阅读课本P38
催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
过氧化氢
二氧化锰
安装顺序：
“先左后右，由下而上”
安装注意点：
铁夹夹在试管 中上部 导管只需突出 胶塞少许
用外焰 对准药 品加热
导管口只能 插在集气瓶 口附近
检查有无灯 芯和酒精
试管口要略 向下倾斜
必需使用 胶皮管
检查气密性的方法：先将导 管一端伸入水中，然后用手 紧握试管，观察导管口有没 有气泡冒出或冷却后导管内 能否形成一段水柱。
• • • •
（1）过氧化氢溶液（俗称双氧水）制取氧气 a、观察实验并填空：
木条不复燃 木条复燃
常温下产生的氧气很少 二氧化锰加速了双氧水的分解
待上述实验没有气泡时，再加入过氧化氢溶液， 观察现象？
【思考1】在第2个实验中，是不是过氧化氢 与二氧化锰反应生成了氧气呢？
过氧化氢+二氧化锰→氧气+？
【思考2】二氧化锰好象永远也用不完，二氧化 锰在这个反应中到底扮演了一个什么角色呢？
催化剂 在化学反应中能改变其他物质的化学反应 的速率，而本身的质量和化学性质在反应 前后都没有发生变化的物质叫催化剂（又 叫触媒）。 “一变”：改变其他 物质的化学反应速率 （改变≠加快） “二不变”：本身的 质量和化学性质都没 有改变
排水法
气体不易溶于水 且不与水反应 收集到较纯净的 气体 便于观察气体是 否已经收集满
收集的气体较潮湿 收集不如排空气法 方便
向上排空气法
向下排空气法
气体密度比 空气密度大
气体密度比 空气密度小
收集的气体较干燥 操作较为方便
收集到的气体可能不纯净
缺 点
较难判断气体是否已经收集满
氧气收集方法及依据：
【原理】升高温度，使试管内空气受热膨胀。
5、实验步骤
1查、 查装置的气密性 2装、 装入药品 3定、 固定在铁架上 4点、 点燃酒精灯
5收、 收集气体
6离、 将导管撤离水槽 7熄、 熄灭酒精灯
谐音助记忆:茶庄定点收利息
6、实验注意事项
（1）为什么要在试管口放一团棉花？
答：为了防止加热时 高锰酸钾粉末进入导 管，使导管堵塞。
二氧化锰 加热 加热
3、实验仪器：
试管 铁架台 导管 集气瓶 酒精灯 水槽
过氧化氢制氧气和氯酸 钾制取氧气的装置是否 相同？
4、制取气体的装置
包括发生装置和收集装置。
气体发生装置
固固加热型
反应物都是固体， 反应需要加热
固液不加热型
反应物是固体和 液体的混合物， 反应不需要加热
气体收集装置
收 集 方 法 适 用 范 围 优 点
过氧化氢制氧取氧 气及
二氧化锰的作用
思考1：我们知道氧气有许多用途，那么我 们如何制取氧气呢？
实验室制取氧气的方法
1、加热高锰酸钾固体 2、分解过氧化氢溶液； 3、加热氯酸钾和二氧化锰固体； 。 观察、填空 无 色液体； 过氧化氢溶液是一种____ 黑 色固体； 二氧化锰是一种____ 白 色固体； 氯酸钾是一种____ 暗紫色 色固体。 高锰酸钾是一种_______