探究过氧化氢分解产生氧气过程中二氧化锰的作用共17页文档
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：
2012部编版九年级化学上册《分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用》教案及教学反思
2012部编版九年级化学上册《分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用》教案及教学反思教学目标•理解氧气的制备方法及反应条件•掌握过氧化氢分解制氧气的反应机理和过程•了解二氧化锰在反应中的作用和作用机理教学准备•实验器材：集气瓶、过滤器、蒸馏水等•实验药品：过氧化氢、二氧化锰等•课件或板书教学过程导入讲师可以通过提问的方式，引导学生思考氧气是如何制备的。
例如：“大家知道氧气的制备方法吗？有哪些方法？”引导学生回答出自然界的氧气来源和化学实验中制备氧气的方法。
介绍过氧化氢分解制氧气的反应过程，并与其他制备氧气的方法进行比较，强调过氧化氢分解制氧气的优点。
实验在实验室中给学生展示分解过氧化氢制氧气的实验过程，并引导他们观察、记录实验现象和实验数据。
同时，讲师应当对实验过程中的注意事项进行强调，确保学生的实验安全。
讲解在学生完成实验后，讲师应当为学生讲解分解过氧化氢制氧气的反应机理和过程，以及二氧化锰在反应中的作用和作用机理。
讲解过程中，可采用课件或板书的形式，配合实验现象、实验数据以及相关图表，增强学生对知识的理解和记忆。
拓展为了加深学生对知识的理解，讲师还可以为学生介绍过氧化氢在其他领域中的应用，如医疗、环境保护等。
同时，让学生思考分解过程中的能量变化情况，并与自然界中其他的能量转化过程进行对比。
教学反思本次教学的重点在于分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用，通过实验展示、讲解以及拓展应用等方式，使得学生能够全面地了解这一反应的机理和过程，知道二氧化锰在反应中的重要作用。
在教学过程中，通过提问的方式，激发了学生的学习兴趣。
同时，实验的参与性较高，也让学生能够动手实践，更深入地理解知识点。
在讲解过程中，讲师需要注意不要过于简单，应当深化解释，帮助学生理解反应性质、影响因素等方面的内容。
在教学过程中，讲师注重了学生的思维拓展，向学生介绍过氧化氢在其他领域中的应用，让学生更为深入地了解了该反应的意义和影响，加深对知识的印象。
探究过氧化氢中二氧化锰的作用
《课题3 制取氧气》---- 催化剂教学设计一．教学目标1.知道催化剂能够改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质没有发生变化。
2.知道过氧化氢溶液、氯酸钾在一定条件下分解制取氧气。
二氧化锰在化学反应中充当催化剂。
3.初步学习控制变量的对比实验法来探究催化剂。
4.备讲内容：能够根据反应事实判断分解反应。
二．教学重点：1.实验室制取氧气的三种方法。
2.催化剂的定义三．教学难点：1.理解什么是催化剂及催化剂的作用2.初步了解控制变量的对比实验法。
四．教学过程【引入】前面我们了解到制取氧气有三组药品：【高锰酸钾】、【过氧化氢溶液( 过氧化氢、水)、二氧化锰】、【氯酸钾、二氧化锰】；我们已学习了加热高锰酸钾分解制取氧气，回顾反应文字表达式：（板书）今天来学习实验室制取氧气的另外两种方法：分解过氧化氢、加热氯酸钾。
【观看】过氧化氢溶液的的颜色、状态；过氧化氢溶液中有水、过氧化氢两种物质，先观看常温下水和二氧化锰能否分解得到氧气？【演示实验】1. 在试管内加入少量水，带火星的木条伸入，观察现象。
2．在试管内加入少量二氧化锰，带火星的木条伸入，观察现象。
【讲解】常温下水、二氧化锰都不能分解得到氧气。
可能分解产生氧气的物质是过氧化氢【演示实验】P38页实验步骤（1），观看现象（带火星的木头不复燃）【思考】带火星的木条不复燃，是过氧化氢分解速度很慢，产生氧气的量不足？【观看】常温下过氧化氢分解，观看其产生的细微气泡【讲解】常温下过氧化氢分解速度很慢，产生氧气的量非常的少，不足以使带火星的木条复燃【投影】【演示实验】将二氧化锰分别放入水、过氧化氢两支试管的溶液中：P38页实验步骤（2），观看现象【思考】二氧化锰加入水中，木条不复燃；二氧化锰加入过氧化氢溶液中，木条复燃，说明真正被二氧化锰加速分解产生氧气的是哪种物质？（是过氧化氢，反应物）【板书】略【讲解】二氧化锰加速了过氧化氢溶液的分解，产生较多氧气使木条复燃【投影】【引导】试管内过氧化氢溶液已经分解完，黑色的二氧化锰固体却似乎没有减少，现在继续试验。
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. ……
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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。
二氧化锰在过氧化氢分解中的作用课件
由一种反应物生成两种或两种以 上其他物质的反应，叫做分解反 应
过氧化氢二氧化锰 水 氧气
二氧化锰是这个反应的催化剂
我们采集的物质也是这个反应的催 化剂
过氧化氢分解催化剂不唯一
催化剂只能加快反应速度吗？
香蕉催熟剂。。。加快反应速度
食品防腐剂减慢反应速度
催化剂可以 改变反应速率
往过氧化氢里加你准备的 物质 现象是…….
粉笔沫
四叶草
砖粉
生石灰
有气泡产生
过氧化氢中加入这些物质， 都能产生气泡。
现象：有气泡产生
放进的物质减少了吗？ 也没有减少
有很多种物质都会使 过氧化氢产生氧气
不光是二氧化锰，
所以氧气是 过氧化氢分解产生的。
在化学反应里能改变其他 物质的化学反应速率，而 本身的质量和化学性质在 反应前后都没有发生变化 的物质叫做催化剂
用带火星的木条伸入试管，看是否 复燃
带火星的木条不复燃
为什么过氧化氢常温下不产 生了氧气？ 用过氧化氢溶液清洗，伤口 却会有气泡冒出 是溃烂的皮肤起作用吗？
往试管里加入一些二氧化锰
用带火星的木条伸入试管， 看是否复燃。
带火星的木条复燃了
到底是谁产生的氧气？过氧 化氢，还是二氧化锰？ 它们都含有氧元素。
设计实验方案解决这个问题
1往试管里再加入二氧化 锰，试管里本来就有，已 经不产生气体了(X)
方案设计
2往试管里再加入过氧化 氢，看是否再次产生气泡。 （拭目以待）
方案设计
3.往过氧化氢里加其他物 质
按照方案一实验
“分解过氧化氢制氧气反应中二氧化锰作用”的实验改进
“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。