初三化学知识点—催化剂和催化作用
催化剂知识点总结
催化剂知识点总结一、催化剂的定义催化剂的定义是指一种物质，在化学反应中能够降低反应的活化能，从而加速反应速率，同时在反应结束后能够保持不变。
催化剂通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而加速反应速率。
催化剂在反应结束后与反应物质和生成物质之间不存在化学变化，因此可以在反应结束后继续参与其他化学反应。
二、催化剂的分类根据催化剂的性质和作用机制，通常可以将催化剂分为以下几类：1. 催化剂的形态分类根据催化剂的形态，可以将催化剂分为固体催化剂、液体催化剂和气体催化剂。
固体催化剂是最常见的一种，其具有良好的稳定性和高效的重复使用率，在工业生产中得到广泛的应用。
液体催化剂一般应用在有机合成等领域，而气体催化剂则常用于气相反应。
2. 催化剂的化学成分分类根据催化剂的化学成分，可以将催化剂分为金属催化剂、非金属催化剂和生物催化剂。
金属催化剂是应用最为广泛的一类，其具有良好的活性和选择性，特别是在有机合成反应中得到了广泛应用。
非金属催化剂则包括了氧化物、硫化物、氮化物等多种化合物，这些化合物具有比金属催化剂更多的表面活性位点和更丰富的表面化学特性，因此在某些催化反应中具有更好的催化性能。
生物催化剂包括了酶、酶模拟剂等，在生物技术领域得到了广泛应用。
3. 催化剂的作用机制分类根据催化剂的作用机制，可以将催化剂分为酸催化剂、碱催化剂、氧化催化剂、还原催化剂等各种类型。
酸催化剂和碱催化剂是最常见的两类催化剂，它们通过提供H+或OH-离子来促进反应进行。
氧化催化剂和还原催化剂则包括了金属氧化物、过渡金属催化剂等，它们通过氧化还原反应来催化反应进行。
三、催化剂的作用机制催化剂加速反应速率的作用机制一般包括以下几种：1. 提供活化能的降低催化剂可以通过提供一个特定的反应路径，使得反应能够以更低的能量代价进行，从而降低反应的活化能。
这种降低活化能的机制是催化剂加速反应速率的主要原因。
2. 提供反应位点催化剂通常具有一些特定的表面活性位点，它们可以吸附反应物质，并且使得反应物质之间更容易发生反应。
催化化学
永久中毒: 毒物的吸附非常强,难以脱附.
暂时中毒: 毒物的吸附较弱,而且可逆. 不同类型催化剂和反应的毒物不同
·积炭
高分子量化合物在催化剂表面沉积,导致失活. 可通过在空气中 煅烧使催化剂再生.
·熔解, 重结晶 晶粒受热作用半熔或长大, 导致比表面积减小, 即单位催化剂的活性中心 数目减少,从而导致活性下降. ·活性组份流失
给定温度下,达到某一转化率所要求的空间速度 : 空间速度是一个操作条件, 是指单位时间、单位催化 剂(重量或体积)的进料速度, 有体积空速和重量空速 两种表示方法.
1.5.2 催化剂的选择性 对复杂反应有选择性发生催化作用的功能 , 用来描 述在催化剂上两个或多个竞争反应的相对速度. 所选择的方向不一定是自由能降得最低的方向.
升华, 例如: WO3-MoO3催化剂,高压加氢反应中, MoO3升华.
§2 多相催化的发展 2.1 多相催化现象的科学发现与积累 2.2 多相催化在工业上的应用 ·以煤为原料的路线
·在石油炼制中的应用
·在石油化工中的应用 ·精细有机化工中的应用 ·环保方面的应用 2.3 催化在国民经济中的作用 ·广辟资源 ·现代化学工业的支柱
1.2 多相催化作用的基本概念
· 均相: 催化剂和反应物均相或无相界面
· 多相: 催化剂和反应物多相或有相界面 表1. 相界面
反应物
催化剂 液 固 固 固 气 液 气 液+气
例子
烯烃 聚合物(磷酸为催化剂) 醇 烯烃(Al2O3为催化剂) 合成氨过程(Fe为催化剂) 硝基苯+H2 苯胺 (Pd为催化剂)
“在可逆反应中,催化剂仅能加速反应平衡的到达,而不能改变平衡常数”
1. 催化剂与催化作用基本知识
规定转化率所需的温度和空速表示法
用完成给定的转化率（如XA=80%）所需 要的温度来表示，温度越低活性越高。
压力、原料气浓度和停留时间等条件都必须 相同
用完成给定的转化率（如XA=80%）所需 要的空速表示，空速越高活性越好。
反应温度、压力、原料气浓度都必须相同。
单程转化率
有些反应因受热力学平衡限制，平衡转 化率不高，为了充分利用原料，需将反 应产物分离，然后补充新鲜原料再循环 使用。 对一次通过催化剂的转化率称为单程转 化率。
转换频率是指每个催化中心上单位时间内产生 的给定产物的分子数（TOF)。 催化剂在更换前每个催化活性中心上的催化循 环周转超过十亿（109)次。
催化剂是如何加速反应速率的？
N2+3H2=2NH3
无催化剂存在时，在500oC、常压条件下，反应活化能 高，~334 kJ/mol 。此条件下反应速度极慢，竞不能觉察出 氨的生成。
催化反应速率表示法
反应速率表示反应快慢，一般有三种表 示方法。
以催化剂重量为基淮 以催化剂体积为基准 以催化剂表面积为基准
在催化反应动力学的研究中，活性多用 反应速率来表达。
反应速率表示方法
A→B
以V、S和W分别代表催化剂的体积、表面积和重量
（1）rv=（1／V）·(dNA／dt)=(1／V)·(dNB／ dt) [mol·cm-3·h-1] （2）rs= (1/s)·(dNA/dt) =(1/s)·(dNB/dt) [mol·cm-2·h-1] （3）rw= (1/w)·(dNA/dt) =(1/w)·(dNB/dt)
时空产率表示法
九级化学上册探究专题课件催化剂和催化作用(共12张PPT)
探究专题(二) 催化剂和催化作用
探究1 对不同催化剂催化效果的探究：某小组同学选择“过氧化氢溶 液生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行研究，以下是他们探
究的主要过程：
[进行猜想] 假设过氧化氢溶液生成氧气的快慢与催化剂的种类有 关。 [实验方案] 常温下，在两瓶相同体积、相同浓度的过氧化氢溶液中分别 加入二氧化锰和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需要的时 间。
_有__气_泡_放_出____； 氧化铜的质量仍然
__________
带火星的
为0.2 g
__________
木条复燃
步骤⑦结果
有气泡 放出；
带火星的木条
_复_燃________ __________
结论 猜想 Ⅰ、Ⅱ 不成立； 猜想Ⅲ 成立
探究专题(二) 催化剂和催化作用
(2)步骤①的目的是 _与_步__骤_③__对_比__，_检__验_加__入_氧__化_铜_前__后_过__氧_化__氢_的__分_解__速_率__有_无________。
Hale Waihona Puke 探究专题(二) 催化剂和催化作用
过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快， 若要证明二氧化锰或红砖粉是不是该反应的催化剂，还需要增加实验来
质量
验证它们在化学反应前后的________和____________是否改变。
化学性质
探究专题(二) 催化剂和催化作用
探究2 催化剂的用量对反应速率的影响的探究：每次均用30 mL 10%的过 氧化氢溶液，采用不同量的二氧化锰粉末作催化剂，测定各次收集到 500 mL氧气时所用的时间，结果如下：(其他实验条件均相同)
探究专题(二) 催化剂和催化作用
人教版九年级化学上册2.3催化剂和催化作用
b.二氧化锰与水反应，生成氧气；
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。
提出猜想 设计实验 实验过程 得出结论 拓展探究
H2O2 H2O MnO2
设计实验，验证猜想：
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；
硫酸铜、二氧化锰都可作为过氧化氢分解的催化剂 红砖粉、氧化铜、二氧化锰可作为氯酸钾分解的催化剂
二、过氧化氢的分解原理
2 H2O2 MnO2 2 H2O + O2
小知识：催化剂处理汽车尾气
一氧化碳 碳氢化合物
氮氧化物 污染环境 损害呼吸系统
三元催化剂
二氧化碳 水
高温
二氧化碳 氮气
氧气
无毒无害
贵金属： 铂（Pt）、 铑（Rh）、 钯（Pd）
第二单元 我们周围的空气 2.2催化剂和催化作用
复习提问：---自主填写导学案
1.氧气的用途：________，__________。 2.氧气能够使____________________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。
提出问题或猜想 设计实验 实验过程 得出结论 拓展探究
设计实验，验证猜想：
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。
由以上实验过程可得出结论，猜想____成立 二氧化锰可重复使用，质量和_____________ 并没有发生改变，_________反应物。
中考化学专题复习：总复习提纲
初三化学复习提纲一.化学基本概念A.物质和组成、性质、变化、分类1.纯净物：由同种物质组成的物质。
例如氧气、氯化钠、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)等。
有固定组成。
有固定的性质，例如熔点、沸点等。
混合物经分离提纯可得纯净物。
2.催化剂和催化作用催化剂：在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率，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。
催化作用：催化剂在化学反应里所起的作用叫做催化作用。
3.单质：由同种元素组成的纯净物。
单质分成金属单质(如锌、铁、铜等)、和非金属单质(如氢气、氧气、氯气等)、稀有气体单质(如氦、氖、氩等)。
4.分子：保持物质化学性质的一种微粒。
(1)分子在不停地运动着，例如水的蒸发，物质的溶解、扩散现象等。
分子间有一定的间隔。
物质间的三态的变化是分子间间隔大小的改变。
同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。
分子有一定的大小和质量。
(2)分子是由原子构成的，例如每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
(3)由分子构成的物质有：非金属单质(例如氧气、磷、硫等)；二氧化碳、氯化氢等气体化合物，硫酸、硝酸等酸类物质，甲烷(CH4)等一些有机物。
5.化合物：由不同种元素组成的纯净物。
化合物又分成酸(见酸的分类与命名)、碱(见碱的命名)、盐(见盐的分类和命名)、氧化物(如二氧化碳、氧化铜等)。
6.化学变化：物质在发生变化时生成了其它物质。
例如灼热的木炭跟氧气反应生成二氧化碳等。
7.化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质。
一般指物质与金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐等物质能否反应，所表现出的活动性、稳定性、氧化性、还原性、酸性、碱性、可燃性等。
8.混合物 (1)由多种物质组成的物质。
例如空气、溶液等均是混合物。
(2)没有固定的组成。
（3）各种物质保持原有的性质，物质之间没有发生反应。
9.离子：带电的原子或原子团。
(1)带正电荷的离子叫做阳离子(核电荷数＞核外电子数)；带负电荷的离子叫做阴离子(核电荷数＜核外电子数＝。
九年级化学课件制取氧气(1)——催化剂与催化作用、过氧化氢制取氧气
产生大量气泡， 二氧化锰加快了过氧化
木条复燃
氢分解速度
产生大量气泡， 氧气是过氧化氢产生的，二氧
木条复燃
化锰只加快过氧化氢分解速度
结论
二氧化锰加快了过氧化氢溶液的分解,反应前 后二氧化锰本身不变。
思考与交流
1、二氧化锰的加入使产生氧气的速率有何变化？ 2、二氧化锰的质量及化学性质在本实验中有无变化？
催化剂: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 反应前后都没有发生变化的物质。
特点：“一变 两不变”
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。
催化剂一定能加快化学反应速率。
加入催化剂后，不仅化学反应更快了，生成的物 质质量也更多了。
不反应的物质使用催化剂后，就可以发生反应了。 化学反应前后，催化剂的性质不变。 只有二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂。
如何检验氧气呢？
过氧化氢(H2O2)制取氧气
H2O2 MnO2 H2O + O2 ↑
分液漏斗 橡皮管
集气瓶
锥形瓶
导管
水槽
过氧化氢(H2O2)制取氧气
——长颈漏斗
注意事项：
1、固体药品应事先直接 加入锥形瓶中； 2、长颈漏斗的作用是方 便加入液体药品； 3、长颈漏斗的下端管口 应伸入液面以下(液封） 4、锥形瓶中的导气管应 刚露出胶塞为宜；向上排 空法收集气体时，导管应 伸入集气瓶到底部。
3．根据图1实验装置回答问题。
（1）A 实验中仪器 a 的名称是 集气瓶 。
该反应的符仪器起到安全保护作用的是 C （填字母）。
（2）C 实验中的实验现象是 铁色丝固剧体烈燃烧，火星四射，放热，产生大量，的黑 该反应的文字表达式是 铁＋氧气 点燃 四氧化三铁 ；
化学反应中的催化作用和催化剂的种类
化学反应中的催化作用和催化剂的种类化学反应是物质之间发生变化的过程，而催化作用则是在化学反应中加入催化剂以提高反应速率的过程。
催化作用的存在使得许多反应能够在较低的温度和压力下进行，从而节约能源和减少环境污染。
催化剂是催化作用的关键组成部分，不同的反应需要不同类型的催化剂。
一种常见的催化剂是金属催化剂。
金属催化剂在化学反应中起到了极其重要的作用。
例如，铂催化剂常用于氢气与氧气的反应中，促使氢气与氧气快速反应生成水。
这种反应是燃料电池中的关键反应，而铂催化剂的存在使得反应能够在较低的温度下进行，从而提高了燃料电池的效率。
除了金属催化剂，还有非金属催化剂。
例如，氮气中的氮气和氢气反应生成氨气的反应需要铁催化剂。
铁催化剂能够降低反应的活化能，使得反应能够在较低的温度和压力下进行。
这种反应是人工合成氨气的重要反应，而铁催化剂的使用使得合成氨气的过程更加经济和环保。
此外，还有一类特殊的催化剂，即生物催化剂。
生物催化剂是生物体内的酶，能够催化生物体内的化学反应。
例如，消化过程中，胃液中的酶能够催化食物的分解，使得食物中的营养物质能够被吸收和利用。
生物催化剂的存在使得许多生物体内的反应能够在体温下进行，从而维持生命的正常运作。
除了以上几种催化剂，还有许多其他类型的催化剂。
例如，酸催化剂和碱催化剂在许多有机反应中起到了重要作用。
酸催化剂能够促使酯的加水分解反应，将酯分解成醇和酸。
而碱催化剂则能够促使醇和酸的酯化反应，将醇和酸反应生成酯。
这些反应在有机合成中广泛应用，而酸催化剂和碱催化剂的使用使得这些反应能够在较温和的条件下进行。
总之，催化作用在化学反应中起到了至关重要的作用。
不同类型的反应需要不同类型的催化剂。
金属催化剂、非金属催化剂和生物催化剂是常见的催化剂类型。
它们能够降低反应的活化能，提高反应速率，从而使得许多反应能够在较低的温度和压力下进行。
催化作用的应用不仅能够节约能源和减少环境污染，还能够促进许多重要的化学反应的发展和应用。
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初三化学知识点—催化剂和催化作用催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
注意：
①催化剂改变其他物质的反应速率，这里的“改变”包括加快或减慢的含义
②催化剂的化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质可能改变
③催化剂是针对具体的反应而言的，如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气时，能够起催化作用，是催化剂;但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂
④在某个化学反应中，可以选择不同的物质作为催化剂，如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化剂做催化剂
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