分解过氧化氢制取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。
2024年新九年级暑假自学课(人教版2024)第08讲 制取氧气(解析版)
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。
人教版九年级化学上册第二单元5分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用专题探究课件(共11张PPT)
图TJ2－3
二氧化锰的质量/g 5%的过氧化氢溶液的
体积/mL 水浴温度/℃
实验 1 0.5
40
20
实验 2 0.5
待填
80
•
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。21.8.2421.8.24Tuesday, August 24, 2021
探究专题（二） 分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
对比不同物质对同一反应催化作用的影响 3．学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，某同学想： 氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了如下探究。 [猜想] Ⅰ.氧化铜不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质 不变； Ⅱ.氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改 变； Ⅲ.氧化铜是反应的催化剂，反应前后 _____质_量__和__化_学__性__质_都__不__变________。
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。20:44:4920:44:4920:448/24/2021 8:44:49 PM
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11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.8.2420:44:4920:44Aug-2124-Aug-21
带火星的木条 __仍_为__0._2_g_放出；
不成立；
带__火_星__的_木__条_复__燃_ 猜想Ⅲ成立
(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_分__解_速__率__有。无变化
探究专题（二） 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
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。
分解过氧化氢制取氧气
步骤三：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。 现象：有大量气泡产生，带火星的木条复燃了
结论：二氧化锰（MnO2）仍然在起作用使过氧化 氢溶液分解产生氧气。
二氧化锰在反应中的作用
实验中应该注意什么呢？
1、实验前应首先检查装置的气密性；
2、当导管口有连续均匀的气泡产生时， 再收集气体；以防收到的气体不纯
3、取出后的集气瓶应正放。 4、若用排水法收集，集气瓶充满水时不能留 有气泡，若用向上排空气法时，导气管应 插到集气瓶底部。
随堂检测
1．工业上制取大量氧气的方法是 （Ｃ）
（A）加热氯酸钾 （B）加热高锰酸钾 （C）分离液态空气 （D）加热二氧化锰
探究：过氧化氢（H2O2）溶液制取氧气
步骤一：在常温下，把带火星的木条伸入过 氧化氢溶液的试管，观察木条是否复燃？ 现象：带火星的木条不能复燃 结论：常温下过氧化氢溶液分解很慢,放出 氧气少。
步骤二：向上述试管中，加入少量二氧化锰， 把带火星的木条伸入试管。观察发生的现象。
现象：有大量气泡产生，带火星的木条复燃了
“二不变”：本身 的质量和化学性质 在化学反应前后都 没有改变
催化剂应掌握 ⑴改变速率包括加快和减慢； ⑵化学性质和质量匀未改变，物理性质会改变； ⑶对某具体反应可作催化剂，并不是任何时候都
作催化剂。 ⑷同一反应可能有多种催化剂。 ⑸不能改变生成物的质量。 ⑹参加了化学反应。 6、催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
探究内容
现象
反应快慢
1、在试管A中加入约5mL过氧化
氢溶液，伸入带火星的木条， 无明显现象
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
化学中考专题复习实验突破(06) 影响过氧化氢分解速率因素的探究
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的
建议:
。
[答案] (2)在pH约为3~5的酸性条件 下保存 [解析] (2)由图乙可知,在pH约为3~5的 酸性条件下过氧化氢分解最慢,所以对 实验室常温保存过氧化氢溶液提出合 理的建议是在pH约为3~5的酸性条件 下保存。
图S6-1
5.同学们应用数字化实验探究外界条件对过氧化氢溶液分解速率的影响。实验 装置如下:
图S6-6
[进行实验]
实验序号
主要实验步骤
①1号抽滤瓶中不加任何试剂
实验1
,2号抽滤瓶中加入0.2 g MnO2 粉末,3号抽滤瓶中加入0.2 g FeCl3粉末 ②用三个分液漏斗分别加入15
mL 4%的H2O2溶液
实验突破(六)
影响过氧化氢分解速率因素的探究
回归教材
[实验目的]探究分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用。
在试管中加入5 mL 5% 向上述试管中加入少量二 待上述试管中没有现象发
的过氧化氢溶液,把带火 氧化锰,把带火星的木条 生时,重新加入过氧化氢
实验 星的木条伸入试管
伸入试管
溶液,并把带火星的木条
3.[2019·怀柔期末]某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。 (1)催化剂的种类与过氧化氢溶液分解速率是否有关呢?甲设计以下对比实验: ①将30 g 10% H2O2溶液与1 g MnO2均匀混合;②将x g 10% H2O2溶液与1 g CuO均 匀混合。 则①反应的化学方程式是 2H2O2 2H2O+O2↑ ;②中x的值应为 30 。
内容
伸入试管。待试管中又没
有现象发生时,再重复上
述操作
（续表）
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（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
它是二氧化锰。
物质，待用。
实验四： 待实验三试管中又没有现象发生时，试
作业（二选一）
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。
请同学们多渠道查阅资料，写一篇有关催化 剂的小论文。
实 验步骤
现象 结论
1、点燃酒精灯，准备好带火星的小 木条。
2、向你们上次实验得到的液体中加 入一小药匙二氧化锰（注意观察二 氧化锰的取量）。
3、伸入带火星的小木条，观察现象。
试管内 二氧化
产生大 锰能加 量气泡，快过氧
小木条 化氢溶 复燃。 液产生
氧气的
4、熄灭酒精灯，将试管中的剩余溶 液放在试管架上，待用。
反应速 率。
讨论与交流
加入二氧化锰后，过氧化氢溶液 能够迅速的产生氧气，二氧化锰扮演
了什么“角色” 呢？
质疑
在此反应前后二氧化锰的化 学性质改变了吗？
实验三：反应后，黑色粉末状物质是二氧化锰 吗？若是二氧化锰，它的化学性质在化学反应 前后改变了吗？（请设计实验方案）
实 验步骤
现象 结 论
1、点燃酒精灯，准备好带火星 的小木条。
结论：在此反应前后，二氧化锰的
质量也没有改变。
你能得出催化剂的概念吗？
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
常温下， 过氧化氢 溶液缓慢
2. （1）将5毫升5%的过 氧化氢溶液加入试管，常 温下密封保存几天。
带 木条火复星燃的。的气产。生氧
（2）打开胶塞，伸入带
火星的小木条，观察现象。
在常温下，怎样加快过氧化氢的分解速率呢？
过氧化氢
H2O2
水+氧气
H2O O2
实验二：常温下，二氧化锰能加快过氧化氢溶 液产生氧气的反应速率吗？
过氧化氢 二氧化锰 水+氧气
思考：
1.催化剂是否可使反应生成物的质量增加呢？ 2. 是否任何反应都要用催化剂呢？ 3. 二氧化锰是否在任何反应中都起催化作用呢？ 4.是否可用其他的物质代替二氧化锰作为过氧
化氢分解的催化剂呢？
催化剂的应用：小资料1 人体中的催化剂
人体的多种器官能分泌不同催化剂----酶，能 将我们摄入食物中大分子物质转化为小分子 物质，而被人体吸收。例如：口腔唾液中含 有淀粉酶，胃液中含有蛋白酶，胰腺能分泌 胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等，…….。