制氧——催化剂
实验室制氧催化剂的绿色化探究
本 实 验 针 对 当地 实 际 ， 用 了新 鲜 的 菠 菜 叶 、 海 青 菜 叶 、 荬 菜 叶 、 叶 四 种 绿 叶 类 生 物 催 化 剂 作 为 研 究 选 上 苦 桑
对 象 。这 四种 催 化 剂 （ 氧 化 氢 酶 主 要 存 在 植 物 的 线 粒 体 或 叶 绿 体 中 ） 含 有 一 定 量 的 过 氧 化 氢 酶 。 一 般 来 过 都
（． １ 柳州师范高等专科学校 广西 柳州 ５ ５０ ；． ４０ ４ ２ 平南县大成初级 中学 广西 平南 ５７０） ３３ ０
摘
要： 通过 实验 比较 了新鲜菠菜 、 上海青 菜叶、 荬菜、 苦 桑叶 四种绿 叶类 生物催化 剂催化 Ｈ ０ 分 解 的反 应速 ：
率， 并考查 了催 化剂的催化性 能、 量、 ： ：的浓度 、 用 Ｈ０ 操作 情况 对反 应 的影 响。得 出了催 化 ｔ ０ 分 解 的最佳 生物 Ｉ ： ：
等 优 点 ， 种 教 材 把 Ｈ： 多 Ｏ：分 解 制 氧 作 为 首 选 方 法 。 有 文 献 报 道 多 种 化 学 催 化 剂 如 Ｍｎ ： Ｃ ２ Ａｇ０、 Ｏ 、 ｒ０ ２
Ｆ ： 、 ｕ Ｏ 能 催 化 Ｈ ：分 解 ｅ Ｏ， Ｃ ： Ｏ
。孙 丹 儿 、 莉 莉 对 这 些 催 化 剂 进 行 了 比较 探 究 ｊ 虽 然 化 学 催 化 剂 的 催 殷 。
人， 师。 教
ｌ４ １
１ １ １
Ｏ ０ Ｏ ０
表 １ 不 同 催化 剂 作 用 下 分 解 １ Ｏ％ Ｈ ０ 的 反 应 现 象 （ ：： 室温 ）
２ ２ ．
定量 过程
２ ２． 不 同 催 化 剂 催 化 能 力 的 比 较 ． １
co催化氧化催化剂
CO催化氧化催化剂1. 简介CO催化氧化催化剂是一种用于将一氧化碳（CO）转化为二氧化碳（CO2）的催化剂。
CO是一种无色、无味的气体，由于其强大的亲和力和稳定性，容易积聚并对人体造成危害。
因此，开发出高效的CO催化氧化催化剂对于环境保护和人类健康至关重要。
2. CO的危害CO是一种有毒气体，其对人体健康有严重影响。
当人体吸入一定浓度的CO时，它会与血红蛋白结合形成一种稳定的化合物——碳氧血红蛋白，这会导致血液无法有效地携带氧气，引发一系列严重的健康问题，包括中毒、窒息甚至死亡。
此外，CO还是一种温室气体，它可以吸收地球表面的红外辐射，导致地球的温度升高，加剧全球变暖的问题。
因此，减少CO排放对于人类健康和环境保护具有重要意义。
3. CO催化氧化催化剂的原理CO催化氧化催化剂通过催化氧化反应将CO转化为CO2。
这种催化反应需要在一定的温度和压力条件下进行。
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
CO催化氧化催化剂通常采用过渡金属，如铜（Cu）、钯（Pd）和铂（Pt）等制备而成。
这些过渡金属具有良好的催化活性，能够促进CO的氧化反应。
CO催化氧化催化剂的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.吸附：CO分子在催化剂表面吸附，形成吸附态的CO分子。
2.活化：吸附态的CO分子与催化剂表面的氧（O）原子发生反应，形成CO2分子。
3.解吸：CO2分子从催化剂表面解吸，释放出来。
催化剂的活性和选择性取决于其表面结构和组成。
通过调控催化剂的结构和组成，可以提高CO催化氧化催化剂的催化活性和选择性。
4. CO催化氧化催化剂的应用CO催化氧化催化剂在多个领域有广泛的应用。
4.1 汽车尾气净化汽车尾气中含有大量的CO，尤其是燃烧不完全的发动机排放的尾气。
使用CO催化氧化催化剂可以将CO转化为CO2，从而减少CO的排放量，降低对环境和人体健康的危害。
4.2 工业废气处理工业生产中产生的废气中也常常含有CO。
将CO催化氧化催化剂应用于工业废气处理过程中，可以有效地将CO转化为CO2，减少对环境的污染。
过氧化氢制氧气催化剂
过氧化氢制氧气催化剂过氧化氢制氧气的催化剂，这个话题听起来是不是有点高深？其实说白了，就是如何让咱们生活中常见的过氧化氢变身为氧气。
大家可能在家里都见过过氧化氢吧，那个小瓶子里透明的液体，拿来消毒伤口，真是个好帮手。
但是它的另一面可没那么简单。
嘿，今天咱们就聊聊这个神奇的催化剂，让化学反应变得更加高效，简直就像给反应加了个火箭发动机，呼呼的，瞬间就能让氧气冒出来，太神奇了。
说到催化剂，大家想象一下吧，就像你们在厨房做饭的时候，偶尔加点调料，立刻香味四溢。
催化剂也是这么回事，它能加速化学反应，但自己却不被消耗掉，简直是化学反应中的隐形超级英雄。
咱们聊的过氧化氢，在常温下其实挺稳定的，想要让它分解成水和氧气，可不是随便哪位“好汉”都能做到的。
这个时候，催化剂就像一位耐心的引导者，给反应一点动力，让它们顺利进行。
就好比你在比赛中需要一个加油站，催化剂就是那位神助攻，让你冲得更快更稳。
过氧化氢分解的反应其实挺简单，但自己单打独斗就慢得像蜗牛。
加上催化剂后，速度立刻变得飞快，想想看，氧气嗖的一声就出来了，像气球一样，轻轻一碰就飞上了天。
更妙的是，这个过程是可控的。
咱们可以通过调整催化剂的量，甚至是种类，来控制反应的速度。
这就像你做饭时，盐放多了会咸得吃不下去，放少了又没味。
化学也是有这个讲究的，得掌握好分寸。
再说说催化剂的种类，真的是五花八门，各有千秋。
有些是金属，比如说铂和钯，光是听名字就觉得高大上。
不过，咱们也不能忽视那些“平民”催化剂，比如说氧化锰，价格实惠，效果也不错，绝对是化学界的小能手。
想象一下，一瓶普通的过氧化氢，搭配上这些催化剂，立马就能在你的实验室里上演一出激烈的分解大戏，真是让人心潮澎湃。
哦，别忘了，使用催化剂也不是说只要加就行了。
这背后还有一套复杂的“游戏规则”。
不同的催化剂需要在不同的条件下工作，就像你在某个场合需要穿正装，在另一个地方穿休闲装。
温度、浓度、甚至是反应容器的材质，都会影响催化剂的表现。
过氧化氢溶液制取氧气
过氧化氢溶液制取氧气化学方程式：2H2O2=2H2O+O2。
过氧化知氢制取氧气要用二氧化锰为催化剂。
1、过氧化氢：化学式为H2O2，其水溶液俗称双氧水，外观为无色透明液体，是一种强氧化剂。
过氧化氢在常温可以发生分解反应生成氧气和水（缓慢分解），在加热或者加入催化剂后能加道快反应，催化剂有：二氧化锰、硫酸铜、碘化氢、二氧化铅专、三氯化铁、氧化铁，及生物体内的过氧化氢酶等。
2、二氧化锰催化过氧化氢分解的公式：
H2O2 + MnO2 +2H+ = Mn2+ + 2H2O + O2
Mn2+ + H2O2 = MnO2 + 2H+
MnO2虽然参与了化应反应，但在属反应前后质量和性质都没有发生变化，而且加快了反应速率，故二氧化锰是作为过氧化氢分解的催化剂。
总反应为：2H2O2=2H2O+O2。
mofs光催化裂解水制氧
mofs光催化裂解水制氧MOFs是一类具有多孔结构的材料，可以应用于光催化裂解水制氧的领域。
光催化裂解水制氧是一种利用太阳能将水分解成氧气和氢气的过程，其中氧气是一种重要的清洁能源。
MOFs的独特结构和性质使其成为一种理想的催化剂，可以提高光催化裂解水制氧的效率和稳定性。
MOFs的多孔结构为其提供了巨大的表面积和丰富的活性位点，这使其具有出色的催化性能。
MOFs的孔隙结构可以提供足够的活性位点来吸附水分子，并在光照下促使水分子发生光解反应。
此外，MOFs 还具有调控孔隙大小和表面化学性质的灵活性，可以根据实际需求进行设计和改进。
光催化裂解水制氧的过程主要涉及两个关键反应：水的光解反应和氧气的释放反应。
MOFs的多孔结构可以有效地吸附和催化水分子的光解反应，将水分子分解成氧气和氢气。
此外，MOFs还可以通过调控催化剂的组成和结构来提高反应速率和产氧效率。
MOFs在光催化裂解水制氧中的应用还面临着一些挑战。
首先，MOFs 的合成和制备过程相对复杂，需要精确控制反应条件和材料的组成。
其次，MOFs材料的稳定性和寿命需要进一步提高，以满足实际应用的需求。
此外，MOFs材料的成本也是一个需要考虑的因素。
尽管MOFs在光催化裂解水制氧中面临一些挑战，但其独特的结构和性质使其成为一种具有巨大潜力的催化剂。
未来的研究应该集中在提高MOFs的合成和制备技术，优化其催化性能和稳定性，降低成本，以实现MOFs在光催化裂解水制氧中的商业化应用。
MOFs是一种具有多孔结构的材料，可以应用于光催化裂解水制氧的领域。
其独特的结构和性质使其成为一种理想的催化剂，可以提高光催化裂解水制氧的效率和稳定性。
然而，MOFs在实际应用中仍面临一些挑战，需要进一步的研究和改进。
希望未来的研究可以克服这些挑战，推动光催化裂解水制氧技术的发展和应用。
分解过氧化氢制氧气中催化剂所起的作用
分解过氧化氢制氧气中催化剂所起的作用一、催化剂的定义和作用催化剂是一种物质，它能够在化学反应中降低反应的活化能，从而加速反应速率而不直接参与反应本身。
催化剂通常通过吸附、反应和解吸附等过程来实现对反应物的活化，从而提高反应速率。
催化剂在反应过程中可反复使用，不被消耗。
二、过氧化氢的分解原理过氧化氢（H2O2）是一种无色液体，常用于氧气供应和消毒等领域。
在分解过程中，过氧化氢分子会发生自身分解，产生氧气和水。
过氧化氢的分解反应如下所示：2H2O2 → 2H2O + O2三、催化剂在过氧化氢分解中的作用催化剂在过氧化氢分解反应中起到了重要的作用。
一般来说，过氧化氢在常温下分解速率较慢，需要提高反应温度或使用催化剂来加速分解过程。
下面将分别从催化剂的种类和催化剂的作用机制两个方面来阐述催化剂在过氧化氢分解中的作用。
1. 催化剂的种类常用的过氧化氢分解催化剂主要有铁盐类、铜盐类、银盐类等。
这些催化剂通常以微量添加到过氧化氢溶液中，能够显著提高过氧化氢的分解速率。
不同的催化剂对过氧化氢的分解速率和反应条件有不同的影响。
2. 催化剂的作用机制催化剂在过氧化氢分解中的作用机制较为复杂，可以归纳为以下几个方面：（1）活化过程：催化剂能够吸附过氧化氢分子，使其变得更容易分解。
催化剂表面的活性位点能够提供适当的反应环境，吸附和活化过氧化氢分子，从而降低分解反应的活化能。
（2）催化剂的表面反应：吸附在催化剂表面的过氧化氢分子会发生反应，生成活性中间体。
这些活性中间体能够进一步分解，产生更多的氧气和水。
（3）催化剂的再生：分解反应过程中，催化剂可能会与反应物发生反应，并被部分消耗。
但催化剂本身不会被永久性消耗，它可以通过吸附和解吸附等过程进行再生，继续催化反应。
催化剂在分解过氧化氢制氧气中起到了重要的作用。
催化剂能够降低过氧化氢分解反应的活化能，加速反应速率，提高氧气产量。
催化剂的种类和作用机制对反应速率和反应条件有重要影响。
制氧方程式
制氧方程式实验室制取氧气的常见反应方程：1、加热高锰酸钾（反应类型：分解反应）2++↑（原子利用率低）2、过氧化氢分解：22+↑（反应在自然条件即可发生，不加催化剂时反应极其缓慢）3、加热氯酸钾：22KCl+3↑▷过氧化钠制取氧：1、2+2——2+↑2、2+2——4NaOH+↑▷电解制氧：1、电解水：22↑+↑2、电解熔融氧化铝：2(熔融)4Al+3↑，冰晶石分子式：▷具有强氧化性酸的分解：1、次氯酸：2HClO——2HCl+↑2、硝酸分解：4——4+2+↑收集氧气的方法：排水法（不易溶于水）、向上排空气法（密度比空气大）验满：将带有火星的木头放到集气瓶口，木条复燃。
验证：将带有火星的木头伸到集气瓶内，木条复燃。
氧是人体生命活动的第一需要，是人体进行新陈代谢的关键物质。
氧气是我们每个人都不可或缺的，是心脏的“动力源”。
制取氧气的实验也是初中化学中常考的知识点。
实验室制备氧气有多种方法，例如:高锰酸钾制氧、过氧化氢(双氧水)制氧等。
制取氧气的三个化学方程式如下：1.加热高锰酸钾高锰酸钾==加热==锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO4==△==K2MnO4+MnO2+O2↑2.加热氯酸钾,二氧化锰作催化剂氯酸钾==二氧化锰,加热==氯化钾+氧气2KClO3==MnO2,△==2KCl+3O2↑3.用二氧化锰作催化剂,分解过氧化氢过氧化氢==二氧化锰==水+氧气2H2O2==MnO2==2H2O+O2↑实验室制取氧气注意事项1.试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流回试管底部炸裂试管；2.药品平铺在试管的底部：先预热，之后可以将酒精灯的外焰对准装有药品部位定向加热3.铁夹夹在离管口约1/3处；4.导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出（大约0.5cm）；5.试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管并堵塞导管，使所制得气体无法较好排出；6.排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气，此时收集气体不纯）；7.实验结束时，先移走导管，再熄灭酒精灯：防止水槽中的冷水倒吸进热的试管引起试管炸裂；8.用向上排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部：以便把空气排尽。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
题记：
《催化剂自白》
你我擦肩而过
我要让你不在蹉跎
虽然，
你自然生长也会不错
但，
我的任务是让你由走变飞着
而，
我仍然是我，
默默为你守候着，
我不是想回报什么，
只加速你达到想要的生活
2.3氧气的制取——催化剂一：该如何获得氧气？
1、自然界：植物光合作用。
2、人工：
（1）工业上：液化空气：通过空气成份的沸点不同。
（纯度要求不高）（2）实验室制取：（纯度要求比较高）
①分解过氧化氢（H2O2）{需加二氧化锰（MnO2 ）}
过氧化氢——二氧化锰→水+ 氧气
H2O2 ——MnO2→H2O + O2
②加热氯酸钾（KClO3）
氯酸钾—加热—二氧化锰→氯化钾+ 氧气
KClO3 —加热—MnO2→KCl + O2
③加热高锰酸钾（KMnO4）
高锰酸钾——二氧化锰→锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气
KMnO4 —加热—→K2MnO4+ MnO2+ O2
二、二氧化锰在过氧化氢分解中起什么作用？
如何验证？
提示：双氧水是过氧化氢的水溶液。
也就是双氧水中的物质有：水+过氧化氢。
（一）如果双氧水能产生氧气，则有两个变量需要考察：水、过氧化氢。
也就是有三种情况：1、水是否放出氧气？2、是否为过氧化氢放出氧气？3、是否为过氧化氢和水反应放出氧气？（当然，1、3根据常识和双氧水的盛放可以排除）
（二）如果加热并不能得到木条复燃，是否就说明双氧水在加热条件下不分解？有没有其他因素干扰呢？如何排除干扰？
（三）双氧水和二氧化锰混合能产生氧气，是否就说明二者能反应？或是催化？控制变量时，需要注意：1、水、2、过氧化氢、3、二氧化锰。
（四）二氧化锰如果加入双氧水能使其快速放出氧气，如何证明二氧化锰在反应中的作用？如何证明二氧化锰在反应前后没有变化？
在综合以上问题后，做如下实验：
实验1：
操作：单独的双氧水。
带火星的木条检验。
现象：带火星的木条不复燃。
结论：常温下双氧水不放出氧气，（或者放出氧气缓慢）
（如何排除不放出还是放出缓慢？）
实验2：单独的双氧水。
操作：单独的双氧水加热，带火星的木条检验。
现象：火星木条没有复燃
结论：双氧水加热时也不分解？
实验3：
操作：加热双氧水，将气体通过某U形管，用冰覆盖在U形管周围，用带火星的木条靠近在U形管另一端。
现象：带火星的木条复燃。
结论：双氧水分解产生氧气。
实验4
操作：加热水，将气体通过某U形管，用冰覆盖在U形管周围，用带火星的木条靠近在U形管另一端。
现象：带火星的木条不复燃。
结论：水不能加热分解产生氧气。
反思：
1：对比实验3和4，可以得出的结论是？
过氧化氢单独能分解产生氧气。
2：实验2和3对比，为什么2不复燃？
实验2中水蒸气浓度较高，导致氧气浓度较低，不能复燃。
实验3中水的作用是：冷凝水蒸气并除去。
实验5：
操作：双氧水中加入二氧化锰，用带火星木条检验。
现象：气泡、木条复燃。
结论：双氧水在二氧化锰作用下能快速放出氧气。
（反思：双氧水中有：水、过氧化氢，二氧化锰加入后，到底怎么产生氧气的呢？）
实验6：
操作：单独水、单独二氧化锰、水和二氧化锰混合，分别用带火星木条检验。
现象：均不复燃
结论：排除水、二氧化锰分解产生氧气，排除水和二氧化锰反应产生氧气。
进而得出：实验5是过氧化氢与二氧化锰作用。
思考：实验5和6就能得出二氧化锰使得过氧化氢加快分解吗？
需要证明二氧化锰没有和过氧化氢反应产生氧气。
如何证明呢？
需要证明：二氧化锰还是原来的二氧化锰，并且要证明二氧化锰的量是原来二氧化锰的量。
（排除其他后，可能为：1、二氧化锰和双氧水反应。
2、二氧化锰只是条件）
（检验质量检验：若改变：→→→反应。
若不改变：1、不反应2、反应产生相同质量黑色固体。
）
实验7：
操作：称取一定质量的二氧化锰，按照实验5操作完毕后，再次称量。
现象：木条复燃，质量前后相等。
结论：固体质量未变。
实验8
操作：将实验7所得黑色固体进一步检测，（比如，再次倒入双氧水中，观察是否再次冒出气泡，并是否能使带火星的木条复燃）。
现象：化学性质和之前一样，仍然为二氧化锰（木条复燃）
结论：二氧化锰在反应前后性质没有改变。
反思：对比实验6、7和8，得出：二氧化锰在反应前后质量和化学性质不变，但是加快了反应的速率。
这种类型的物质称为：催化剂。
特征：1、加快反应速率。
2、质量不变。
3、化学性质不变。
小结：
①单独双氧水不复燃：→→→不分解、或分解缓慢
②加热双氧水不复燃→→→不分解、其他因素干扰
③加热除水后能复燃→→→加热分解、得②为水蒸气干扰
④加热水冷后不复燃→→→排除水和二氧化锰加热反应
⑤双氧水+二氧化锰后复燃→→→二氧化锰能加速放出气体
⑥水+二氧化锰不复燃→→→排除双氧水中水的干扰
⑦二氧化锰质量不变→→→防止因反应量少而反应，得：1、不反应
2、反应产生相同质量黑色固体。
⑧二氧化锰化学性质不变→→→防止是生成同质量的其他物质
催化剂（触媒）：在化学变化中，改变（不一定是加快）化学反应速率，而本身的质量和化学性质不改变的物质。
所起作用：催化作用。
特征：一变二不变。
一变：反应速率改变。
二不变：质量和化学性质。
四：结合实验室制取气体装置的选择。
实验室用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气：
1、发生装置：固液不加热装置。
2、收集装置：排水法或者向上排空气法
整个装置如图：
兴趣实验：大象牙膏实验：具体实验方案问谷哥或者度娘。