分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用教學(xué)教案設(shè)

1、關(guān)于催化劑的探究性學(xué)習(xí)分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化鎰的作用灘溪縣劉橋中心學(xué)校 謝保昌【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：1、知道催化劑的概念和特點。2、能設(shè)計實驗方案證明物質(zhì)是催化劑。過程與方法：通過實驗探究，知道對比法的作用。情感態(tài)度與價值觀：通過探究活動，感受科學(xué)探究的基本方法。【教學(xué)重點】1、催化劑的概念和特點。2、實驗方案的設(shè)計。【教學(xué)難點】1、催化劑的特點。2、實驗方案的設(shè)計。【教學(xué)過程】一、設(shè)置情境激趣引課由日常生活中的例子激發(fā)學(xué)生興趣、設(shè)置懸念引入課題。二、師生互動探究新知1、活動與探究探究一：引領(lǐng)學(xué)生實驗、觀察、分析、得出結(jié)論。小麗同學(xué)欲通過實驗證明“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化鈕

2、有什么作用”這一命題。她設(shè)計并完成下表所示的探究實驗：(1)請同學(xué)們幫助小麗同學(xué) 完成實驗并填寫下表。實驗操作實驗現(xiàn)象原因分析結(jié)論實驗一取5mL5的過氧化氫溶液于試管 中，伸入帶火星的木條實驗二向上述試管中1口入少量二氧化鈕，把帶火星的木條伸入試管中。在小麗的探究實驗中，“實驗一”、“實驗二”的作用(3)小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實驗還不能完全得出二氧化鈕能加快過氧化氫分解速 率的結(jié)論，為什么？應(yīng)怎樣補充實驗才能使結(jié)論更加嚴(yán)密？小結(jié)：實驗操作實驗現(xiàn)象原因分析結(jié)論實驗一帶火星的木條5%勺過氧化氫溶液在常溫過氧化氫在常溫不復(fù)燃下分解很慢，放出的氧氣 少，不足以使帶火星的木 條復(fù)燃。下分解緩慢實驗二有大量

3、氣泡產(chǎn) 生，帶火星木條 復(fù)燃二氧化鈕加速了過氧化氫 溶液的分解，放出的氧氣 使帶火星的木條復(fù)燃二氧化鈕能加快 過氧化氫的分解。(2)對比(或?qū)φ?(3)氧氣可能是二氧化鈕和水混合產(chǎn)生的，也可能是二氧化鈕產(chǎn)生的。應(yīng)補充如F方案才能使結(jié)論更加嚴(yán)密實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗一向試管中加入少量二氧化鈕, 把帶火星的木條伸入試管中。木條不復(fù)燃二氧化鈕沒有分解出氧氣。實驗二向盛水的試管中加入二氧化 鉆，伸入帶火星的木條沒有明顯現(xiàn)象二氧化鈕加入水中/、產(chǎn)生氧氣。探究二：反應(yīng)前后二氧化鈕的性質(zhì)是否改變呢？請你幫助小麗同學(xué)繼續(xù)完成實 驗。實驗操作實驗現(xiàn)象分析與結(jié)論實驗三在實驗的試管中，當(dāng)不再產(chǎn)生氧氣 時，再加入過

4、氧化氫溶液，用帶火星 的木條檢驗小結(jié):實驗操作實驗現(xiàn)象分析與結(jié)論實驗三又有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的 木條復(fù)燃反應(yīng)前后二氧化鈕的 化學(xué)性質(zhì)/、父閱讀與討論：反應(yīng)前后二氧化鈕的質(zhì)量是否改變呢？如果在實驗前用精密的天平 稱量二氧化鈕的質(zhì)量，實驗后把二氧化鈕洗凈、干燥，再稱量，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后二 氧化鈕的質(zhì)量不變。通過實驗探究與材料閱讀，請同學(xué)們思考一下，二氧化鈕在用過氧化氫制氧氣的 反應(yīng)中有何特點？2、催化劑的概念和特點(在學(xué)生閱讀、討論的基礎(chǔ)上總結(jié))(1)概念：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化 學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑(又叫觸媒)。催化劑在化 學(xué)反應(yīng)中所起

5、的作用叫做催化作用。（2）特點：催化劑的特點是“一變”、“兩不變”?！耙蛔儭笔侵复呋瘎┠芨淖兤渌镔|(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，改變包括加快和減慢，即有的催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，有的催化劑能減慢化學(xué)反應(yīng)速率?！皟刹蛔儭笔侵复呋瘎┑馁|(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變。（3）拓展點：催化劑是對具體的反應(yīng)而言，具有選擇性。催化劑只能改變 化學(xué)反應(yīng)速率，不能增加或減少生成物的質(zhì)量。催化劑的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng) 前后沒有改變，但物理性質(zhì)可能改變。同一化學(xué)反應(yīng)，可有不同的催化劑。 設(shè)計實驗驗證某物質(zhì)是催化劑從三方面設(shè)計。3、聯(lián)系生活學(xué)以致用（學(xué)生閱讀材料，了解催化劑與生活的關(guān)系）酶，是植物、動物和微生物產(chǎn)生的具有催化能

6、力的蛋白質(zhì)，舊稱酵素。生物 體的化學(xué)反應(yīng)幾乎都在酶的催化作用下進行。酶的催化作用同樣具有選擇性。例 如，淀粉酶催化淀粉水解為糊精和麥芽糖， 蛋白酶催化蛋白質(zhì)水解成肽等等。 酶 在生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面，都有重大意義，目前酶制劑的應(yīng)用也日益 廣泛。催化劑在現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中占有極其重要的地位。 現(xiàn)在幾乎有半數(shù)以上的化工 產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程里都采用催化劑。例如，合成氨生產(chǎn)采用鐵催化劑，硫酸生產(chǎn) 采用鈾催化劑，乙烯的聚合以及用丁二烯制橡膠等三大合成材料的生產(chǎn)中，都采用不同的催化劑。使化學(xué)反應(yīng)加快的催化劑，叫做正催化劑；使化學(xué)反應(yīng)減慢的催化劑，叫做 負(fù)催化劑。例如，酯和多糖的水解，常用無機酸為正催化

7、劑；二氧化硫氧化為三 氧化硫，常用五氧化二鈾為正催化劑，這種催化劑是固體，反應(yīng)物為氣體，形成 多相的催化作用，因此，五氧化二鈾也叫做觸媒或接觸劑；食用油脂里加入 0.01%0.02%沒食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸敗，在這里，沒食子酸正丙 酯是一種負(fù)催化劑（也叫做緩化劑或抑制劑）三、提煉升華歸納總結(jié)師生共同小結(jié)本節(jié)課內(nèi)容四、延伸探究深化思維（2007年安徽）15.（9分）研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H 2。生成O2的快慢與什么因素 有關(guān)”的課題進行探究，以下是他們探究的主要過程：【假設(shè)】生成。的快慢與催化劑種類有關(guān)【實驗方案】常溫下，在兩瓶相同體積的HO溶液中分別加入相同質(zhì)量 Mn哪口紅 磚粉，測量

8、各生成一瓶（相同體積）02所需要的時間?！緦嶒炗涗洝繉嶒灳幪?2反應(yīng)物6% H2O26%H2Q催化劑1g紅磚粉1g MnO2時間152s35 s結(jié)論該探究過程得出的結(jié)論是?！痉此肌縃Q在常溫下分解緩慢，加入 MnO或紅磚粉后反應(yīng)明顯加快，若要證明 Mn哪口紅磚粉是該反應(yīng)的催化劑,還需要增加實驗來驗證它們在化學(xué)反應(yīng)前后 的 和 是否改變。HQ生成Q的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究。（只要求提出假設(shè)和實驗方案）假設(shè)。實驗方案 。分析：本題是一道關(guān)于催化劑的實驗探究題。 根據(jù)題中的實驗記錄，在同等條件下， 紅磚粉的催化能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于二氧化鈕。 也就是說，在同等條件下，催化劑不同， 過氧化

9、氫分解生成氧氣的快慢也不一樣。從催化劑的概念來看，需要證明該物質(zhì)的三點：（1）能改變某一反應(yīng)的速率；（2） 在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量保持不變；（3）在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)保持不變。因此， 要想進一步證明二氧化鈕或紅磚粉是催化劑，還需要證明其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化 學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生改變。影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素除催化劑的種類外，還有溫度、濃度等，要想進一 步證明某一種因素的影響，需要做一個對比實驗，同時還要考慮到其他條件，也 就是說，在同樣條件下，設(shè)計對比實驗來驗證。答案：【結(jié)論】在相同條件下，過氧化氫分解生成氧氣的快慢與催化劑的種類 有關(guān) 【反思】質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)【假設(shè)】溫度、濃度等【實驗方案】在不同溫度下，取等質(zhì)量、等濃度的過氧化氫溶液，加入等質(zhì)量的同種催化劑，測量各 收集一瓶氧氣所需要的時間（答案合理即可，注意與前面的假設(shè)對應(yīng)） 小結(jié)：當(dāng)研究多個因素之間的關(guān)系時、往往先控制其他幾個因素不變、集中研究其 中一個因素的變化所產(chǎn)牛的影響，這一種方法叫捽制變量法。通過控制變量可以對