过氧化氢制氧气催化剂的探究实验改进

陶芒娟

摘 要：化学是一门以实验为主的学科，在日常教学中利用实验式教学，有助于学生对理论知识的理解。在过氧化氢制氧气实验中，对于催化剂的理解是一个重难点内容，这就要求老师在课堂有限时间内为学生清楚的演示并讲解。在本节课中为了达到这一目标，我对课本实验进行了改进，将粉末状的二氧化锰粘附在玻璃棒表面，这样有利于二氧化锰与过氧化氢溶液的分离、二氧化锰的称量及操作简便、省时等。

关键词：催化剂 化学性质 质量

科粤版九年级化学上册第三章第2节主要学习实验室制取氧气的基本原理和方法。而第一课时主要探究分解過氧化氢制取氧气的反应中二氧化锰的催化作用。本实验是初中阶段初次接触催化剂及催化作用，也是唯一一次通过实验去探究催化剂的性质和作用的实验。催化剂对过氧化氢制氧气的催化作用的理解是教学中的一个难点，因此，过氧化氢制氧气催化剂的探究实验是本节课的关键所在。

一、课本实验存在着一些不足之处，在教师进行授课时，总感觉到一些不如人意。比如：

1、现象不明显：由于课本实验操作是先加过氧化氢溶液再加二氧化锰（造成教师操作不规范），黑色粉末粘在试管内壁上，对反应现象的观察造成一定程度的干扰。

2、原理误解：

课本上实验，第一支试管中加过氧化氢溶液，伸入带火星木条，没有复燃；第二支试管中加二氧化锰，伸入带火星木条，没有复燃；第三支试管中将二氧化锰加入过氧化氢溶液中，迅速产生大量气泡，很容易让学生误解，是这两种物质发生了反应即这两种物质是反应物。虽然在第三支试管实验的基础上又加了过氧化氢溶液，但反应较之前慢了（加入的过氧化氢溶液被稀释），会使学生误认为是二氧化锰少了，反应物少了，反应慢了。其根本还是不能直接的称量二氧化锰质量从而可能导致原理上的误解。

3、实验耗时：

对于在验证二氧化锰化学性质不变时，需要反复不段补加过氧化氢溶液。每次补加之前都需要等上次反应停止后，再补加，这样很容易浪费时间，该实验属于课堂演示实验，课堂时间四十分钟很有限。

4、MnO2的质量不易称量

由于二氧化锰是粉末状固体，称量的前提是过滤、洗涤、烘干，从内容上来说，固液的分离属于九年级化学下册内容，存在知识后挂，不利于上课的讲解；从操作上说，步骤麻烦、耗时，课堂上也无法完成。那么上课时，教师在这方面讲解时，只是口头告知学生，质量不变，从知识的传授上有些刻意灌输，缺乏事实支撑。而且很少有教师再对二氧化锰进行回收，最后造成资源的浪费及环境的污染。

二、实验改进

1、实验用品：四支试管、铁架台、气球、502胶、玻璃棒、小木条、二氧化锰、5%的过氧化氢溶液、电子称

2、实验准备

将502胶均匀涂抹于玻璃棒的一端，把二氧化锰粘附在涂有502胶的玻璃棒上，晾干备用。

3、实验步骤与现象

小结：过氧化氢本身就可以分解，加入二氧化锰后分解速率明显加快，反应前后二氧化锰质量没有发生改变，并且二氧化锰可以加快分解过氧化氢的化学性质也没有发生改变。由此可得出，二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂。

三、改进实验的优点

1、改进后的实验操作简单、省时、现象明显。

2、原理的探究更为明了，消除了因为在一支试管中不断补加过氧化氢溶液所引起的浓度改变对反应速率的影响，从而消除了学生对于二氧化锰是该反应的反应物的误解。

3、二氧化锰易分离、易称量，省时，结果更易让学生信服。解决了课堂中验证催化剂反应前后质量不变的这一难题。

5、粘有二氧化锰的玻璃棒晾干后可以重复使用，大大节约了药品

参考文献：

[1]齐宏静. 关于过氧化氢催化剂的探究[A]. .第五届中国教育技术装备论坛获奖论文集（下）[C].：《中国教育技术装备》杂志社，2014：3.

[2]王来生. 新课标下化学实验探究性教学的研究——过氧化氢制取氧气的催化剂的探究的教学案例[A]. 江苏省教育学会.江苏省教育学会2006年年会论文集（理科专辑）[C].江苏省教育学会：江苏省教育学会，2006：4.