温度和催化剂对过氧化氢分解速率影响的探究.doc

催化剂对过氧化氢分解速率影响的探究 黄淡花 20062401064 化教2班 组员 陈耿峰 探究问题的提出 催化剂、温度、浓度能影响化学反应速率，不同催化剂对过氧化氢分解速率有何影响？ 二、原理和问题解决设想 催化剂是一种可以改变反应速率而本身不发生化学反应的物质，它的使用能够改变反应途径,降低反应的活化能。本实验通过控制变量法，用对比实验进行探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响，从而得出催化分解过氧化氢的最佳催化剂，并由此形成催化剂对化学反应速率的影响的认识。 三、实验目的: 1.探索不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响,加深对催化剂催化功能的认识. 2.通过设计不同催化剂对过氧化氢反应速率的影响的试验,增强实验探究意识和探究技能. 3.研究并选择适合中学实验条件的催化剂. 四、实验方案设计 （一）实验仪器和药品： 药品:浓度为30%的过氧化氢溶液,二氧化锰,氧化铜,三氧化二铁,活性炭,氢氧化钠固体，0.1mol/L的氯化铜溶液，0.1mol/L三氯化铁溶液，0.1mol/L氯化氢溶液，0.1mol/L MnSO4溶液，40% NaOH溶液。 仪器:酒精灯,具支试管,胶塞,导管,烧杯,药匙,火柴，量筒（10ml），天平 过氧化氢的物理性质:淡蓝色粘稠液体,沸点150摄氏度,熔点-1摄氏度,水溶液稳定,见光加热加速分解.30%的过氧化氢有腐蚀性,3%的可做消毒剂. （二）实验步骤及现象记录 探究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响 先连接好装置（具支试管用胶管连接导管插入装水的烧杯中），然后在具支试管中先加入约3毫升30%的过氧化氢。 （2）迅速加入约0.1g二氧化锰,随即塞上胶塞,观察气体逸出情况. （3）同样的，分别加入约0.1g氧化铜,三氧化二铁 , 活性炭，氢氧化钠固体，3滴0.1mol/L的氯化铜溶液，0.1mol/L MnSO4溶液，0.1mol/L三氯化铁溶液，40% NaOH溶液，0.1mol/L MnSO4溶液.观察现象,比较不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响. 物质 用量 现象 二氧化锰 0.1g 烧杯中导管口很快冒气泡，且均匀，溶液颜色不变，反应速率较快，反应时间较短. 氧化铜 0.1g 刚开始试管里面有小气泡生成，反应速率很慢，导管口没冒气泡，过了很长一段时间，看到导管口有气泡生成，反应速率逐渐加快，放热。 三氧化二铁 0.1g 基本没什么现象，对过氧化氢分解速率影响不大。 活性炭 0.1g 没明显现象 0.1mol/L的氯化铜溶液 3滴 刚开始，有少量气泡生成，反应随时间的增长，越来越快，比氧化铜固体快，烧杯中的导管口有气泡冒出，放热。 0.1mol/L三氯化铁溶液 3滴 刚开始，无明显现象，反应一段时间后，有气泡生成，但导管口没气泡冒出 氢氧化钠固体 0.1g 固体溶解放出热量，有气泡生成，过一段时间后，反应越来越快，烧杯中导管口开始有气泡冒出。 40% NaOH溶液 3滴 过了一会儿，有气泡冒出，均匀，不过比二氧化锰慢些，放热。 0.1mol/L MnSO4溶液 3滴 无明显现象 2.为了比较氯化铜溶液，三氯化铁溶液用量对过氧化氢分解速率的影响，前面三滴三氯化铁溶液确实没多大变化，看不出有催化性，同时也为了探究三氯化铁溶液中到底是哪种粒子起作用，我们做了如下探究。 (1).在支试管中加入约3毫升30%的过氧化氢,分别加入一滴管的氯化铜溶液，三氯化铁溶液,比较催化剂用量的不同对分解速率的影响. (2).在装有约3毫升30%的过氧化氢支试管中加入一滴管的0.1mol/L氯化氢溶液,观察实验现象. 物质 用量 现象 0.1mol/L的氯化铜溶液 一滴管 反应剧烈，暴沸，导管口冒出大量气泡，甚至倒吸，放出大量热 0.1mol/L三氯化铁溶液 一滴管 反应剧烈，导管口冒出大量气泡，放出大量热 0.1mol/L氯化氢溶液 一滴管 无明显现象 0.1mol/L MnSO4溶液 一滴管 无明显现象 五，实验讨论 1纯净的H2O2是淡蓝色黏稠液体（沸点150，熔点-1℃），纯净的H2O 2 长期保存而只有微量分解。H2O2的水溶液较为稳定，受热见光加速分解，微量金属（Fe、Cu、Cr、Mn等）离子及这些金属的氧化物，非金属元素的炭粉、尘埃、辐射都能促使过氧化氢分解；在碱性溶液中分解较快，pH为4时最稳定。除此之外，血液也能加快H2O2的分解，因为血液中含有过氧化氢酶，它能催化H2O2的分解，过氧化氢酶的生理作用还未彻底了解，已知它有4个Fe（Ⅲ）卟啉中心，是高效的生物催化剂。在医药上3%的H2O2常作为外用消毒剂，当皮肤有外伤时，用H2O2消毒常会发现伤口周围有气泡产生，就是基于过氧化氢酶的催化作用。像土豆、猪肝等一些动植物组织同样也会有催化效果。铁对浓度较高的过氧化氢具有弱的作用，对低的反而明显。酶,