关于催化剂的探究

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1、探究实验室制取氧气的催化剂南京市东山外国语学校孙春华一、教材依据：人教版《义务教育课程实验教科书化学九年级上册》二、设计思想：在结合教材的基础上，提炼出专题探究，进一步理解催化剂的概念,培养学生的发散性思维能力和探究能力。三、教学目标：知识与技能：（1）通过探允的过程进一步了解催化剂的概念。（2）知道科学探究可以通过试验、观察的多种手段获取实施和证据。过程与方法：认识到科学探究既需耍观察和试验，又需要进行推理和判断。情感与态度：（1）体验到科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径。（2）培养学生学习化学知识最终应用于生活生产中的意识。（3

2、）通过化学史的教育，培养学生的道徳品质。四、教学重点与难点：学生发散性思维能力和探究能力的培养。五、教学方法：讨论法、试验探究法六、教学媒体及用具：用PPT制作阐明相关教学问题多媒体教学课件等等。七、教学过程:［演示试验］:在石棉网上依次分别放少量二氧化猛、氯酸钾、氯酸钾和二氧化镒；然后将MnO2KC103KC103WMn02ABC带火星的木条依次接触石棉网上的药品。［学生］:描述实验现彖并且对实验现象进行猜想。（1）二氧化铭受热一般不能分解产生氧气，（2）钾酸钾受热较难产生氧气，（3）二氧化猛对氯酸钾的分解具有催化作用，对能为催化剂。［教师］:如

3、何通过试验论证二氧化猛在此反应中作催化剂？［学生分组讨论并且记录试验方案。［实物投影］:学生纪录的方案。［师生］:针对学生设计的问题与学生进行探讨试验的具体步骤，通过讨论得岀二氧化鎰提纯的方法,［教师］:小结试验步骤：（1）称量二氧化镭的质量；（2）分别加热氯酸钾及二氧化镒与氯酸钾的混合物，并且使其充分反应，观察哪支试管先产生能使带火星木条复燃的气体；（3）将反应后的剩余物加水充分溶解，过滤、洗涤、烘干、称量，观察二氧化镒的质量实验前后是否相等。（4）将冋收的二氧化钮继续加入氯酸钾中观察是否依然能改变反应速率。［视频］:探究二氧化铭做氯酸钾分解的催

4、化剂。［教师］:催化剂回收在实验室、生产中有何重要的意义？［学生］:思考讨论［教师］:小结：从废催化剂中冋收贵重金属，对于合理利用资源，改善环境,实行资源优化配置，提高经济效益具有积极意义。［教师］:对于催化剂你还有想探究的问题吗？［学生］:（1）是否还有其它物质可做氯酸钾分解的催化剂？（2）催化剂的量是否影响反应速率？（3）催化剂的颗粒大小是否影响反应速率？［师生］:共同讨论引出：寻找新的催化剂。［教师］:那么可以做过氧化氢分解催化剂的物质述可以有哪些呢？［学生］:分组试验。［教师］:指导学生分组试验：分别论证红砖粉末、氧化铜、硫酸铜、、土豆、蔗

5、糖对10%的过氧化氢的分解具有催化作用。［教师］:寻找新的催化剂有什么意义呢？［投影］:化学吉尼斯之最：（20世纪初，利用氮气和氢气为原料实现合成氨的工业化生产，是人们长期以来的愿望，但却一直没有取得突破性进展。德国犹太科学家哈伯在1906年发明了氨的合成法；1909年，哈伯发现娥催化剂，使人类摆脱了农业肥料只能使用天然氮肥的困难局面。然而娥是贵重金属，给合成氨的普及带来休I难。于是，德国化学家波施等人决心研究一种廉价易得的催化剂，最后发现天然磁铁矿具有良好效果，但同吋又发现表面上的半熔现象会极大降低其活性，只得掺入其他物质以克服这一消极因素。而这

6、些助催化剂的组成和比例，却使他们颇费周折，经过两万多次实验，终于得到了理想的含有少数K、Mg、Al和Ca的铁组催化剂。这一具有重大经济价值的成果，极大地促进了合成氨工业的普及和发展，使波施获得1931年诺贝尔化学奖。）［教师］:读了以上的信息，你有何感想？［学生］:谈自己的感悟。［教师］:简介氢能源正盂寻找新的催化剂。［投影寻找新的催化剂吧？（通常，用电解水生产氢的方法比较昂贵。近年来，各国科学家研究出一些制取氢的新方法，我国科学家也试验出一些制取氢的新方法，现在把这些新方法的一部分介绍如下1.用氧化亚铜做催化剂从水中制氢气。但在实验中氧化亚铜在阳

7、光的作用下很容易还原成金属。该研究所正在试验一种新的含铜铁合金的氧化物。2.用新型的铝的化合物从水中制氢气。西班牙瓦伦西亚大学的两位科学家改造催化转化器，用一种从钳中获取的化学产品做催化剂使水分解吋仅需很少的成本，他们说，从半升水中制得的氢足以使一辆小汽车行驶633公里。3.用光催化剂反应和超声波照射把水完全分解的方法。不过超声波照身寸和二氧化钛光催化剂虽然获得了完全分解水的结果，但氧的生成量却较少。4.陶瓷跟水反应制取氢气。日本东京工业大学的科学家在300°C下，使陶瓷跟水反应制得了氢。1.甲烷制氢气。（1）日本京都大学教授乾智行用鎳钳稀土元素氧

8、化物多孔催化剂，使甲烷、二氧化碳和水生成了氢气；（2）FI本工业技术院物质工学工业技术研究所用C60作催化剂，从甲烷制得氢