实验室制氧催化剂的绿色化探究

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绿色催化技术及其应用

绿色催化技术及其应用绿色催化技术是一种环保和高效的新型催化技术，得到了越来越多的关注和应用。

在传统催化技术的基础上，绿色催化技术通过使用环保低毒、低能耗、高选择性的催化剂，实现了反应条件的温和化和产品质量的提高。

本文将从绿色催化技术的概念、原理、优势以及应用方面进行介绍，并探究其未来发展趋势。

一、绿色催化技术的概念和原理绿色催化技术是通过使用环保催化剂，实现化学反应能量的降低，从而达到更加高效、快速、可持续发展的催化反应技术。

环保催化剂包括天然产物、生物催化剂、金属催化剂等，这些催化剂在反应中不会污染环境，有利于保护生态环境。

绿色催化技术的原理是通过催化剂的作用，降低反应活化能，加速反应的进行。

传统的化学反应需要高温高压等条件，反应时间长，而绿色催化技术可以在常温常压下进行反应，反应速度大大提高。

另外，绿色催化技术还可以提高产物的纯度和选择性，减少不必要的副反应。

1. 应用广泛绿色催化技术可以应用于有机合成、生物制药、精细化工等领域。

其中，在有机合成领域，绿色催化技术已逐渐代替了传统的方法，成为了一种新型的有机合成技术。

2. 环保节能绿色催化技术所使用的催化剂大多为天然产物或者是可再生资源，这些催化剂在反应过程中不会产生二次污染，而且反应条件温和，能够大大减少产品能耗和废气废水的产生。

3. 可持续发展绿色催化技术是一种可持续发展的技术，它推进了绿色化生产、绿色化产品、绿色化工艺的发展。

绿色催化技术的发展将对全球环境保护做出积极贡献。

1. 催化剂在有机合成中的应用有机合成中的催化剂是绿色催化技术的重要应用领域之一。

有机合成中的催化剂可以利用芳香基锡和铜作为催化剂，较低温下催化复杂有机分子的合成。

2. 催化剂在生物制药中的应用绿色催化技术在生物制药中有着广泛的应用，例如，使用酶催化合成药物，可提高产物纯度，并减少传统合成方法中产生的废弃物。

3. 催化剂在精细化工中的应用绿色催化技术在精细化工中也有着广泛的应用。

对绿色化学实验的几点认识

对绿色化学实验的几点认识〔关键词〕绿色化学实验；含义；依据；环境保护；意识；资源近些年来，大气污染、臭氧层破坏、淡水资源污染、有毒化学品直接排放等环境污染问题日益严重。

为此，在化学实验教学中大力实施绿色化学实验迫在眉睫。

绿色化学实验不仅可以保护学生的身体健康发展、保护环境，同时还对学生进行环保教育、培养学生的环境意识起着很重大的意义。

本文就什么是绿色化学实验，为什么实施绿色化学实验和中学化学教学中怎样实施绿色化学实验进行探讨。

1.绿色化学实验的含义绿色化学要求在整个化学反应和工艺过程中实现全程控制、清洁生产，从源头制止污染物的生成，反应物的原子全部转化为期望的最终产物，在通过化学转化获取新物质的过程中实现“零排放”。

比如，在制备二氯乙烷的过程中，如果用氯气和乙烷直接发生取代反应，则会生成不同数目氯原子取代的氯乙烷。

若用乙烯和氯气反应，则会一步得到目标产物：CH2= CH2+ Cl2= CH2Cl- CH2Cl在这个过程中，原子利用率达到100%，无任何废弃物排放，满足绿色化学的要求。

2.绿色设计的依据中学化学实验的绿色设计是依据绿色化学的要求来进行的。

根据绿色化学的特点，对中学化学实验进行绿色化设计可以从以下几个角度进行思考：一是选择对环境影响尽可能小的反应物，淘汰或改进对健康危害较大的化学实验。

比如，硝基苯、溴苯制备实验可以用多媒体演示。

二是精心设计，严格控制，最大限度节约试剂用量和节约能源。

在制备氧气的过程中，优先选用H2O2为反应物，催化剂优先选择FeCl3而不选择MnO2。

三是通过实验试剂和产物的循环使用，努力提高实验的“零排放”程度。

在金属与酸反应制备H2的反应中，每次用过的酸溶液中酸的浓度还是很高的，可以在下次的演示实验中继续使用。

四是改进和设计实验/尾处理装置，对化学实验产物实现无害化处理。

如，对于废液的处理，实验室应建有专门的废酸槽和废碱槽。

对于含Hg、Pb离子等对环境会造成严重污染的废液，要经化学处理后再排放。

中学化学实验室绿色化管理初探

验室更加和谐、绿色。２２药品管理．
就是在绿色化学的思想指导下，采取有效措施最大限度地减少实验室的“ 三废 ” 的产生和排放，降低化学实验对环境的污染、健康的危害和资源的浪费。为贯彻绿色化学的思想和理念，实施中学化学实验室的绿色化管理改革，以浙北地区的一所普通中学为试点单我们位，进行了一些初步的理论与实践探索。
中图分类号：７Ｇ４文献标识码：Ａ文章编号：６２７９（０９）６２８０１７ —８４２Ｉ３ — －２ｏ
摘
要
化学实验室绿色化管理就是以绿色化学思想为指导，
２仪器药品管理绿色化
２１仪器管理．
通过有效措施以减少实验室 “ 三废” 排放，降低化学实验对环境的污染、健康的危害和资源的浪费。本文从制度管理、器药品管理仪
杜绝了药品浪费和外流，减少了安全隐患。
种类及数量，实验管理人员按名录采购和准备，并在教师上课前一
周配齐，教师课前填写申领单，经年级组长签字后领用。课后，由管理人员清点后，教师签字归还。对于学生分组实验中所用的机电和玻璃仪器以及用量较大或毒性较强的化学药品，也要求学生进行登
１财经管理
中学化学实验室绿色化管理初探
熊愈辉【潘红庆马玉华［１】３］
（】州师范学院教师教育学院浙江・州［湖１湖
３３０；１００
［湖州师范学院生命科学学院浙江・州３３０；２１湖１００［海盐县武原中学浙江・盐３４０）３］海１３０

催化剂制备的绿色化和新型催化技术_概述及解释说明

催化剂制备的绿色化和新型催化技术概述及解释说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨催化剂制备的绿色化和新型催化技术对于环境保护和资源可持续利用的意义。

催化剂是各种化学反应中至关重要的组成部分，它能够提高反应速率、改善产物选择性，并减少反应条件和能源消耗。

然而，传统催化剂制备方法常涉及高温、高压和有毒溶剂等不环保因素，严重影响了催化剂制备过程的可持续性。

为此，研究人员积极探索绿色催化剂制备技术，并借助新型催化技术实现更高效、低能耗和环境友好的反应过程。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

引言部分阐述了文章的背景与目的，并概述了催化剂制备的绿色化和新型催化技术这两个主题内容。

第二部分介绍了催化剂制备的绿色化概念以及现有方法对环境造成的影响。

第三部分概述了新型催化技术，包括催化剂设计与优化思路、生物催化技术以及纳米材料在催化中的应用进展。

第四部分则解释说明了新型催化技术对绿色催化剂制备的影响，包括提高催化效率和选择性、减少使用毒性物质和能源消耗，并探讨了其在废弃物利用与资源回收方面的可行性和优势。

最后，第五部分总结了绿色化催化剂制备的发展现状，评价了新型催化技术在实践中的应用前景和意义，并提出未来研究方向和发展趋势。

1.3 目的本文旨在系统地介绍和分析催化剂制备的绿色化概念以及新型催化技术，并阐述它们对环境保护和资源可持续利用所带来的影响与意义。

通过深入理解绿色催化剂制备与新型催化技术的原理、方法及应用，有助于推动绿色合成领域的发展并引起读者对于环境友好策略下的可持续发展问题的深入思考。

2. 催化剂制备的绿色化：2.1 绿色化概念解释催化剂制备的绿色化是指在制备过程中尽量减少对环境和健康造成的负面影响，包括减少有害物质的使用和产生、降低能源消耗以及实现高效率和可持续性制备催化剂。

其核心理念是推动催化剂制备过程向更加环境友好、资源节约、高效能的方向发展。

2.2 现有催化剂制备方法的环境影响分析目前常用的催化剂制备方法通常涉及高温反应、溶剂使用、含有毒性物质或稀有金属等问题。

过氧化氢制氧气催化剂的探究实验改进

龙源期刊网过氧化氢制氧气催化剂的探究实验改进作者：陶芒娟来源：《学习与科普》2019年第08期摘要：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。

不同催化剂条件下实验室制氧气的探究报告

不同催化剂种类及用量下氯酸钾分解法制取氧气反应速率的比照研究【摘要】中学化学实验氯酸钾分解法制取氧气，催化剂的种类及用量对该反应的反应速率有着不同的影响。

本文采用定时记录氧气生成量的方法，在某一配比下〔KClO3:3：1〕测试了两种催化剂〔CuO和MnO2〕的催化效果，进一步在同一催化剂〔CuO〕条件下改变配比研究氧气的生成速率，以找到最为合适的用量比。

【关键词】氯酸钾分解法；氧气；催化剂；用量比1 引言中学化学教学中，氧气的实验室制取实验常常采用氯酸钾分解法，该实验是学生了解加热分解反应的操作要求、掌握气体的制备和收集方法以及初步建立催化剂和催化作用概念的重要课程实验。

反应速率适中便于学生实验演示是该实验成功展示的必要条件，因此，我们需要调整催化剂的种类和用量研究氧气的生成速率，以找到最为合适的用量比。

在比较催化剂催化效果时，其他反应变量应尽量保持一致。

比方选用同一规格的试管，酒精灯的加热位置一致，粉末的研磨程度和混合程度要做到相近[1]。

实验操作时严格遵从这样的原则，减少因变量控制不统一造成的实验误差。

中学化学常用的氯酸钾分解的催化剂是MnO2。

但实际上，许多种金属氧化物都可以作为该反应的催化剂，尤其是过渡金属氧化物，都能有比较不错的催化效果[2]。

中学阶段大多数教学参考书将KClO3和MnO2的用量比定为20：6〔即3：1〕[1]。

本文将在该配比下比较CuO和MnO2对KClO3分解反应的催化效果并进行分析，随后，在以CuO作为催化剂条件下改变不同的用量比记录氧气生成速率的不同并进行分析。

2 实验用品仪器量筒〔50mL〕1个，集气瓶〔250mL〕1个，大试管5个，托盘天平1台，铁架台1副，铁夹1个，酒精灯1个，火柴1盒，试管夹1个，水槽1个，双孔橡皮塞1个，单孔橡皮塞1个，秒表1个，研钵1个，导气管和橡胶管数根。

药品氯酸钾，二氧化锰，氧化铜。

图１实验装置3 实验步骤3.1 两种催化剂条件下对氧气生成速率的影响〔用量比为催化剂：KClO 3= 1：〕如图1安装好仪器，检查气密性。

绿色催化剂的合成与性能评估

绿色催化剂的合成与性能评估在当今社会，环境保护和可持续发展已经成为全球关注的焦点。

化学工业作为国民经济的重要支柱之一，在为人类创造丰富物质财富的同时，也带来了严重的环境污染问题。

为了实现化学工业的绿色化和可持续发展，绿色催化剂的研究与开发成为了化学领域的一个重要研究方向。

绿色催化剂具有高选择性、高活性、低毒性、可回收利用等优点，能够有效地降低化学反应的能耗和废弃物的排放，提高资源利用率，从而实现化学过程的绿色化。

绿色催化剂的合成方法多种多样，常见的有溶胶凝胶法、水热法、沉淀法、浸渍法等。

溶胶凝胶法是一种通过溶胶的形成、凝胶化以及后续的热处理来制备催化剂的方法。

该方法具有反应条件温和、产物均匀性好等优点，适用于制备纳米级的催化剂。

水热法是在高温高压的水溶液中进行反应，能够合成具有特殊结构和性能的催化剂。

沉淀法是通过加入沉淀剂使溶液中的金属离子沉淀出来，经过过滤、洗涤、干燥和焙烧等步骤得到催化剂。

浸渍法则是将载体浸泡在含有活性组分的溶液中，使活性组分负载在载体上。

以纳米 TiO₂光催化剂为例，来探讨一下绿色催化剂的合成过程。

纳米 TiO₂具有良好的光催化性能，能够在光照条件下将有机污染物分解为无害物质。

采用溶胶凝胶法合成纳米 TiO₂光催化剂的步骤如下：首先，将钛酸四丁酯缓慢滴加到无水乙醇中，搅拌均匀，形成溶液 A；然后，将去离子水、无水乙醇和硝酸混合均匀，形成溶液 B；接着，在剧烈搅拌下，将溶液 B 缓慢滴加到溶液 A 中，形成溶胶；最后，将溶胶在室温下静置一段时间，形成凝胶，经过干燥和焙烧处理，得到纳米 TiO₂光催化剂。

在合成绿色催化剂之后，需要对其性能进行评估，以确定其在实际应用中的可行性和效果。

性能评估主要包括催化活性、选择性、稳定性、重复使用性等方面。

催化活性是衡量绿色催化剂性能的重要指标之一。

通常通过测定反应物的转化率和产物的选择性来评估催化活性。

例如，对于一个加氢反应，可以通过测量氢气的消耗量和目标产物的生成量来计算反应物的转化率和产物的选择性。

过氧化氢催化剂的研究实验报告

过氧化氢催化剂的研究摘要：过氧化氢是目前实验室制取氧气安全、廉价的试剂。

由于过氧键的特殊性质，有各种各样的催化剂可供选择。

本文就过氧化氢催化剂的选择进行探究。

关键词：过氧化氢氧气催化剂氧气在化学实验中十分重要，初中课本中制备氧气的途径之一是过氧化氢催化分解。

随着工艺的改进，过氧化氢的成本不断降低，是一种很有前途的制备氧气的途径。

过氧化氢具有过氧键，-O-O-中O不是最低氧化态，故不稳定，容易断开。

常温下波长为320～380nm的光照射，或是加热，使用催化剂都可以加速过氧化氢的分解。

光照速度太慢，加热浪费能源，而分解速率不稳定，所以寻找一种合适的催化剂便更加重要。

过氧化氢的催化原理主要有以下几种：1.氧化重金属氧化物或金属盐，生成的物质立刻分解放出氧气。

例：H2O2+MnO2=H2MnO4H2MnO4+H2O2=MnO2+O2↑+2H2O2.过氧化氢在碱性条件下容易分解为氧气和水，氢氧根使溶液显碱性，利于过氧化氢的分解。

由于可溶性碱普遍有较强腐蚀性，难溶性碱不稳定且成本较高，故一般不采用此做法。

难溶性碱氢氧化铜氢氧化铁氢氧化镁价格（元/500g）66.7 46.3 1003.过氧化氢酶的催化。

由于过氧化氢酶不易回收，成本较高，受活性影响严重，所以一般不采用此种做法。

进一步探究第1种情况下的催化剂，我选取了中学实验室常见的几种物质进行探究：金属氧化物：MnO2、Fe2O3、CuO金属盐（溶液）：CuSO4、FeCl3下面是这些物质的物理性质：金属氧化物金属盐（溶液）物质二氧化锰三氧化二铁氧化铜硫酸铜三氯化铁性状黑灰色粉末红色粉末黑色粉末蓝色溶液黄色溶液密度（103kg·m-3） 5.02 5.24 6.31 - -价格（元/500g）62 25 66 26 9.1为了探究这些物质的催化效果，我做了以下实验：1.定性实验-金属氧化物-在等量等浓度的过氧化氢溶液中各加入等质量研碎粒度相似的催化剂，观察现象。

绿色催化

O
+
Oቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Se(OTf)3 (10%) THF-H2O (9:1)
HO
H O
以下是几个例子：（1）转统化学法由丙烯腈合成丙烯酰胺，转化率仅为97%~98%，由化学法合成的丙烯酰胺聚合生成的聚丙烯酰胺分子质量很难超过1200万，而采用生物法即采用丙烯腈水合酶催化合成，其转化率达99.9%以上，比化学法成本低10%以上，聚合生成聚丙烯酰胺分子质量达2000万。（2）利用酶法生产的氨基酸有很多，若利用顺酐和富马酸等为原料经化学法生产天门冬氨酸，转率仅为80~85%，而采用酶法生产，天门冬氨酸的转化率可达99%以上。
极富生命力。
把此工艺变成了真的绿色工艺。
例：
HO
OH
HO
+
COOH zeolite
catalyst
OO
+ CH2CN
Cax--zeolite CH3OH
+ CH3
CN
OH2
H
过渡金属催化的环加成反应
O
(ph3p)3RhCl HO
OH Et(OH),25'C
HO
O OH
其反应过程是先形成了金属杂环，再经烯烃或炔烃插入碳——金属键而生成产物。
绿色催化
三绿色化学与催化
作为绿色化学的一项重要内容，研究如何应用催化转化并开发新的催化剂越来越受到科学家们的重视，并做出了许多新的研究成果。
1 催化剂在原子经济性化学反应中的应用如上面的例子可以看出，在反应物不变的前提下，
改用“绿色”催化剂，能用简单、安全、环境友好、资源有效的操作，快速定量地把廉价易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子，原子利用率高，能推绿色化学的快速发展。

大学化学实验绿色化初探

（ｍｉｒ）￣ｅｓｙ。ｔ
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常规的量微型化后的量
４ｍｌ０
１５ｇ
浓ＨＩＣ
Ｍｎ０
５ｌｍ
０．ｇ８
３％Ｋ０Ｈ０２ｍｏ１Ｎａ月０Ｈ
１ｍｌ５１ｍｌ５
０．ｍｌ５０．ｍｌ Fra bibliotek ２绿色化学的特点ｌ．ｌ１（）用无毒、害的原料；１采无（）无毒、害的反应条件下进行；２在无（）有 “ 子经济性 ” 即反应具有高选择性，少副产品，３具原，极甚至实现零排放；（）品是环境友好的；４产（）５满足“ 物美价廉 ” 的传统标准。二．色化学实验的概念绿绿色化学实验就是在绿色化学的思想指导下，预防化学污用染的新思想、新方法和新技术，对常规实验进行改革而形成的化学实验的新方法，指在化学实验中选用安全、害的化学试剂，是无尽量减少试剂的用量来获取所需要的信息，并使实验产物绿色化。
大学化学实验绿色化初探
常艳香
（陕西学前师范学院
【摘要】本文主要阐述了绿色化学、色化学实验的概念，绿重点以四个基础化学实验室为出发点，不同角度分别介绍了实验室绿色化的可从
行性及意义。
７００）１１０
ｌ绿色化学的定义＿

跨学科实践活动3 基于绿色化学探究实验室制氧气的原理同步训练八年级化学全一册

对环境最友好。
制取氧气
⁠
跨学科实践活动
活动3 利用过氧化氢溶液制取氧气反应条件的确定
(1)H2O2溶液的质量分数
市售H2O2溶液的质量分数一般为30％，直接用于制氧气
会因反应速率过大而难以收集，确定合适的质量分数就显得
很重要。将30％H2O2溶液稀释为不同质量分数之后与催化剂
MnO2混合，观察反应现象以确定适宜的质量分数，其反应
率为100％。
跨学科实践活动
请你根据原子利用率的公式，计算实验室制取氧气三种
方法的原子利用率，对比哪一种方法的原子利用率最高。
预期产物的质量
(原子利用率＝
×100％)
全部生成物的总质量
跨学科实践活动
制氧方法
化学方程式
分解过氧化氢 2H O
2 2
加热高锰酸钾

2KMnO4
△
2H2O＋O2↑
K2MnO4＋
Fe3O4
土豆
H2O2分解率低
土豆表面有大量气泡产生，以致容器底有白
沫，收集不到气体，H2O2分解率低
跨学科实践活动
催化剂
MnO2
反应情况
催化作用显著，H2O2快速分解，气体均匀、连
续导出
由表可知，
MnO2
利于H2O2分解。
数 /％
15
与30％H2O2溶液的反应情况大体相同
反应比较平缓，导管口气泡均匀、连续，易
10
于收集，气流平缓，无催化剂吹出，H2O2溶
液顺利滴下，无明显受阻现象，反应过程较
易控制
跨学科实践活动
H2O2质量分
数 /％
反应情况
5
与10％H2O2溶液的反应情况大体相同

探究实验室制取氧气的催化剂

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）通过探究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要观察和试验，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）通过化学史的教育，培养学生的道德品质。

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锰、氯酸钾、氯酸钾和二氧化锰；然后将带火星的木条依次接触石棉网上的药品。

[学生]：描述实验现象并且对实验现象进行猜想。

（1）二氧化锰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）二氧化锰对氯酸钾的分解具有催化作用，可能为催化剂。

[教师]：如何通过试验论证二氧化锰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，通过讨论得出二氧化锰提纯的方法，[教师]：小结试验步骤：(1)称量二氧化锰的质量；(2)分别加热氯酸钾及二氧化锰与氯酸钾的混合物，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，观察二氧化锰的质量实验前后是否相等。

(4)将回收的二氧化锰继续加入氯酸钾中观察是否依然能改变反应速率。

[视频]：探究二氧化锰做氯酸钾分解的催化剂。

基础化学实验绿色化探讨

基础化学实验绿色化探讨绿色化学是当今社会发展的重要方向，在基础化学实验中也逐渐得到应用和推广。

本文将以基础化学实验绿色化探讨为标题，探讨在基础化学实验中如何实现绿色化的方法和意义。

一、绿色化学实验的概念和意义绿色化学实验是指在化学实验中尽量减少或避免对环境和人体健康的危害，并且能够最大限度地提高资源利用效率的实验方法。

绿色化学实验的意义在于保护环境、节约资源、降低成本、提高实验效率，并且能够培养学生的环保意识和可持续发展的观念。

二、绿色化学实验的方法和措施1. 替代有毒试剂：在实验中可以选择无毒或低毒的替代试剂，例如使用水溶液替代有机溶剂、使用盐酸替代浓硫酸等。

2. 减少废物产生：在实验过程中，可以通过合理设计实验方案和操作步骤，减少产生废物的量。

例如，可以选择可回收的容器和材料，减少废液的排放。

3. 循环利用：在实验中，可以通过合理设计实验方案，将实验产生的废物进行处理和循环利用。

例如，可以将废液进行中和处理后再利用，或者将废弃试剂进行再生利用。

4. 节约能源：在实验中，可以通过合理规划实验过程，减少能源的消耗。

例如，可以选择适当的温度和反应时间，减少加热时间和加热温度，以达到节约能源的目的。

5. 安全环保：在实验过程中，要重视实验操作的安全性和环境保护。

例如，要佩戴个人防护装备，如实验手套、眼镜等，避免对人体造成伤害；同时，要正确处理废液和废弃物，避免对环境造成污染。

三、绿色化学实验的案例和应用1. 水溶液的酸碱中和实验：在传统的酸碱中和实验中，常常使用浓硫酸和氢氧化钠作为酸碱溶液。

但这些试剂具有强腐蚀性和毒性，对环境和人体健康有害。

可以使用稀盐酸和氢氧化钠作为酸碱溶液，既达到了中和反应的效果，又减少了对环境和人体的危害。

2. 氧化还原反应的实验：传统的氧化还原反应实验中，常常使用重金属离子作为催化剂，例如铜离子和铁离子。

这些催化剂对环境和人体健康有害。

可以选择无毒的替代催化剂，例如酵母、维生素C 等，既实现了氧化还原反应的效果，又保护了环境和人体健康。

探究实验——双氧水制氧气的催化剂选取

探究实验——双氧水制氧气中催化剂的选取高中实验室制氧气有三种方法，一是氯酸钾加热制氧气（MnO2作催化剂）；二是KMnO4加热制氧气；三是双氧水制氧气（MnO2作催化剂）。

同其他两种方法比较起来，用双氧水制氧气有显著的优势：反应不用加热，装置简单（固液反应装置或试管即可），反应速度易于控制，成本低、产率高等。

高中时候由于课本的规定，我们选择了MnO2来作这个实验的催化剂，并没有用别的催化剂做过这个实验，所以，我们并不知道MnO2到底是不是这个实验的最佳催化剂；或者MnO2是不是这个实验唯一的最佳催化剂。

本实验为了探究双氧水制氧气中MnO2是否最佳催化剂，或者还有没有别的催化剂能替代MnO2的位置，准备了包括MnO2内的七种物质（MnO2、Fe粉、CuO、FeCl3溶液、炭粉、石灰水和木炭）作催化剂，做对照实验，定性的比较得出双氧水制氧气这个实验的最佳催化剂。

一、不同催化剂对双氧水制氧气实验的影响1.实验步骤取七个一样大的小试管，加入2ml双氧水，分别加入差不多等量的七种催化剂（固体催化剂一个火柴头大小，液体催化剂一滴），观察实验现象（刚加入、振荡后和加热后）。

2.实验现象3.实验结论由实验现象可知，除开MnO2和FeCl3溶液，其他几种物质都不适合作双氧水制氧气这个实验的催化剂，因为它们的催化速率太慢、产率太低；而又比较MnO2和FeCl3溶液，FeCl3溶液作催化剂时反应太剧烈、反应速率不好控制，不适合氧气的收集。

故MnO2是双氧水制氧气实验的最佳催化剂。

二、MnO2不同用量对双氧水制氧气的影响1.实验步骤取三个相同的小试管，加入2ml双氧水，分别加入微量MnO2、1倍微量MnO2和2倍微量MnO2，观察实验现象。

2.实验现象3.实验结论相同条件下，随着MnO2用量的增加，双氧水制氧气的反应速率在加快。

三、实验反思本实验中，只是简单定性的做了对照实验，而没有具体定量的研究等量不同催化剂下、不同时间内制得的氧气的体积的变化，以及整个反应的制氧总量，只是笼统的从视觉上得出的实验现象得出实验结论，这一点有待完善。

用绿色化学的观念改革实验室制氧方法

生爆炸。诸如此类事故，多有报道。如果用Ｈ０来制氧气，全问题就解决了。不２，安但Ｈ０分解所需的催化剂无须特殊处理，且许多而种物质都能使Ｈ０分解，：：使反应条件变得更简单。
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２００２年，７期第
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化学教学
２００２年，７期第
用绿色化学的观念改革实验室制氧方法
杨承印，李晓利
（西师范大学化学与材料科学学院，西西安７０６）陕陕１０２
摘
要：文从原料、物、全、本、生实验的准备及国内外教材比较等方面进行讨论，出Ｈ０本产安成学得比Ｋ１３Ｃ０、
Ｋｎ更适用于实验室制氧，能体现实验的绿色化，而使实验室制氧理念得以更新。ＭＯ法更从关键词：色化学；验室制氧；ＭＯ；ＣＯ；２２绿实Ｋｎ４ＫＩ３Ｈ０文章编号：０１５—６２（０２００Ｏ —００６９２０）７— Ｏ４２中图分类号：６３８Ｇ３．文献标识码：Ｃ
环使用。Ｈ０２２的生产过程是无污染的，本符合基
“ 色化学” 绿的要求。
１２实验室制氧的安全问题比较．
合可持续发展思想。我们再从以下几个方面来探讨

基于绿色化学探究实验室制氧气的原理

基于绿色化学探究实验室制氧气的原理下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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设计乙醇催化氧化的绿色化实验方案

设计乙醇催化氧化的绿色化实验方案
乙醇催化氧化是一种常用的绿色化实验，以下是一种可能的方案：
实验材料：
1. 乙醇溶液
2. 催化剂（比如金属氧化物、金属催化剂等）
3. 过氧化氢溶液（30%浓度）
4. 容量瓶、试管、滴定管等实验器材
实验步骤：
1. 在一个容量瓶中取一定量的乙醇溶液。

2. 将适量的催化剂添加到乙醇溶液中，并充分搅拌均匀。

3. 缓慢滴加适量的过氧化氢溶液到乙醇催化剂混合溶液中，并观察反应的进行。

4. 反应完成后，使用适当的方法（比如比色法）测定产物的产率。

5. 清洗实验器材，并做垃圾分类处理。

注意事项：
1. 实验过程中要注意安全，佩戴实验室必需的个人防护装备，如手套、眼镜等。

2. 操作时要遵守实验室安全规范，注意储存和处理化学品的方法。

3. 按照实验室废物管理规定处理产生的废弃物。

请注意，这只是一个基本的实验方案，请根据具体情况进行调整和改进。

在进行实验前，请务必查阅相关文献以了解更多细节和注意事项。