优化化学实验提高课堂效率——探究过氧化氢分解的催化剂实验的改进
促进H2O2,分解的各类催化剂的实验探究
促动H2O2 分解的各类催化剂的实验探究一、实验目的我们知道，往过氧化氢中加入二氧化锰，其分解速率会大大提升，这主要是催化剂（二氧化锰）的功劳。
那么，除了二氧化锰外，还有什么物质也能起到催化作用呢，不同催化剂的催化原理是否相同呢，其催化作用对实验环境有何要求呢？为此，我们利用手持技术设计了相关实验，从定量的角度探讨了不同类型和浓度的催化剂对过氧化氢反应速率快慢的影响，以揭示促动过氧化氢分解的催化剂的神秘面纱。
二、实验原理H2O2分解的表观反应为：2H2O2→2H2O + O2↑，温度、溶液浓度、催化剂等对这个分解过程均有不同水准的影响，本实验中着重分析催化剂这个因素的影响。
H2O2分解的催化剂有两类，一类是我们所熟悉无机催化剂（如二氧化锰），另一类就是生物酶（过氧化氢酶）。
H2O2同时具有氧化性和还原性的特点，所以在有可变价态金属（如二氧化锰、氧化铜、Fe3+、Fe2+）存有的情况下，过氧化氢可交替与金属发生氧化反应和还原反应，最终结果为过氧化氢被催化生成H2O和O2，而金属离子不发生变化。
例如：MnO2催化过氧化氢：MnO2被H2O2还原成Mn2+，同时H2O2被氧化产生O2，但Mn2+又可被氧化为MnO2，同时H2O2被还原成H2O，因而在反应前后似乎没有什么变化，如此往复循环，使反应得以继续实行。
另一方面，生物体中也存有催化过氧化氢分解的催化剂：过氧化氢酶。
过氧化氢酶是分子量约25万的血红素铁蛋白，分子结构中包含四个Fe（Ⅲ）原卟啉基团。
血红素中心的3价铁与卟啉的4个吡咯环上的N原子形成4个配位键,与血红素平面的近侧(朝向四聚体核心的一侧)Tyr的酚羟基形成第5个配位键。
过氧化氢酶广泛存有于生物组织中，具有催化分解H2O2为H2O和O2的功能。
很多植物如蓖麻子，番茄，菠菜，玉米，棉花等中存有着不同数目的CAT同工酶，少的有2种，多的达数10种。
酶催化反应的机理为：反应中酶的血红素卟啉环(Por)和铁先被H2O2氧化，生成Por·+ - Fe Ⅳ= O(大亚基酶) 或Por - FeⅣ-OH(小亚基酶),称为化合物Ⅰ(Cpd Ⅰ)。
过氧化氢分解的实验探究改进
雨城区八步中学刘明康九年级化学新教材P33[实验2-5]（2）为：微微加热装有过氧化氢溶液的试管，有什么现象发生？把带火星的木条伸入试管，观察发生的现象。
老师们做这个实验都不能成功，我反复琢磨，微微加热，仅能看到少量气泡，不足以使带火星的木条复燃，再加热，甚至沸腾，能看到较多气泡(编者：应提醒学生沸腾产生的是水蒸气，而不是氧气），但也不能使带火星的木条复燃，原因可能有二：第一，加热使过氧化氢分解 2H2O2 ＝2H2O↑+O2↑实验还是比较慢，氧气量不足，第二，温度较高时，虽然氧气量有所增加，但此时溶剂水汽化较快，再加上过氧化氢分解，水蒸气含量也比较多，不能使带火星的木条复燃。
我是这样对该实验完善的：在盛有5-6ml 5%的过氧化氢溶液的试管口，塞上导气管，固定在铁架台上加热，直到溶液沸腾1分钟后才开始用排水法收集，（注意酒精灯不能离开试管，否则水槽中的水很容易倒流回试管）这样，通过水槽中的水冷却后，发现集气瓶中产生气泡的速度很慢，5分钟左右才收集到约50ml 气体，这就证实了上面的想法，此时，用带火星的木条检验，木条复燃。
而用二氧化锰作催化剂，过氧化氢的分解则很容易成功，反应较快，生成氧气也较多，但要注意二氧化锰的用量不可太多（编者：一粒黄豆大小即可），否则很剧烈。
实验现象对比明显，学生容易理解催化剂的概念和作用，以及实验室可用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。
过氧化氢催化分解实验的改进
１ ｒＬ， 即关 旋 塞 ７ 当 量 气 管 ５的 液 面 与水 准 Ｏ ａ 立 ，
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作 者 简 介 ： 二 劳 （ ９２） 男 ， 赵 １ ５ 一， 山西 原平 人 ， 州 师 范 学 院 副 教 授 ， 事 物 理 化 学 教 学 与 研 究 ． 忻 从
图 １ 过 氧 化 氯 催 化 分 解 实 验 装 置
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过氧化氢制取氧气实验改进研究
过氧化氢制取氧气实验改进研究作者：朱志杰权霞刘宗德蔺旭全张海来源：《中学课程辅导·教学研究》2017年第02期摘要：在实际教学中发现，目前初中化学课本及实验室中关于“分解过氧化氢溶液制取氧气”的实验，由于存在玻璃仪器容易破碎、连接装置费时、实验装置气密性难以保证、反应不易控制、氧气制取随时发生随时停止不易做到、药品用量不易控制浪费药品等问题，不便于学生实验及掌握。
经反复实验，对该装置进行改进，用输液吊袋替代锥形瓶能使实验装置简单、气密性良好、易于操作、取材方便便宜、节约药品、节省时间并且环保，同时实验成功率高，更方便学生操作实验及观察结果。
关键词：分解过氧化氢；制取氧气；改进实验引言：“分解过氧化氢溶液制取氧气”实验是初中化学中的一个非常重要的分组实验，实验采用的是固液常温型发生装置，该装置除了可以实验室制取氧气，还可以制取二氧化碳和氢气，所以是历年中考的热点。
教材实验装置如图 1 所示：图教材中设计的实验装置有以下几点不足之处：1、玻璃仪器容易破碎，连接装置比较费时；2、实验装置气密性难以保证，影响氧气的收集；3、反应不易控制，很难做到随时发生随时停止；4、药品的用量不易控制，浪费药品。
为了快速安全方便地制取氧气，将过氧化氢制取氧气的装置进行了如下图 2 的改进。
一、实验装置的改进1.改进后实验装置用20mL 注射器将过氧化氢溶液加入 250mL 输液瓶中，将二氧化锰配置成悬浊液，用20mL 注射器注入输液袋中，然后把输液瓶与输液袋用输液管连接起来，装置如图 2 所示。
2.实验仪器250mL 输液瓶 1 个、输液袋、水槽、药匙、集气瓶、玻璃片、铁架台、20mL 注射器2 个、输液管 1 根。
二、反应过程的改进1.实验原理过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下分解生成氧气和水。
2.实验药品改进（1）过氧化氢。
①用 20mL 注射器将过氧化氢溶液加入 250mL 输液瓶中。
②过氧化氢溶液的浓度最好是 15%左右。
“催化剂对双氧水分解速率的影响”实验改进
“催化剂对双氧水分解速率的影响”实验改进我国现行高中化学教材中“催化剂对化学反应速率的影响”实验，均采用MnO 2作催化剂，催化分解双氧水。
该方法有两点不利之处：（1）用MnO 2作催化剂易使学生产生“MnO 2参与反应并且放出氧气”的误解；（2）使用的MnO 2往往是很细的黑色粉末，加入溶液后因反应产生的泡沫使整个溶液呈现黑色，不便于气泡的观察。
也有文章报道用活性炭催化分解双氧水，笔者经过实验发现，用活性化催化剂同样存在上述（2）的缺点（并且反应现象不明显）。
笔者对该实验作了如下改进，可明确显示催化剂对反应速率的影响。
根据多相催化的原理，仍采用双氧水溶液作试剂，用Ag 、CuO 、Fe 2O 3等作催化剂，来加快双氧水的分解速率。
首先Ag 催化剂为例来介绍。
一、实验操作与现象1．预先取几小块陶瓷或干燥的砖瓦碎粒，然后浸泡在AgNO 3溶液中，取出碎粒在火焰上灼烧片刻后，冷却至室温，制成Ag 催化剂。
2．用试管取5mL30%双氧水溶液，将Ag 催化剂放入溶液中，即可观察到在陶瓷（或砖瓦）碎粒表面Ag 的覆盖层上，双氧水迅速分解，有大量气泡产生。
3．用带余烬的火柴棒在试管口可检验放出的气体是氧气。
二、原理1．硝酸银吸附在陶瓷（或瓷瓦）碎粒表面，灼烧后生成银的覆盖层，制成Ag 催化剂。
3222AgNO 2Ag 2NO O +↑+↑灼烧2．双氧水在以陶瓷（或砖瓦）碎粒为载体Ag 催化剂的作用下，催化分解，迅速放出O 2。
2222 Ag 2H O 2H O + O ↑说明： 1．CuO 催化剂的制备：将细铜丝绕成螺旋状，在火焰上灼烧，铜丝表面生成黑褐色的CuO ，冷却至室温后使用。
2．用一根生锈的小铁钉即可作Fe 2O 3催化剂。
3．以上方法可作为教师课堂演示实验，操作简单，溶液清晰，易观察双氧水在催化剂表面的分解。
加热分解过氧化氢的实验改进
百花园地2013-11实验室可利用过氧化氢制取氧气，为了说明氧气仅来自于过氧化氢的分解，二氧化锰只是催化剂，老师们往往会补充加热过氧化氢的实验：理论上过氧化氢在常温下就能分解得到氧气，只是速率很小，产生的氧气很少，难以检验。
实际操作中，需要加热过氧化氢使之加快分解，产生更多的氧气（如图1），将带火星的木条放在加热中的过氧化氢试管内，观察到的现象是：过氧化氢溶液加热达到沸腾时，液体喷涌剧烈，甚至能在管口看到白气，伸入管内或放在管口的带火星木条都会很快熄灭。
这样的现象不仅不能证实氧气来自于过氧化氢的分解，甚至会使学生误解，认为加热过氧化氢产生的物质能灭火。
一、寻找实验失败的原因在这一实验中，原来猜测可能的原因是过氧化氢溶液的浓度偏低，于是笔者试验了10%、20%、30%等多种浓度的过氧化氢溶液，仍然无法观察到带火星的木条复燃，因而笔者猜测实验失败的原因是：（1）过氧化氢在没有催化剂的情况下进行分解的速率是非常小的，即使在加热的情况下，其分解速率仍非常小，想让其在短时间内分解出足以使带火星的木条复燃的氧气是很困难的。
（2）原实验采用的加热方式是使用酒精灯直接加热，这样虽然温度高，能加速过氧化氢的分解，同时，水受热蒸发产生水蒸气，随氧气一起放出，这必然会使带火星的木条很快熄灭，使实验现象与预期效果背道而驰。
二、实验的改进思路及方法基于上述可能的原因，要想对症下药，需从两个方面入手：一方面，减少或除去产生的气体中大量水蒸气。
另一方面，增加制得的氧气浓度。
方法一：实验器材：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、酒精灯、试管夹、木条、火柴。
实验步骤：如图2所示，将20%过氧化氢溶液加入大号试管中，用带弯管的橡皮塞塞紧，这样做的目的是：一方面使溶液受热时产生的水汽尽可能存留在试管中。
另一方面，玻璃弯管口比试管口窄小，有利于产生的氧气从导管口集中导出，使试管口的氧气浓度增大，更容易使带火星的木条复燃。
实验现象：加热一段时间，过氧化氢溶液沸腾，水汽涌向试管口，靠近试管口的试管内壁上有大量水珠，玻璃弯管的内壁上没有出现水珠，此时将带火星的木条放入玻璃导管口或伸入玻璃导管内，可见带火星的木条复燃。
双氧水分解化学实验改进
课题：《对过氧化氢分解速率影响因素的探究》实验过后的反思参评教师：淄川一中于淑东探究对过氧化氢分解反应速率的影响新课程的设置中，提倡学生在实验中获得体验和知识的增长，但在具体教学中，由于实验时间过长、实验现象不明显、环境污染等问题的存在使得实验教学大打折扣，因此化学实验在保证实验效果的前提下，一定要直观、明显、省时、准确、安全。
在此要求下， 本人采用“多步组合，化繁为简”的方法，对“双氧水分解反应速率影响因素”的实验进行了多项实验并进行了有效改进。
实验1：在不同温度下，用不同浓度过氧化氢进行实验，其实验结果见下表通过上述实验分析发现如下问题：1. 浓度较低的5%和10%的双氧水即使加热到70℃分解现象也不明显，当将其浓度增加到15%时分解速率明显增加。
2. 常温条件下各种浓度双氧水的分解速率都很小，温度至少在70℃以上，但加热方式不宜使用酒精灯直接加热，这样虽然温度高，能加速过氧化氢的分解，但同时使水蒸发产生水蒸气，随氧气一起放出，影响实验结果。
改进方法：1. 考虑到浓度不宜增加太多，选择浓度在15%的双氧水较适合。
2. 考虑水浴温度70℃加热时间过长，可以直接使用热水瓶中的水。
3. 在对比不同浓度的双氧水分解速率时可以同时使用0.4mol/LFeCl 3溶液做催化剂，能缩短实验时间，对比现象明显。
温度对双氧水分解速率的影响实验（改进）浓度对双氧水分解速率的影响实验实验2：在不同催化剂对过氧化氢进行实验，其实验结果见下表实验改进设想：1.将此实验由定性上升到定量。
2.用医用一次性注射器和小药瓶代替分液漏斗和锥形瓶，省去了气密性的检验的麻烦而且能做到将液态一次性注入，时间上保证同步。
3.量气装置化繁为简，由在量气管中气泡上升的高度决定。
催化剂对双氧水分解速率的影响（改进）实验报告探究实验名称：影响过氧化氢分解反应速率的因素。
探究实验目的：了解影响化学反应速率的因素，学会对比实验操作，提供实验能力。
化学创新实验：过氧化氢催化分解探究实验的改进
化学创新实验：过氧化氢催化分解探究实验的改进一、实验名称过氧化氢催化分解探究实验的改进二、改进实验的目的：人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书·化学·选修5·化学反应原理22面“催化剂对反应速度的影响”实验中，采取如下方法：锥形瓶内盛有5%的H2O2，双孔胶塞上插有短导管和漏斗，短导管里插有带余烬的木条。
开始时余烬没有明显变化，从漏斗处向锥形瓶内加入少量MnO2，迅速产生大量气泡；余烬复燃。
装置如图1。
该实验存在的缺点1、实验容易失败笔者通过反复实验，当加入MnO2时木条的余烬已经熄灭；H2O2剧烈分解产生的液泡也容易使余烬熄灭，从而导致实验失败。
2.不利于观察实验现象由于H2O2的分解及木条的燃烧都在锥形瓶中进行，要让学生同时清晰观察、对比、探究到H2O2的分解过程和木条的复燃两种现象会存在一定的困难，不利于达到实验探究的目的。
改进目的：1.操作方便、安全，成功率更高。
2.可以通过调节H2O2的流量，清晰地观察到H2O2迅速分解，并产生稳定的氧气流。
3．适宜于教师或学生在课堂上反复进行实验对比探究三、实验仪器及试剂：锥形瓶双孔胶塞短导管和漏斗 MnO2 5%的H2O2 试管分液漏斗木炭四、实验仪器装置图：五、实验操作部分1.实验的装置和药品。
实验装置如图22.实验操作和探究过程（1）按图2装置连接好仪器，检查装置的气密性，后再装好药品。
（2）把水炭加热到红热放置于石棉网上，（也可以使用带余烬的木条）。
（3）打开分液漏斗，H2O2慢慢流入并充满锥形瓶里的短试管后，暂时关闭分液漏斗，引导学生观察此时H2O2的分解情况和木炭的现象，并提示认真对比探究接下来的实验现象；再打开分液漏斗，H2O2流入锥形瓶中。
此时与MnO2接触的H2O2迅速分解，木炭变红，发出耀眼的蓝光。
还可以反复开关分液漏斗，引导学生深入探究。
六、装置改进的意义1.操作方便、安全，成功率更高。
2.可以通过调节H2O2的流量，清晰地观察到H2O2迅速分解，并产生稳定的氧气流。
过氧化氢催化分解制备氧气的实验改进研究
•创新设计•（实验研究）过氧化氢催化分解制备氧气的实验改进研究王丽丽'，吴瞰艳2,张艳华'，谭宗俊'（1.四川师范大学化学与材料科学学院，四川成都 610068； 2.锦江区教师进修学校，四川成都 610066）摘要：在梳理二氧化猛催化过氧化氢分解实验中粉末状二氧化猛转化成颗粒状的研究成果的基础上，对二氧化链颗粒化进行了系列研究和设计。
通过实验验证，效果良好,便于一线教师操作和使用。
对初中教材三种制备氧气方法进行了综合比较，认为过氧化氢催化分解法最优。
关键词：二氧化猛；过氧化氢；催化分解；实验改进文章编号:1005 -6629（2019）6-0073-03 中图分类号：G633. 8 文献标识码：B1该实验的不足和改进方法的文献综述用二氧化猛催化过氧化氢分解生成氧气这个 实验已经成为现行初中化学教材中的经典实验,尽管不同版本的初中教材对该实验的叙述和要求有所不同，但是教材中使用的二氧化猛都为粉末状是相同的。
粉末状的二氧化镒与过氧化氢接触面积较大,反应速率较快,但是粉末状的二氧化猛存在以下问题：过氧化氢与粉末状二氧化猛形成黑色的悬浊液在反应中不停翻滚,影响了实验现象的观察；由于反应速率较快,收集氧气时教师一个人操作有点困难,时常手忙脚乱、顾此失彼;另 外，二氧化猛粉末颗粒非常小，不方便回收，所以大多数教师放弃回收而造成资源浪费和环境污染。
为了解决上述问题，很多研究者均考虑将粉 末状的二氧化猛加工成块状（或颗粒状，或用胶水粘附，或用滤纸包裹等），达到使二氧化猛方便回收并可以重复使用之目的切O基于上述已有研究成果，我们也试图寻找能 够使二氧化猛粉末形成块状或颗粒状的简便易行的方法。
2粉末状二氧化猛形成块状、颗粒状途径2. 1 用堵漏剂和乳白胶调和使二氧化猛粉末块状化生活中下水道漏水时需要用堵漏剂修补时，*基金项目：新课改以来的化学教育研究趋勢及其热点分析一基于CNKI 等教育文献数据的统计分析（18SB0555）。
检测“过氧化氢分解产物”的实验改进
2017年第7期教育与装备研究技术方法检测“过氧化氢分解产物”的实验改进李姐姐杨其霍静摘要:根据中学化学中的指示剂“亚甲基蓝”能被碱性葡萄糖还原为无色，接着又被〇2 重新氧化为蓝色的原理，改进了高中生物实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解”中产 物检测的方法。
该方法既能快速检测出过氧化氢分解产物——氧气的性质，又能检测出氧气产生的速率，为中学生物实验教学提供了一个在有限时间内师生均可动手实践的可行参考。
关键词：过氧化氢；氧气；亚甲基蓝；实验教学在探究“酶的作用和本质”的教学内容中， 要利用实验“比较过氧化氢在不同条件下的分 解”，让学生了解过氧化氢酶的作用和意义。
该实验中检测过氧化氢分解速率的原理是：2H 2〇2催化剂或加热>2H 2〇 + 〇2 T ，〇2具有助燃 作用，可以使带火星的卫生香复燃。
由于在不 同催化剂的作用下，〇2产生的速率不同，因此 带火星卫生香的复燃程度也不同。
在H 2〇2分 解产生〇2时，也生成A O ,因此冒出的气泡中 会含有一定量的水分;而且由于装置是敞开的， 产生的〇2又容易逸出试管，所以常会出现卫生 香复燃的效果不明显，增加了卫生香复燃检测 的偶然性[1]。
的产生量，但不能直接检测出产生的气体究竟是什么。
本文通过实验改进，找到一种既能快 速检测出气体产生的速率，又能检测出气体性 质的方法，为中学在有限教学时间内提供一个 动手实践的可行参考。
一、实验装置(见图1)在教学一线，有教师采用排水集气法收集 同一时间内气体的产生量，来证明H2O2的分 解速率[2]。
虽然这种改进方法可观察到气体图1 实验装置图(一）反应装置锥形瓶A 内盛放反应液（H2O2和催化剂李妞妞，西南大学生命科学学院，2013级本科生；杨其，西南大学生命科学学院，2015级教育硕士；霍静，西南大学生命科学学院，副教授。
本文是中央高校基本业务费专项资金资助“基于科学实践的高中生物实验课程开发” (XDJK 2016E 092)和西南大学基本科研业务费专项资金资助“‘探究模式’在中学生物学教学中的应用研究”（XD - JK 2013C 084)的项目研究成果。
一级反应—过氧化氢分解实验的改进
过氧化氢分解是一种重要的化学反应，它在某些化学反应中起着至关重要的作用。
但是，由于实验条件和设备的限制，它的效果也受到了影响。
为了提高实验效率，本文将介绍几种对过氧化氢分解实验的改进方法。
首先，使用更先进的反应器结构可以提高实验效果。
传统的反应器结构包括圆形反应器和椭圆形反应器，它们的反应效率比较低。
现在，已经有许多新型反应器结构，如新型椭圆形反应器、三角形反应器等，它们的反应效率比传统的反应器结构有很大提高。
其次，应采用更多的反应温度，以提高反应效率。
根据理论研究，过氧化氢分解反应的效率与温度有关，温度越高，反应的效率越高。
因此，在实验中，应尝试使用更高的反应温度，以提高实验效率。
再次，应采用更先进的分解催化剂，以提高反应效率。
传统的分解催化剂，如硫酸铵和硫酸镁，已经无法满足反应效率的要求。
现在，已经发展出一系列新型分解催化剂，如钴催化剂、铜催化剂等，它们的反应效率要高于传统的催化剂。
最后，应采用更先进的反应方法，以提高反应效率。
随着科学技术的发展，现在已经有很多先进的反应方法，如微波反应、超声反应等，它们的反应效率要高于传统的反应方法。
综上所述，为了提高过氧化氢分解实验的效率，可以采用更先进的反应器结构、更多的反应温度、更先进的分解催化剂以及更先进的反应方法。
当然，这只是一个概述，具体的改进方案还需要结合具体情况进行调整。
双氧水分解化学实验改进
课题：《对过氧化氢分解速率影响因素的探究》实验过后的反思参评教师: 淄川一中于淑东探究对过氧化氢分解反应速率的影响新课程的设置中, 提倡学生在实验中获得体验和知识的增长, 但在具体教学中, 由于实验时间过长、实验现象不明显、环境污染等问题的存在使得实验教学大打折扣, 因此化学实验在保证实验效果的前提下, 一定要直观、明显、省时、准确、安全。
在此要求下, 本人采用“多步组合, 化繁为简”的方法, 对“双氧水分解反应速率影响因素”的实验进行了多项实验并进行了有效改进。
1.通过上述实验分析发现如下问题:浓度较低的5%和10%的双氧水即使加热到70℃分解现象也不明显, 当将其浓度增加到15%时分解速率明显增加。
常温条件下各种浓度双氧水的分解速率都很小, 温度至少在70℃以上, 但加热方式不宜使用酒精灯直接加热, 这样虽然温度高, 能加速过氧化氢的分解, 但同时使水蒸发产生水蒸气, 随氧气一起放出, 影响实验结果。
1.改进方法:2.考虑到浓度不宜增加太多, 选择浓度在15%的双氧水较适合。
考虑水浴温度70℃加热时间过长, 可以直接使用热水瓶中的水。
在对比不同浓度的双氧水分解速率时可以同时使用0.4mol/LFeCl3溶液做催化剂, 能缩短实验时间, 对比现象明显。
温度对双氧水分解速率的影响实验（改进）浓度对双氧水分解速率的影响实验1.实验改进设想:2.将此实验由定性上升到定量。
用医用一次性注射器和小药瓶代替分液漏斗和锥形瓶, 省去了气密性的检验的麻烦而且能做到将液态一次性注入, 时间上保证同步。
量气装置化繁为简, 由在量气管中气泡上升的高度决定。
催化剂对双氧水分解速率的影响（改进）实验报告。
分解过氧化氢溶液制氧气实验的再探究
总第362期2021年5月分解过氧化氢溶液制氧气实验的再探究马喜军摘 要：利用试管、烧杯、酒精灯、水槽和铁架台等常见的实验仪器，设计了一套利用水浴加热分解过氧化氢溶液制取氧气和检验氧气的实验装置。
通过研究教材的探究思路、查阅一线教师对该实验的创新设计，处理二氧化锰的添加方式，设计了可行的、便于操作与观察的实验方案，以提高课堂的教学效果。
关键词：水浴加热；二氧化锰；过氧化氢溶液；氧气的制备作者简介：马喜军，本科，高级教师。
甘肃省白银市会宁县党岘初级中学，730712基金项目：2019年度白银市教育科学“十三五”规划课题《初中化学教学中乡土课程资源的开发利用研究》(编号：BY 〔2019〕G374)。
在初中化学氧气的制取教学中，用分解过氧化氢溶液的化学反应原理制取氧气，是其中一种常见的方法。
对该内容的教学，除要求掌握原理基础之外，更重要的是让学生通过实验探究活动知道二氧化锰在分解过氧化氢溶液制氧气的整个反应过程中的作用。
本文设计了用水浴加热过氧化氢溶液制取氧气的实验装置，改进了在橡胶塞中所带滴管处检验氧气，在拓展学生自主探究能力的前提下，引导学生选用生活中干燥剂包装袋盛装二氧化锰粉末，探究二氧化锰在分解过氧化氢溶液中的作用，培养学生分析处理问题的能力，提升其在实验过程中的探究素养。
一、水浴加热过氧化氢溶液制氧气的创新实验1.背景资料通过查阅资料可知，过氧化氢溶液在不同温度下的分解温度是不同的：当温度为60℃时，分解率为50%左右；当温度达到90℃～100℃时，过氧化氢溶液可以分解90%；当加热到100℃以上时，开始急剧分解。
2.设计实验设计的创新实验装置用铁架台和铁夹固定试管，使试管底部浸入烧杯的水中，约4～5 cm ，不能接触到烧杯底部。
3.实验操作、现象和结论(1)连接仪器，检查装置的气密性。
(2)在试管中加入5 mL 浓度为30%的过氧化氢溶液，将带有导气管的橡胶塞塞在试管口，然后将橡皮导管的另一端伸在水槽中，如图1所示。
对H2O2催化分解反应实验的改进
对H2O2催化分解反应实验的改进杨敏【摘要】对H2O2催化分解反应催化剂加入方法进行了分析,提出改进建议.实践证明所提出的方法操作方便,计量准确,可提高实验精度.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2003(018)006【总页数】3页(P41-43)【关键词】过氧化氢;催化分解;化学实验;催化剂【作者】杨敏【作者单位】北京化工大学材料学院2001级,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】O6-31 简介过氧化氢催化分解反应的反应方程式为：反应为一级反应，根据一级反应的特点，并用Vt，V∞分别表示t时刻、反应进行完全时系统氧气的体积，有：显然，氧气体积测量的准确程度直接影响实验结果。
资料介绍的量气方法共有两种，一种是用皂膜流量计[1,2]，另一种是用量气管[3,4,5]。
两种方法都可得到满意的结果，但催化剂的加入方式会给实验带来较大误差。
2 问题的提出文献[1](装置如图1)使用的催化剂加料方式为：“用移液管取0.1000mol·L-1KI溶液10mL装入反应管1中，放入搅拌子，开始搅拌预热5min后，停止搅拌。
然后加入3%H2O2溶液10mL，旋紧胶塞，防止分解的O2漏出……。
”实际上，这样操作，在H2O2加入后与旋紧胶塞前，已经有分解的O2漏掉了，必然影响到实验结果。
图1 过氧化氢分解实验装置(1)图2 过氧化氢分解实验装置(2)文献[4](装置如图2)的操作方式为:“……移取5mL KI溶液和5mL蒸馏水于锥形瓶中，另外移取10mL H2O2溶液于小塑料瓶中，并放入一个搅拌子，用镊子将小塑料瓶轻轻立于锥形瓶中，在锥形瓶口套上铅套，塞紧塞子，移入水浴槽中。
……开动电动搅拌，将锥形瓶中的塑料瓶摇倒…… ”。
这样的实验步骤，除了操作困难(将小塑料瓶轻轻立于锥形瓶中)和摇倒塑料瓶易造成塞子漏气外，在摇倒塑料瓶后，瓶中的H2O2能否很快流出与KI溶液混合也值得讨论。
文献[5](装置如图3所示)的操作方式与文献[6]相同，当使用的催化剂是液体时，在催化剂托盘上放一个小瓶，将液体催化剂放在小瓶中，准备工作做好后，将小瓶摇倒。
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验装置及实验材料的改进探究
“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验装置及实验材料的改进探究内容摘要：经过教学实践及查阅相关文献资料，笔者发现人教版必修1《分子与细胞》第五章第一节“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中存在如实验材料不容易获取、实验材料不稳定、实验过程存在安全隐患、观察效果不佳等不足之处。
笔者通过对实验装置及实验材料进行改进和探究，使该实验的实验材料更加容易获得、实验效果更加易于观察且过程安全性更高，有利于提高学生探究生物科学实验的兴趣。
关键词：过氧化氢实验装置实验材料改进探究高中生物人教版必修1《分子与细胞》第五章第一节“比较过氧化氢在不同条件下的分解”是在探究和验证酶的高效性实验中一个比较经典的实验，但笔者经过教学实践及查阅相关文献，发现教材中原实验存在如下几点不足：①过氧化氢分解后不仅产生氧气，还会生成水，且水与氧气的体积比为2∶1，加之反应产生大量含水分的气泡，都会影响卫生香的燃烧，从而导致实验误差较大[1]。
②由于装置不严密，过氧化氢分解产生的氧气容易逸出试管，很难全部留在试管中用于助燃从而影响实验的观察效果甚至可能导致失败[1]。
③当产生大量氧气时，卫生香燃烧剧烈，于实验者而言存在安全隐患[1]。
④新鲜肝脏难以保存，可能会影响过氧化氢酶的活性[2]。
的量有限，不利于观察。
⑤2ml的过氧化氢溶液量过少，产生的O2⑥学生提出教材中FeCl的用量和新鲜肝脏研磨夜的量是相同的，但并未提3的催化效率。
到两者浓度是否一致，无法真正对比酶的催化效率和FeCl3为解决上述问题，真正控制单一变量，探究自变量和因变量的关系，笔者通过跨学科方法组合及反复实验，在原实验的基础上对实验的装置及实验的材料进行了改进并进行了探究，将该实验进行细化，分为了两个探究实验：1.探究不同温度对过氧化氢分解的影响。
2.探究不同的酶的量对过氧化氢分解的影响。
对实验材料和实验装置作了以下更改：①使用富含过氧过氧化氢酶的土豆代替新鲜肝脏，易于保存和获取；②增加过氧化氢溶液的使用量，使实验现象易于观察；③在探究不同温度对过氧化氢分解的影响实验中，由于分解得到的氧气量较少，采用有色液滴移动距离作为指标探究分解情况；④在探究不同量的酶对过氧化氢分解的影响实验中，由于分解得到的氧气量较多，则可以使用气球大小的变化作为指标来探究分解的情况。
过氧化氢催化分解实验的探究与思考
过氧化氢催化分解实验的探究与思考李永;王小英【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)020【总页数】2页(P60-61)【作者】李永;王小英【作者单位】四川省北川中学;四川省北川中学【正文语种】中文本文对高中化学中关于过氧化氢的催化分解实验进行了深入探究,并运用到课堂教学实践中,取得了很好的效果,现就此实验的探究总结如下.过氧化氢催化分解实验在人教版《必修2》和《选修4》中均有引入,以此反应为载体来分别定性说明温度、有无催化剂及不同催化剂对化学反应速率的影响，为认识理解外界条件对化学反应速率的影响提供了帮助．笔者思考的是如何在课堂上简单、快捷、安全地操作实验且能让实验现象明显、能有针对性地突出问题达到为教学服务的目的．同时又能重复利用催化剂,建立微型化学、低碳化学、绿色化学的意识．笔者探寻了过氧化氢催化分解的更为合适的实验方法和不同催化剂对过氧化氢分解反应的催化作用．实验装置如图1所示，锥形瓶内盛有10 mL左右质量分数为10%的H2O2，双孔胶塞上插有短导管和漏斗，短导管里插有带余烬的木条.开始时余烬没有明显变化，经漏斗向锥形瓶内加入少量MnO2后，试管中迅速产生大量气泡，余烬复燃.该实验设计中存在的问题:装置复杂,带火星的木条复燃率低,药品消耗量大，实验完毕后的漏斗、锥形瓶清洗较麻烦，试管中做实验又常有反应剧烈液体带着催化剂喷出试管,造成学生的恐惧心理．所以笔者想到了模拟“大象牙膏”实验．实验步骤:锥形瓶中事先放入大约1 g MnO2粉末,试管中取10 mL滴有洗涤液的过氧化氢溶液,将试管中的过氧化氢溶液倒入锥形瓶中．用带火星的木条伸入泡沫,观察现象(如图2)．实验现象:混合瞬间产生大量泡沫，带火星的木条复燃．实验优点:这样的演示能激发兴趣、操作简单、安全,且现象明显．实验不足处:催化剂难回收再利用,后续清洁工作又烦琐．自制教具:在玻璃棒上用胶水粘上MnO2粉末,晾干后洗涤烘干备用,或在玻璃棒上贴双面胶再粘上MnO2粉末,晾干后洗涤烘干备用(两相比较,用双面胶更好,粘贴的MnO2粉末更均匀).实验步骤:取5%的过氧化氢溶液10 mL于试管中,将粘有MnO2粉末的玻璃棒插入溶液中．实验现象:玻璃棒MnO2周围有大量的气泡产生,其余部分无明显气泡．实验优点:这种方式使用催化剂操作简便,节约时间,而且现象明显,很适合作课堂演示实验．且可循环使用催化剂,体现了低碳化学、绿色化学的教学理念．这样改进后还可以称量反应前后玻璃棒的质量,同时重复使用玻璃棒来证明催化剂反应前后质量不变,化学性质未改变的性质．在实验2完成的基础上,学生会提出:有没有好固定又对该反应有较好催化效果的固体催化剂呢?于是笔者想到了银镜,银镜反应后的试管,用硝酸洗涤浪费药品污染环境,用在这儿,变废为宝．实验步骤:向银镜反应实验后附有银镜的试管中加入5%的过氧化氢溶液.实验现象:溶液中产生大量气泡,带火星的木条伸入试管口,复燃．实验结论:银是能使过氧化氢分解得很好的催化剂．实验不足:若试管壁上均匀附着银,会遮挡我们的观察．所以,最好将银镜反应后的试管处理一下,让试管靠近底部处留一圈银即可．通过对实验方法的探寻,学生可以根据实验目的选择不同的实验方法，可以更方便地完成实验．比如:在元素周期表的学习中知道过渡元素及其化合物常做催化剂．那么,常见的过渡元素及其化合物对过氧化氢的分解反应是否有催化作用呢?催化效果如何?学生自然就想到粉末状物质作催化剂,最好的就是将催化剂固定在玻璃棒上做实验．笔者做了如下实验:实验步骤:在3支试管中分别取等浓度、等体积的5%的过氧化氢溶液5 mL,分别插入蘸有MnO2粉末、Fe2O3粉末、MnSO4粉末的玻璃棒．实验结论:1)常见过渡元素及其化合物可作H2O2分解的催化剂．2)不同的催化剂对反应的催化效果不同——即催化剂种类影响反应速率(MnO2、MnSO4的催化效果比Fe2O3好). 3) 同种催化剂的用量、状态、接触面积会影响催化效果．再如,《选修4》第2章第2节探究1中，溶液作催化剂时,适合用模拟“大象牙膏”实验演示．在这组对照实验中学生会提出:从控制变量法讲,应将实验改为:0.1 mol·L-1CuSO4溶液(5 mL)和0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液(5 mL)对照试验．或者0.1 mol·L-1 CuCl2溶液(5 mL)和0.1 mol·L-1 FeCl3溶液(5 mL)对照试验．否则不能说明是比较Cu2+和Fe3+对反应的催化作用．为此,笔者做了如图3所示实验:实验步骤:在4支试管中分别取0.1 mol·L-1 CuCl2、CuSO4、FeCl3、Fe2(SO4)3溶液10 mL,分别加入滴有洗涤液的10%的过氧化氢溶液10 mL．实验结论:溶液中对反应影响不大．从发泡速率可以明显看出Fe3+比Cu2+的催化效果好．本文以过氧化氢分解反应为载体,探寻实验的创新演示方法,在对实验进行创新探寻,教具自制中培养了学生的创新精神、探究能力、低碳绿色环保意识、感受了化学的创新设计之美．并对过渡元素及其化合物对过氧化氢分解的催化作用进行了深入探究：过渡元素及其化合物是我们探寻催化剂的方向．同时,催化剂的种类、状态、用量、接触面积对反应速率的影响值得我们深入探究．。
基于核心素养过氧化氢分解的实验改进
基于核心素养过氧化氢分解的实验改进摘要：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验是高中生物实验不开或缺的内容，本文通过文献阅读法、实验法对课本实验在材料、实验装置及实验结果检测三方面进行改进，旨在提高高中生物实验开展率、提高学生动手操作能力和科学实验探究的能力，落实学生生物学科核心素养。
关键词：过氧化氢分解；实验改进；核心素养过氧化氢在不同条件下分解实验位于教材必修1第5章第1节内容，通过该实验的学习，让学生理解酶作用的本质，酶具有高效性的特征，培养学生科学设计实验，科学探究能力，掌握控制变量法，学会实验变量分析的方法。
基于教材中该实验的实验材料难保存、实验装置无法对实验结果进行定量分析，实验结果的检测可行性低，带火星的木条或者卫生香复燃现象不显著等因素，课本经典实验亟待优化，笔者对实验进行改进，以提高各学校相关实验开展率，尤其实验条件落后的乡镇学校，提高学校的实验教学水平。
1.实验材料的改进在“比较过氧化氢在不同条件下分解”实验，教材中过氧化氢酶材料选用的是，肝脏研磨液存在不易储存，反应剧烈，反应时间短，不易仔细观察实验现象等不足。
文献记载土豆泥、苹果、油麦菜叶、蒜苔等研磨液可替代20%肝脏研磨液[1 ][ 2 ]，笔者实验证实上述文献记载50%白萝卜研磨液、50%苹果研磨液、等材料酶促反应十分缓慢，现象不明显， 20%肝脏研磨液酶促反应速率过于剧烈，易造成学生安全事故，基于上述材料改进的实践，笔者尝试将肝脏研磨液稀释，结果表明质量分数1%的肝脏研磨液作为酶溶液，反应温和，可以很好观察实验现象，建议广大一线教师做该实验时材料可采用质量分数1%的肝脏研磨液，这样可以节省实验材料，减少实验经费支出。
1.实验装置的改进教材中实验装置（图1a）主要是试管和胶头滴管，实验结果中试管只能看到气泡的产生，未收集气泡并对气泡定性和定量分析，胶头滴管吸取酶溶液时，根据手指挤压胶头添加酶溶液，无法对酶量进行定量添加，根据上述教材实验的不足，笔者利用注射器和注射器胶塞对实验装置进一步改进（图1b），与教材经典装置相比，改进后装置有如下优势：1.反应装置由一次性医用注射器和注射器胶塞（装置中红色部分）组成与教材中试管相比，胶塞与注射器形成的密封装置实现反应气体的收集，气体推动注射器活塞移动的刻度对氧气定量检测。
过氧化氢催化分解实验方法的改进
［ 参 考 文 献］
［ ］ 刘 冰． 化学探究学习论［ 济 南： 山东教育出版 １ Ｍ］ ． 毕华林 ， 社， ２ ０ ０ ４： ２ ６－３ ０． ［ ］ 创设 问 题 情 景 激 活 学 生 的 思 维 是 过 程 教 学 的 关 键 ２ 柳世明 ． ［ ］ （ ） ： 化学教育 ， Ｊ ． ２ ０ ０ ５， １ ３ ６． ［ ］ 化学实 验 研 究 与 设 计 ［ 合 肥： 安 徽 人 民 出 版 社， ３ Ｍ］ ． 熊言林 ． ２ ０ ０ ９： ２ ４ ０－２ ４ ３．
４ １ ３． ３ ５ ２． ７ ３ １． ０ ０ ４ ５ １ ６． ０ ８ ２． ４ ６ ０． ９ ０ ０ ６ １ ８． ５ ４ ２． ２ ２ ０． ７ ９ ７ ７ ２ ０． ７ ６ ２． ０ ０ ０． ６ ９ ３ ８ ２ ２． ７ ６ １． ８ １ ０． ５ ９ ３ ９ ２ ３． ５ ７
（ 下转第 １ ０ １页）
作者简介 ： 刘荣梅 （ 女 ， 讲师 ， 硕士研究生 ， 主要从事功能纳米材料的控制合成及性能研究 。 １ ９ ７ ９－ ）， ） 基金项目 ：安徽工程大学教学研究项目 （ ２ ０ ０ ９ ２ ９ ｙ ｊ ｙ 收稿日期 ： ２ ０ １ ０ ０ ７ １ １ － －
高师院校化学实验教学问题情景的创设 吴凤兮 ：
考讨论 ， 在讨论过程中 ， 促 使 他 们 加 强 注 意， 培养他们的思 维严密性 。 例如 ， 在化学 教 学 论 实 验 课 中 的 氢 氧 化 亚 铁 制 备实验教学时 ， 先让学生思 考 如 果 用 硫 酸 亚 铁 溶 液 直 接 滴 入到氢氧化 钠 溶 液 中 能 否 得 到 氢 氧 化 亚 铁 沉 淀 ？ 怎 样 操 作能获得理想的实验结 果？ 经 过 学 生 讨 论 思 考 后 ， 再让学 生进行亲手 操 作 ， 验 证。通 过 失 败 的 实 验， 吸取了失败的 从而促使学生对化学 实 验 的 正 确 操 作 方 法 有 了 深 刻 教训 ， 的认识和理解 ， 启 迪 了 学 生 的 积 极 思 维， 培养了学生思维 严密性 。 在高师院校化学实验 教 学 过 程 中 ， 创设问题教学情景 其实质就在于揭示化学实验现象的矛 的 方 法 多 种 多 样， 盾， 引发学生内心的冲突 ， 唤 起 学 生 的 思 维， 激发学生学习 动力 ， 使学生真正适应高师 院 校 课 程 改 革 下 的 学 习 活 动 之 中 。 另外 ， 依据学生以及 化 学 实 验 教 学 内 容 进 行 不 同 的 化 学 实 验 教 学 问 题 情 景 创 设， 有助于使学生产生积极的情 感， 激发求知欲望 ， 使学生在 “ 玩” 实 验 中 获 得 快 乐， 在“ 乐” 中掌握知识 ， 培 养 能 力， 会更有效地达成高师院校化学实 验教学的新目标 。
基于“催化剂”概念建构的双氧水分解实验的改进
基于“催化剂”概念建构的双氧水分解实验的改进
伏劲松;巫俊婷;彭蜀晋;王萍
【期刊名称】《化学教育》
【年(卷),期】2016(037)021
【摘要】针对初中化学教材中“分解H2O2制O2的反应中MnO2的作用”实验存在的缺陷,对教材实验进行了有效地改进,为建立正确的催化剂概念提供必要的化学实验支撑,凸显化学实验的实证价值.
【总页数】4页(P63-66)
【作者】伏劲松;巫俊婷;彭蜀晋;王萍
【作者单位】四川师范大学化学与材料科学学院成都610068;成都市郫县安德学校成都611732;四川师范大学化学与材料科学学院成都610068;四川师范大学化学与材料科学学院成都610068
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于催化剂、有机氧化反应概念建构的乙醇氧化实验改进 [J], 伏劲松;黄红梅;彭蜀晋;张艳华
2.优化化学实验提高课堂效率\r——\"探究过氧化氢分解的催化剂\"实验的改进[J], 陈佳
3.验证二氧化锰是双氧水分解催化剂的实验改进与创新 [J], 方诣; 臧欣欣
4.验证二氧化锰是双氧水分解催化剂的实验改进与创新 [J], 方诣; 臧欣欣
5.用氧气传感器探究催化剂对双氧水分解速率的影响 [J], 成昌华
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优化化学实验提高课堂效率*——“探究过氧化氢分解的催化剂”实验的改进陈佳（桂林市奎光学校广西桂林541002）摘要：目前初中化学课本中的实验，大多都已给出较详尽的实验步骤，教师在课堂上能快速演示，学生在教师的指导下也能自主完成。
但仍有小部分实验受实验条件及上课时长的限制，无法实现课堂上的演示及学生探究活动。
文章以课本探究活动“探究过氧化氢分解的催化剂”为例，提供了几种改进课本该实验的方法，以实现该实验在课堂演示及学生分组实验探究的可行性和高效性。
关键词：催化剂；实验改进；高效；节约文章编号：1008-0546（2019）02-0080-03中图分类号：G633.8文献标识码：Bdoi ：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.02.025一、问题的提出2017年11月，笔者有幸参加了桂林市教科所组织的初中化学优质课比赛，赛题为“制取氧气”。
在备课过程中，笔者发现，课本在设计“探究二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂”的实验步骤上，存在着一些不足。
本市所使用的科粤版教材中，“探究二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂”的实验步骤原文如下：用约10%的过氧化氢溶液和二氧化锰做下列实验：（1）用量筒量取4mL 过氧化氢溶液加入试管中，将带火星的木条伸入试管的上部，结果怎样？（2）另取少量二氧化锰装入试管中，又将带火星的木条伸入试管内，结果怎样？（3）再量取4mL 过氧化氢溶液加入另一支试管，用药匙加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸进试管口，有什么现象发生？（4）待实验（3）的试管内的液体不再放出气泡时，重新加入4mL 过氧化氢溶液，再用带火星的木条伸进试管口，又有什么现象发生？（1）（2）（3）（4）从催化剂的定义可知，要得出“二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂”的结论，需要验证三个方面：①二氧化锰能改变过氧化氢分解的速率；②在化学反应前后，二氧化锰的化学性质不变；③在化学反应前后，二氧化锰的质量不变。
如果按照上述观察活动进行实验，仅能得出“二氧化锰能改变过氧化氢分解的速率”及“在化学反应前后，二氧化锰的化学性质未变”的结论。
而对于“反应前后二氧化锰的质量是否发生改变”，课本未给出详细的实验步骤，而是一笔带过，以结论的形式，直接告诉学生“若在实验前准确称出二氧化锰的质量，实验后将二氧化锰回收、干燥、再称量，会发现它的质量没有改变。
”这样简略的设计，显然大大削弱了学生对于催化剂这一探究过程的理解，不利于发展学生科学实验探究的能力及严谨求实的科学品质。
二、问题的分析《义务教育化学课程标准》［1］中提到“书中所列举的活动不要求全盘照搬，在教材编写或教学时可依据实际情况选择应用，也可以增补更合适的探究活动。
”尽管如此，但大部分教师仍选择让学生通过阅读课本的方法，直接得出“在化学反应前后，二氧化锰的质量不变”的结论，或直接播放视频让学生观看。
教师、学生都不亲自动手完成本实验，原因如下：1.将二氧化锰与过氧化氢分离操作困难［2］且耗时较长实验室的二氧化锰均为粉末状，将其加入过氧化·实验教学研究·*基金项目：桂林市教育科学“十二五”规划课题“基于科学探究的初中化学课堂教学案例研究”（项目编号：2015A-04）研究成果之一。
氢溶液前的质量比较容易称量。
但将其加入过氧化氢溶液后，若要对其进行称量，则需要先将其用滤纸过滤，然后干燥。
在过滤过程中，由于二氧化锰粉末与滤纸孔径相当，二氧化锰会将滤纸空隙堵住，而大大减慢过滤速度。
2.无法快速将二氧化锰进行干燥要将二氧化锰进行干燥，就必须连同滤纸一起烘干，此操作需要低温、恒温进行，对干燥仪器的要求较高，不仅操作困难，而且耗时较长。
综上所述，此实验耗时长、操作繁，无论是教师演示还是学生实验，都无法在一节课堂上快速完成。
所以课本也并未给出具体的实验方案，以期教学者和学生们设计出更优化、更高效的实验方案。
三、实验的改进为了能实现在课堂上快速探究“在化学反应前后，二氧化锰的质量不变”的实验，针对上述在实践过程中出现的问题，笔者查阅了大量书籍资料及文献，发现了不少能“快速将二氧化锰与过氧化氢溶液分离并干燥”的方法，并一一尝试，分析优缺点，整理总结如下：改进方法一：（如图所示）将二氧化锰用细孔材料包裹，并悬挂于反应容器上方，需要反应时将其推入过氧化氢溶液中，不需反应时则将其向上拉离液面，以此实现将二氧化锰与过氧化氢溶液快速分离。
图1改进方法1根据此原理，笔者尝试了以下几种细孔材料：1.纱布或茶叶包或制衣布料：笔者几经寻找并尝试实验，发现找到的纱布、茶叶包、制衣布料的孔径均大于二氧化锰孔径。
将二氧化锰包裹后放入过氧化氢溶液，均有大量二氧化锰从空隙中漏出。
2.滤纸或口纸：笔者尝试将滤纸和口纸均剪成长条状，并折叠成“红包样式”，并用订书机封口（未用胶水是因为胶水遇水会失去粘性）。
实验过程中发现，虽然二氧化锰漏不出去，但双氧水进入材料的速度很慢，进入后过氧化氢分解产生氧气，氧气将滤纸袋胀开，滤纸袋上浮至双氧水液面，袋内的双氧水被挤出袋外，导致反应逐渐停止；并且有较多二氧化锰粉末从订书机洞口跑出，导致二氧化锰无法被完全收集。
若将口纸和滤纸围成兜状，结果仍然相似。
【结果分析】上述方法中，纱布、茶叶包、制衣布料孔径太大，无法将二氧化锰全部收集；滤纸、口纸口径合适，但由于孔径太小，使反应速率变得很慢，无法快速产生氧气进行课堂实验。
改进方法二：更换催化剂。
将二氧化锰换成块状、易于过滤的催化剂。
（1）土豆块或土豆片或红砖块：笔者尝试取新鲜的土豆，分别将其切成块状、条状、片状三种形状，各为1克，加入5%的过氧化氢溶液，观察30秒，发现土豆表面均有气泡产生，但是都非常少。
同样实验，取红砖块1克加入5%的过氧化氢溶液中，几乎看不到红砖块表面有气泡产生。
原因：能催化过氧化氢分解的是土豆中的过氧化氢酶、红砖块中的氧化铁，而土豆中含有的过氧化氢酶含量较低，红砖中氧化铁的含量也较低，均不足以使过氧化氢迅速产生氧气。
（2）猪肝［3］：笔者从菜市买来一块100g 的猪肝，切下一小块，绑上细线，用精确度到0.01g 的电子天平进行称量。
放入过氧化氢溶液中，看到有大量气泡产生，30秒后取出，用清水洗净，滤纸吸干，再称量，质量与反应前一致。
整个实验过程不超过两分钟。
【结果分析】此方法具有以下优点：1.猪肝为块状，反应前后的质量易于称量，且无需进行过滤、烘干等繁琐的操作，课堂教师演示或学生探究实验都十分快捷、方便。
2.用猪肝探究过氧化氢分解所需的催化剂，需要的过氧化氢的浓度仅为3%，甚至更低，且现象非常明显，大大节约了过氧化氢溶液的用量。
3.猪肝的催化能力很强，用其反复实验多遍后，仍可使用，实验完毕后，将其洗净、擦干，重新置于冰箱内保存，数天后取出使用，催化效果仍然非常好。
若置于冰冻层，保存使用时间可达到更久。
注意事项：1.用猪肝做催化剂时，宜选用浓度较稀的3%的过氧化氢溶液。
猪肝内含有丰富的过氧化氢酶，能快速地催化过氧化氢的分解，若在小试管中进行此实验，用5%的过氧化氢溶液，一加入猪肝，会看到有大量氧气迅速产生，且产生很多白色小气泡，气泡10秒后便能涌出试管，可见反应速率相当快。
此时需要改用较稀的过氧化氢溶液，以医用3%的过氧化氢溶液的浓度为最佳，既能快速产生氧气，供学生用带火星的小木条进行检验，又不会出现气泡快速逸出的现象。
当然在试管液面上方仍浮有许多小气·实验教学研究·泡，这些气泡中包裹有氧气，用带火星的小木条接触，也可看到木条复燃，学生们乐此不疲。
缺点：能让学生快速通过实验得出催化剂的定义，但只能得出猪肝是过氧化氢分解的催化剂，二氧化锰在催化过氧化氢分解反应前后质量是否改变的问题仍未解决。
改进方法三：把粉末状二氧化锰制成块状能用作过氧化氢分解的催化剂的物质种类有很多［4］，如：金属氧化物（二氧化锰、氧化锌、氧化铁、氧化铜、氧化铝等），盐类（氯化铁、氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸铜、硫酸锰等），其中催化效果最好的仍是二氧化锰。
由于大颗粒状的二氧化锰很难采购到，笔者只能自己尝试将二氧化锰制成块状了。
方法1：在二氧化锰粉末中加入水泥制成球状：“将水泥和二氧化锰粉末按照质量为1∶4”的比例混合均匀，加入适量水搅拌呈糊状，然后用手（戴上一次性手套）捏成黄豆粒大小的颗粒，阴干24小时以上，用水冲掉表面的粉末，再晾干备用。
优缺点分析：（1）水泥的作用是将二氧化锰聚成块状，方便称量反应前后催化剂的质量。
但水泥本身对过氧化氢也具有催化作用，对探究二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂实验有干扰，所以不宜使用。
（2）水泥材料主要用于建筑行业，较难寻找。
方法2：在二氧化锰粉末中加入“502”强力胶制成片状：取一块玻璃片，用药匙取两大勺二氧化锰于玻璃片上，堆成小山状，在上面滴入“502”，并另取二氧化锰将其覆盖，由于“502”遇到空气中水蒸气会迅速凝结，所以不到一分钟，片状的二氧化锰便制好了。
为排除“502”对过氧化氢分解的干扰，笔者尝试向过氧化氢溶液中加入一片制好的“502”，未看见有气泡产生。
【结果分析】方法2的优点：1.将二氧化锰在“502”的粘合下制成片状，便于将二氧化锰与过氧化氢快速分离并干燥。
整个探究过程操作简单、快捷，适合在课堂上教师进行演示或学生进行分组探究实验。
2.片状二氧化锰的制作方法简便，材料容易购买。
“502”为强力胶，能牢牢将二氧化锰粘合在其表面。
将片状二氧化锰反复多次投入双氧水中，均不会有二氧化锰粉末脱落，既节约了二氧化锰的用量，又便于将二氧化锰进行回收，与“绿色化学”的环保理念相符。
教学建议：1.进行过滤操作时，可设计如下实验：将课本实验（4）反应后的溶液倒入废弃的牙签盒盖中。
由于牙签盒盖上的孔隙较大（片状二氧化锰无法通过），有利于滤液流出，便能快速将二氧化锰与滤液分离（如图2所示）。
图2分离过程2.干燥时，直接用干燥的滤纸吸干片状二氧化锰表面的水分即可（如图2所示）。
3.“502”不能催化过氧化氢的分解，不会对“探究二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”的实验产生干扰。
但在探究过程中，应引导学生设计实验，排除“502”对该实验的干扰，以培养学生严谨的科学精神和实事求是的态度。
四、实验反思培养学生的科学素养是化学课程改革的根本目标，积极主动地开展科学探究，是有效落实这一目标的关键。
在化学教学中，教师应积极思考，勇于创新，多为学生创设动手探究的条件，让学生亲历探究过程，体验探究乐趣，培养学生的探究意识和探究能力，提高课堂效率。
参考文献［1］中华人民共和国教育部制订.义务教育化学课程标准（2011年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012：1［2］李焱.二氧化锰催化分解过氧化氢的探究性实验设计［J］.化学教与学，2013（9）：88，90［3］刘静.浅谈化学探究实验能力的高效培养——以“催化剂”为例［J］.化学教与学，2015（4）：22-23［4］宗雨琳，王宇飞.过氧化氢催化分解实验催化剂种类的探究［J］.化学教与学，2016（6）：96-97·实验教学研究·。