对过氧化氢分解速率的探究
课题∶对过氧化氢分解速率影响因素的探究
课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究教学设计本课题教学设计思想化学是一门以实验为基础的科学，化学变化创造了千变万化的物质世界，化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇，学生有强烈探究欲望。
虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难，但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习，学生有一定的基础和能力。
相信通过本课题的学习，会激发学生对科学探究的兴趣和原动力，更加热爱化学，同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力，培养学生合作精神。
三维目标（1）知识与技能了解外界因素影响过氧化氢分解速率。
学习对比实验的设计，初步了解从量方面设计实验。
提高实验操作能力以及对实验报告的记录和交流能力。
（2）过程与方法重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。
（3）情感、态度、价值观培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养学生相互配合师生配合的情感。
教学重难点重点：体验以实验为核心的科学探究过程。
难点：探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。
学习方法以实验为核心的自主、合作、探究学习教具准备试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等；红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。
教学过程教学流程简图：课题导入探究一（反应物浓度）①设计实验②分组实验③交流探究二（催化剂种类）探究小结①学生发言交流②教师总结课堂小结①学生谈感受②教师激励①播放视频②教师激发③学生猜想①设计实验②分组实验③交流课题导入教师活动学生活动教师语：请同学们先观看一段视频：这是我们一个月之前上课的场景，其中有同学讲到二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，其实影响过氧化氢分解速率的因素还很多，今天这节课我们就来对过氧化氢分解速率影响因素进行探究（展示课题）1、启发学生大胆猜想，哪些因素可能影响过氧化氢分解产生氧气的速率。
过氧化氢分解速率常数和活化能的测定(PPS)
过氧化氢分解速率常数和活化能的测定(PPS)过氧化氢分解速率常数和活化能的测定（PPS）是一种常用的化学分析方法，通过测定过氧化氢分解反应的速率常数和活化能，可以评估其在化学反应中的重要性，并为相关应用提供理论依据。
本文主要介绍PPS的基本原理、实验步骤和数据分析方法。
一、PPS的基本原理PPS是一种典型的动力学分析方法，其基本原理建立在化学动力学的基础上。
在化学反应中，反应物之间的化学键断裂和形成是一个复杂的过程，其速率一般由反应物浓度、反应温度、反应物质量和物理状态等因素决定。
为了确定反应速率和活化能，需对反应物的浓度和温度等因素进行控制，以便让反应发生在特定条件下。
在PPS实验中，一般使用一定量的过氧化氢和一定浓度的碳酸钠或碳酸氢钠作为反应物。
由于过氧化氢具有较高的反应活性，所以在温度适宜的条件下，可迅速分解产生氧气和水。
反应速率可以通过氧气析出速度的测定来确定，从而得到过氧化氢的分解速率常数。
根据阿伦尼乌斯方程，可以获得诸如反应物浓度、反应温度和活化能等参数。
二、PPS的实验步骤1、实验准备准备好所需设备和试剂，包括分光光度计、烧瓶、热水浴、过氧化氢、碳酸钠或碳酸氢钠等。
2、制备反应体系取一定的过氧化氢，放入烧瓶中，再加入一定量的碳酸钠或碳酸氢钠，组成反应体系。
3、测定反应速率将烧瓶放置在预热的热水浴中，控制反应温度在合适范围内，并不断搅拌，观察氧气析出速度，并通过分光光度计测定反应体系中的吸光度。
4、数据分析根据反应速率的测定结果，通过阿伦尼乌斯方程计算反应速率常数和活化能等参数。
三、PPS的数据分析方法根据氧气析出速度和反应瓶中氧气压力的测定，可计算出反应速率。
2、阿伦尼乌斯方程的应用3、计算分解半衰期分解半衰期是反应速率常数的一个常用指标，它表示分解速率的一半所需的时间。
可以通过反应速率常数和分解半衰期之间的关系计算分解半衰期。
四、PPS的应用范围PPS主要应用于过氧化氢反应的动力学研究、酶催化反应和氧气转移反应等方面的研究。
过氧化氢催化分解速率常数的测定
过氧化氢催化分解速率常数的测定一、实验原理过氧化氢（H2O2）在存在催化剂的情况下，能够催化分解成水和氧气。
该反应速率与催化剂种类、催化剂浓度、温度等因素有关。
过氧化氢的分解反应可以用如下反应式表示：2H2O2 → 2H2O + O2在一定的反应条件下，反应速率的快慢可以通过测定反应的速率常数来确定。
速率常数k的单位是mol/(L/s)，表示单位时间内单位体积溶液中反应物的消耗量。
二、实验目的1. 了解催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响；2. 能够通过实验测定速率常数k。
三、实验仪器和试剂1. 50 mL锥形瓶、滴定管、分液漏斗、实验管夹等；2. 过氧化氢（H2O2）、氯化铁铵六水合物（NH4Fe(SO4)2·6H2O）。
四、实验步骤1. 实验前准备（1）空气中存在的灰尘和微生物等会影响实验结果，因此需先将仪器、试剂及其他必需的物品仔细清洗干净。
（2）将50 mL锥形瓶放入水浴中，加热至50℃。
2. 实验操作（1）将实验管夹夹住滴定管，用滴定管分别向50 mL锥形瓶中加入10 mL的H2O2溶液和2 mL的NH4Fe(SO4)2·6H2O溶液。
（2）迅速将实验管夹取下，并立即开始计时。
（3）记时，每隔30秒取出一个样品到冷水中浸泡降温。
（4）将样品移入滴定管中，加入一滴甲基橙指示剂，用已知浓度的Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色为止。
（5）按相同方法进行4次实验数据采集。
五、实验结果与分析序号时间t（min）[H2O2]（mol/L）实验室温度T（℃）Na2S2O3消耗量V （mL）1 0.5 0.020 21.8 22.02. 计算速率常数k值过氧化氢的分解反应速率遵循一级反应速率方程，即：-rate/k = d[H2O2]/dt = k[H2O2]根据速率方程，可用ln[H2O2]关于时间t的直线斜率来表示反应的速率常数k，其表达式是：其中，[H2O2]0为反应体系初始浓度，kt为反应时的ln[H2O2]的变化量。
过氧化氢分解速率常数的测
过氧化氢分解速率常数的测1 过氧化氢分解速率常数的测定是化学反应速率研究的一个重要方面。
该实验通过测量过氧化氢在不同浓度下的分解速率，来探究浓度对化学反应速率的影响，并为化学反应速率的理论模型提供实验依据。
以下是过氧化氢分解速率常数的测定实验报告。
一、实验目的1.探究过氧化氢在不同浓度下的分解速率；2.了解浓度对化学反应速率的影响；3.掌握化学反应速率的理论模型。
二、实验原理过氧化氢在酸性条件下可分解为水和氧气，反应方程式为：2H2O2(aq)→2H2O(l)+O2(g)。
该反应速率常数与反应物浓度有关，可以通过测量不同浓度下的反应速率，得到反应速率常数。
三、实验步骤1.准备实验用品：500mL烧杯、50mL量筒、100mL容量瓶、滴定管、磁力搅拌器、电子天平、称量纸、移液管、0.1000mol/L的H2SO4溶液、0.0100mol/L的H2O2溶液、去离子水。
2.将0.0100mol/L的H2O2溶液分别取10mL、20mL、30mL、40mL、50mL，用去离子水稀释至100mL容量瓶中。
3.在每个容量瓶中加入1mL的0.1000mol/L的H2SO4溶液，使反应在酸性条件下进行。
4.将每个容量瓶放置在磁力搅拌器上，记录下初始时间和溶液体积。
5.分别记录下每个容量瓶中产生气体时的时间，以及此时溶液的体积。
记录下实验数据。
6.根据实验数据计算反应速率常数。
四、实验结果与讨论实验数据如下表所示：从实验结果可以看出，随着H2O2浓度的增加，反应速率常数略有增加。
这表明在一定范围内，增加反应物浓度可以加快化学反应速率。
然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。
此外，实验中还存在误差和不确定性因素，如测量误差、温度变化等，这些因素也会对实验结果产生影响。
五、结论通过本次实验，我们成功地测得了过氧化氢在不同浓度下的分解速率常数。
实验结果表明，随着浓度的增加，反应速率常数略有增加。
然而，当浓度增加到一定程度时，反应速率增加的幅度会逐渐减小。
高中化学《催化剂对过氧化氢分解速率的探究》实验课PPT
提出问题
今天我们通过探究： 胡萝卜、马铃薯、 MnO2均可作H2O2 分解的催化剂，还 有其他物质适合作 H2O2分解的催化剂 吗？愿同学们课外 时间到实验室继续 探究！
课堂小结：
• 胡萝卜、马铃薯均可作为H2O2分解的催化 剂，并且H2O2分解分解速率平稳，容易控 制。 • 使用胡萝卜、马铃薯作为H2O2分解的催化 剂，特别对于我们农村来讲方便，及经济 又实惠。 • 使用胡萝卜、马铃薯作为H2O2分解的催化 剂，符合应的顺利 进行需要一些条件， 如高温、高压、强酸、 强碱、催化剂等。 H2O2是否需具备这些 条件才能分解呢？
2、不同的催化剂 对H2O2分解效 果如何？
催化剂对过氧化氢分解速率的探究 作出假设： ⑴胡萝卜、马铃薯等可以作为过氧 化氢分解的催化剂。 ⑵他们在对过氧化氢催化分解时受 温度、溶液的浓度等因素的影响。
试管编号 2 3 15% 15%
5ml
碎胡萝卜丁
4
15%
5ml
碎马铃薯 丁
二
反应条件 （20—30度）
5ml MnO2 少许
剂量
3克
3克
观察
气泡产生（用时） 带火星的木条
结论
实验步骤：表格（三）
步骤 一
H2O2 浓度 剂量
1 30% 5ml ？
试管编号 2 3 30% 30%
5ml
碎胡萝卜丁
4
30%
实验探究
催化剂对过氧化氢分 解速率的探究
课外阅读资料H2O2
1.外观与性状： 水溶液为无色透明液体，有微弱的 特殊气味。纯过氧化氢是淡蓝色的油状液体。 2.溶解性：能与水、乙醇以任何比例混合。 3. 特性：过氧化氢在遇强光，特别是短波射线照射 时也能发生分解。当加热到 100℃以上时，开始 急剧分解。大多数重金属（如铁、铜、银、铅、 汞、锌、钴、镍、铬、锰等）及其氧化物和盐类 都是活性催化剂，尘土、香烟灰、碳粉、铁锈等 也能加速分解。
探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
课题：探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响【学习目标】（一）知识与能力：1.探究不同催化剂对同一反应的催化效果，用比较法通过定性和定量实验，来寻找实验的最佳方案。
认识催化剂、有效碰撞、活化能等理论。
2.提高学生处理实验数据和分析实验结果的能力。
3. 常识性介绍不同催化剂对反应速率影响。
（二）过程与方法：1.先定量实验，后让学生更深的认识催化剂概念。
2. 要让学生在化学实验的探究中，体会“定量记时比较法”的实际应用3. 要培养学生把化学知识与日常化工生产中遇到的实际问题联系起来考虑，并由此提出问题，提高学生的抽象概括能力、形成规律性认识的能力。
【学习重点】建立催化剂的概念，通过定性观察实验现象和定量记时比较分析，认识不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响【学习难点】正确理解催化剂对化学反应速率的影响，定量记时比较法在化学实验中的应用【学习过程】知识准备1、实验目的比较不同的催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异，从中认识到催化剂的种类、用量及其形状的选择对实验效果的影响。
2、实验原理(1)反应原理：2H2O2 == 2H2O + O2↑(2)实验方法：比较法(3)考虑实验设计依据:a、确定判断依据----相同时间内产生氧气的体积b、设计反应实验装置----测定相同时间产生氧气的体积c、排除干扰因素----控制好与实验相关的各项反应条件3、实验仪器及药品实验仪器：托盘天平、钥匙、具支试管、导管、橡胶管、水槽、10ml量筒、50ml量筒、计时器、试管实验试剂：6％H2O2溶液、MnO2、Fe2O3、CuCl2、蒸馏水【课堂探究】过氧化氢在一定条件下的分解的化学方程式是：思考：1、影响H2O2分解速率大小的因素有哪些？2、常用于H2O2分解的催化剂有哪些？3、猜测：影响催化剂催化效果的因素可能有哪些呢？活动探究：探究同质量不同种类催化剂对H2O2分解速率大小的影响。
小组讨论：如何设计实验方案呢？另外，这是一个多变量条件下的实验，在实验设计时应注意什么？思考：1、可以借助一些什么现象观察到一个反应发生的快慢？2、怎样去定量比较反应进行的快慢？有下列制氧气的装置，你选择哪一个呢？为什么？（讨论设计定量测量气体的装置）【实验探究一】现提供如下试剂：6％H2O2溶液、MnO2、Fe2O3、CuCl2请同学们动手实验：探究不同催化剂对H2O2分解速率的影响。
过氧化氢分解速率常数的测定
过氧化氢分解速率常数的测定Determ in ati On Of H2QDeComPoSition Rate Con Sta nt一.实验目的及要求1. 熟悉一级反应的特点2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数3. 了解各种因素对反应速率的影响4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数二.实验原理凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明.过氧化氢分解的反应为H2O2一H^O+ 10?如果该反应属于一级反应.则其反应速度方程应遵守下式:^ =kC t ⑴式中：k为反应速度常数；G为时间为t式的反应物浓度。
将式(1)积分得：=-⅛+lnC" (2) InCt式中:为反应开始时H2O2的浓度。
如将⑵变换•可得：In总7 ⑶该式子式是InCt〜t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t 时反应系统中H2Q的浓度G.取得若干组C .t数据后.以InCt对时间 t作图.可得一直线.表明该反应为一级反应.其斜率为反应速度常数得负值—k.截距为In-O三.实验方法1. 实验条件的设计：化学反应速度取决于许多因素.例如反应物的浓度、搅拌速度、反应压力、温度、催化剂等等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O分解的催化剂Pt、Ag、碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂.在静态装置里测定HQ分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。
HQ在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢.加入KI时.速率加快.其反应按下面的步骤进行.即Kl+HO====KIQ+HQ （慢）（1）KIQ====KI+1∕2Q（快）⑵由于第一步的速率比第二步慢得多.所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为式中.Ct为反应系统中反应到t时刻HQ浓度.因KI在反应过程中浓度不变.故上式可以简化为式中，k = k!×ca,将上式分离变量积分t = 0 时.Ct = C 定积分式为积分结果InC t = —kt + ln Co (5)式（5）是InC t〜t的直线方程。
探究影响过氧化氢溶液分解速率的因素
三氯化铁溶液对双氧水分解作用的探究
授课人：黄慧学校：城西学校
一、选题背景：这节课内容是基于人教版九年级化学上册第二单元课题3中二氧化锰对过氧化氢溶液影响的一个衍生，这个探究课题是学生学习化学后较早接触到的一类科学探究实验，科学探究的核心思想——控制变量在这里也有很好的体现。
二、学情分析：此时的初三学生学习化学的时间并不长，在化学探究实验的学习中实验设计的能力和分析解决问题的能力还有所欠缺，基本的实验操作还不够娴熟，但这时他们对化学的好奇心和求知欲是最强的时候。
在这个课题中学生已知道催化剂会影响过氧化氢溶液分解速率，所以从这个选题出发学生更易接受，并且可以调起他们的好奇心和求知欲，在探究中学习，在学习中探究，从而起到培养学生化学科学素养的目的。
三、教学目标
1.知识与技能目标
（1）了解外界因素能影响过氧化氢溶液分解速率，并能举例说出哪些因素。
（2）学习对照实验的设计，提高实验操作能力及对实验现象的整理和分析能力。
2.过程与方法目标
（1）重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
（2）通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。
3.情感态度与价值观目标：培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养生生配合师生配合
的情感。
四、教学重难点：重点：体验以实验为核心的科学探究过程
难点：探究方案的设计，实验过程的实施与评价
五、教学方法：以实验为核心的自主、合作、探究学习
六、教具准备：10%和20%的过氧化氢溶液、接近饱和的氯化铁溶液、10ml量筒、胶头滴管、试管、火柴、酒精灯
七、教学环节。
量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数
实验量气法测定过氧化氢催化分解反应速率常数一、实验目的1. 学习使用量气法研究过氧化氢的分解反应2. 了解一级反应的特点，掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验原理H 2O 2在室温下，没有催化剂存在时，分解反应进行得很慢，但加入催化剂（如Pt 、Ag 、MnO 2、碘化物）时能促使其较快分解，分解反应按下式进行：H 2O 2H 2O +12O2→ (C2-1)在催化剂KI 作用下，H 2O 2分解反应的机理为：H 2O 2H 2O ++KI KIO （慢）→ (C2-2)KIO KI +12O2（快）→ (C2-3)整个分解反应的速度由慢反应(C2-2)决定：222222O H KI O H O H c c k dtdc =-(C2-4)式中c 表示各物质的浓度(mol·L -1)，t 为反应时间(s )，22O H k 为反应速率常数，它的大小仅决定于温度。
在反应中作为催化剂的KI 的浓度保持不变，令KI O H 122c k k ⋅=，则2222O H 1O H c k dtdc =-(C2-5)式中k 1为表观反应速率常数。
此式表明，反应速率与H 2O 2浓度的一次方成正比，故称为一级反应。
将上式积分得：01ln ln c t k c t +-=(C2-5)式中c 0、c t 分别为反应物过氧化氢在起始时刻和t 时刻的浓度。
反应半衰期为：112/1693.02ln k k t ==(C2-6) 由反应方程式可知，在常温下，H 2O 2分解的反应速度与氧气析出的速度成正比。
析出的氧气体积可由量气管测量。
令V ∞表示H 2O 2全部分解所放出的O 2体积，V t 表示H 2O 2在t 时刻放出的O 2体积，则)(t t V V c -∝∞。
将该关系式带入(C2-5)，得到∞∞+-=-V t k V V t ln )ln(1(C2-7)本实验采用静态法测定HO2分解反应速率常数，实验装置见图C2-1。
过氧化氢分解反应速率常数的测定
五、数据记录与处理1、H2O2催化分解数据表当催化剂KI的浓度为0.1mol/L时所得的数据如下：液面读数氧气体积V t(ml)反应时间t(s)1/t V∞-V t lg(V∞-V t) （ml)2.51 0 0 - - -2.70 0.19 60 0.016667 49.074 1.6908513.80 1.29 120 0.008333 47.974 1.6810065.51 3.00 180 0.005556 46.264 1.6652437.23 4.72 240 0.004167 44.544 1.6487898.92 6.41 300 0.003333 42.854 1.63199110.54 8.03 360 0.002778 41.234 1.61525512.08 9.57 420 0.002381 39.694 1.59872513.55 11.04 480 0.002083 38.224 1.58233615.84 13.33 540 0.001852 35.934 1.55550616.64 14.13 600 0.001667 35.134 1.54572818.11 15.60 660 0.001515 33.664 1.52716619.54 17.03 720 0.001389 32.234 1.50831420.98 18.47 780 0.001282 30.794 1.48846622.38 19.87 840 0.001190 29.394 1.46825923.88 21.37 900 0.001111 27.894 1.44551125.35 22.84 960 0.001042 26.424 1.42199926.72 24.21 1020 0.000980 25.054 1.39887727.80 25.29 1080 0.000926 23.974 1.37974128.93 26.42 1140 0.000877 22.844 1.35877230.12 27.61 1200 0.000833 21.654 1.33553831.41 28.90 1260 0.000794 20.364 1.30886332.28 29.77 1320 0.000758 19.494 1.28990133.27 30.76 1380 0.000725 18.504 1.26726634.27 31.76 1440 0.000694 17.504 1.24313735.30 32.79 1500 0.000667 16.474 1.21679936.21 33.70 1560 0.000641 15.564 1.19212137.21 34.70 1620 0.000617 14.564 1.16328138.11 35.60 1680 0.000595 13.664 1.13557839.08 36.57 1740 0.000575 12.694 1.10359840.12 37.61 1800 0.000556 11.654 1.06647541.12 38.61 1860 0.000538 10.654 1.02751341.78 39.27 1920 0.000521 9.994 0.99973942.51 40.00 1980 0.000505 9.264 0.96679943.21 40.70 2040 0.000490 8.564 0.932677V。
双氧水分解速率和稳定性研究
双氧水分解速率和稳定性研究摘要：通过用高锰酸钾分析双氧水浓度的方法,来测定双氧水的分解速率.并考察了温度、pH、金属铜、锰、锌离子等对双氧水的分解速率的影响.得出:pH<3.5和T<35℃时双氧水是稳定的,金属铜离子对双氧水有催化分解作用,与文献报道一致.同时还发现金属离子锰、锌对双氧水的分解没有催化作用,首次报道了金属锌离子作用下双氧水的分解动力学曲线.关键词：双氧水；分解速率；稳定性1、前言双氧水作为一种“绿色”试剂，广泛应用于化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等行业.由于双氧水分子结构的低对称性及过氧键的存在，造成双氧水容易发生自分解反应.同时，高浓度双氧水溶液对杂质特别敏感，许多有机和无机杂质都会使其催化分解。
因此，如何合理使用双氧水将是这类清洁试剂推广的主要因素.作者通过研究双氧水自身浓度、温度、pH值及金属离子Mnz , Cuz+和ZnZ+对其分解速率和稳定性的影响，找出了双氧水安全使用和最低无效分解的条件，从而为工业上使用双氧水提供依据.2、实验部分过氧化氢(俗称双氧水)是一种重要的无机化工原料和精细化工产品，含量一般有3%, 30%, 35%，有的甚至高达9U% ,常用的有30%或35%。
由干其无污染的特性，被称为“最清洁”的化工产品，广泛应用干化工、纺织、造纸、军工、电子、航天、医药、建筑及环境保护等行业，具有广泛的应用前景。
双氧水呈弱酸性的无色透明液体，分子式为H202，结构式为H-0-0-H,由干其分子结构的低对称性及过氧键的存在，造成双氧水容易发生自发分解反应。
化学性质极不稳定，遇碱、热、光、粗糙表面、重金属及其它杂质会引起分解，同时放出氧气和热量，具有较大的安全隐患。
然而作为一种重要的化工原料，双氧水难以避免地遇到远距离运输及长时间贮存的需求，这种过干活泼的化学性质使得其贮存运输成为一大难点，稍有不慎极可能引发火灾甚至爆炸。
如在运输过程中，贮存双氧水容器的材质只能用纯铝(>99.6% )、不锈钢、玻璃、陶瓷和聚乙烯塑料等，以防止其较强的氧化能力腐蚀容器;高浓度双氧水溶液对杂质较敏感，少量存在的有机或无机杂质都会使其催化分解，进一步导致火灾甚至爆炸;诸如温度、光照强度、pH等，亦对其稳定性产生较大影响，一定程度上引起双氧水分解。
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的（1）了解过氧化氢催化分解反应速率常数的测定方法。
（2）熟悉一级反应的特点，了解催化剂对反映速率的影响。
（3）掌握用图解计算法求反应速率常数。
二、实验用品1、仪器玻璃反应容器1个、水准瓶1个、50mL量气管1个、超级恒温槽1套、三通活塞1个、秒表1块、10mL量筒1个、5mL吸量管2支、胶管3m。
2、药品质量分数为2%的H2O2溶液（新鲜配制）、0.1mol·L-1KI溶液。
三、实验原理与技术过氧化氢很不稳定，在常温下的分解反应式为：H2O2→H2O+1/2O2（Ⅰ）在KI作用下的分解反应机理为：H2O2+KI→KIO+ H2O （慢）（Ⅱ）KIO→KI+1/2O2 （快）（Ⅲ）（Ⅱ）式是H2O2分解的速控步骤，H2O2分解反应的反应速率方程为：－dc H2O2/d t=k´c H2O2·c KI （Ⅳ）因为c KI近似不变，（Ⅳ）式可简化为：－dc H2O2/d t=k c H2O2 （Ⅴ）（其中k=k´c KI）。
H2O2的催化分解反应为一级反应，对（Ⅴ）式积分可得：ln（c/ c0）=－kt （Ⅵ）（其中c0为H2O2的初始浓度；c为反应至t时刻H2O2的浓度；k为H2O2的催化分解反应的速率常数）。
反应的半衰期为：t1/2= ln2/k=0.693/k （Ⅶ）在等温等压条件下，在H2O2的分解反应中，氧气体积增长速率反映了H2O2的分解速率，本实验就是通过测定不同时刻放出的氧气的体积，间接地求出H2O2在相应时刻的浓度，这种方法称为物理法。
令ⅴ∞表示H2O2全部分解放出的O2的体积；ⅴt表示反应至t时刻放出的O2的体积；则由（Ⅰ）式可看出：定温定压下反应产生的O2的体积ⅴt与被消耗的H2O2的浓度成正比，而ⅴ∞则与H2O2的初始浓度成正比，且两者比例系数为定值，则：c。
∝ⅴ∞；c∝（ⅴ∞-ⅴt）。
代入（Ⅵ）式可得：ln[（ⅴ∞-ⅴt）/ⅴ∞]=－kt （Ⅷ）→ln（ⅴ∞-ⅴt）=－kt＋lnⅴ∞（Ⅸ）（其中ⅴ∞可以通过外推法或加热法求得）。
过氧化氢的催化分解实验报告
过氧化氢的催化分解一、实验目的：1．用静态法测定H 2O 2分解反应的速度常数和半衰期。
2．熟悉一级反应特点，了解反应物浓度、温度、催化剂等因素对一级反应速度的影响。
3．掌握量气技术和体积校正，学会用图解计算法求出一级反应的速度常数。
二、实验原理：1. 凡反应速度只与反应物浓度的一次方成正比的反应，称为一级反应，实验证明H 2O 2的分解反应如下：2 H 2O 2 → 2 H 2O + O 2 （1） 2. 若该反应属于一级反应，则其速度方程应是：式中：C H2O2—时间t 时的H 2O 2浓度； k —反应速度常数。
3. 化学反应速度取决于许多因素，如反应物浓度、搅拌速度、反应压力、温度、催化剂等等。
某些催化剂可以明显的加速H 2O 2 的分解，它们有Pt 、Ag 、MnO 2、FeCl 3、碘化物。
本实验用I -（具体用KI ）作为催化剂。
由于反应在均匀相（溶液）中进行，故称为均相催化反应。
设该反应为一级反应，且按下列式进行：H 2O 2 + I - → H 2O + IO - （A ）H 2O 2 + IO - → H 2O + O 2 （B ） 则因及其总反应速度为上两式之和，即：则 k A C I - = k B C IO-[][]dtC d dtC d BO H AO H 2222-=-2222O H O H kC dtdC =-)2(()2222O H IO B I A O H C C k C k dtdC --+=-2222·H O A A H O I d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=2222·H O B B H O IO d C k C C dt -⎡⎤⎣⎦-=亦即反应速度应为：由于催化剂在反应前后的浓度是不变的，C I-或C IO-就可视为常数，令k =2k A C I - = 2k B C IO –最后得：若反应（A ）的速度慢于反应（B ），则整个反应速度决定于反应（A ），因而可假定其速度方程式，即为：从而亦可简化为： 2222H O A H O I dC k C C dt--=⋅式（3）表示，H 2O 2的分解反应为一级反应。
过氧化氢分解速率与活化能的测定
过氧化氢分解速率与活化能的测定一 、实验目的1、学会用图解法求出过氧化氢分解反应的速率常数 k 和活化能 E a ；2、熟悉一级反应的特点，从实验结果获得反应物浓度、温度、催化剂对一级反应速率的影响。
二、实验原理H 2O 2在较低温度和高纯度时比较稳定，在酸性和中性介质中稳定，在碱性介质中易分解。
若加热到426K 以上，或有金属离子Fe 3+、Mn 2+、Cu 2+、Cr 3+等存在时都能大大加速H 2O 2的分解。
用波长为320～380 nm 的光照射也会促进H 2O 2的分解：2H 2O 2(1) = H 2O(l) + O 2(g)实验证明过氧化氢的分解反应为一级反应。
因此，H 2O 2浓度随时间变化的关系如下：22220lg[H O ]lg[H O ] 2.303kt=-（1） 本实验在恒温下，以Fe 3+作催化剂促进H 2O 2的分解。
每隔一定时间取出一定量的H 2O 2，用酸抑制其分解后，以Mn 2+为催化剂，用KMnO 4标准溶液滴定，滴定反应方程式如下：2MnO 4- + 6H + + 5H 2O 2 = 2Mn 2+ + 5O 2↑ + 8H 2O滴定至终点时，稍过量的KMnO 4使溶液呈微红色，且10s 不褪色。
根据滴定反应中H 2O 2与KMnO 4的计量关系，可求得溶液中H 2O 2的浓度：44224225(KMnO )(KMnO )(H O )(KMnO )2(H O )c V c V V ==⨯常数 （2）将（2）式代入（1）式，合并常数项与lg[H 2O 2]0为A 得：4lg (KMnO ) 2.303ktV A =-从上式可知，以lg V (KMnO 4)对t 作图，所得直线的斜率为-k /2.303，因此从斜率可求得在温度T 时H 2O 2分解反应的速率常数k 。
通过上述方法，在一定温度范围内，求得不同温度下H 2O 2分解反应的速率常数k ，再根据阿仑尼乌斯经验公式：lg 2.303aE k BRT =-+以lg k 对1/T 作图，所得直线的斜率为-E a /2.303R ，从直线的斜率可求出H 2O 2分解反应的活化能E a。
探究不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响_教案
课题：催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响教材分析本节课从催化剂的概念出发，首先通过课本P21页的[课题方案设计]，采取催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。
学情分析1、学生经过《化学必修2》的学习，化学反应速率的影响因素已经比较熟悉，但是对从定量的角度认识化学反应速率，却很少思考。
实验目标（一）知识与能力：催化剂对同一反应的催化效果认识催化剂、有效碰撞、活化能等理论。
2.提高学生处理实验数据和分析实验结果的能力。
3. 常识性介绍不同催化剂对反应速率影响。
（二）过程与方法：要让学生在化学实验的探究中，体会“定量记时比较法”的实际应用要培养学生把化学知识与日常化工生产中遇到的实际问题联系起来考虑，并由此提出问题，提高学生的抽象概括能力、形成规律性认识的能力。
（三）情感态度与价值观：1. 通过对催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响分析，体会事物内外因关系和质变与量变辩证关系。
2.让学生关注与催化剂有关的日常现象，培养学生严谨的科学态度，增强学习化学实验原理催化剂H2O2======H2O+O2↑实验重点建立催化剂的概念，通过定性观察实验现象和定量记时比较分析，认识催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响实验难点正确理解催化剂对化学反应速率的影响突破教学重难点的方法1、组织学生设计实验探究：不同催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响？学生可以设计出多种实验方案，教师需要引导学生讨论出哪一种情况下的实验是最为科学合理，突显化学教学的育人价值，并由此帮助学生建立催化剂的概念。
教学过程教师：起立！（创造学习氛围、调动学生听课的兴奋点）引入：通过理论课的学习我们都知道影响化学反应速率的因素有温度，浓度，催化剂。
今天我们来主要探究催化剂对实验速率的影响。
教师：回顾催化剂的知识：催化剂它能改变化学反应的路径来改变化学反应的活化能，从而改变化学发应速率。
内容今天我们主要来通过过氧化氢的分解的实验来学习催化剂对化学反应速率的影响。
在我们所了解的知识里过氧化氢的分解以二氧化锰作为催化剂的。
数字化实验探究酸度对过氧化氢分解速率的影响
数字化实验探究酸度对过氧化氢分解速率的影响作者：蒋蓓蓓来源：《新课程·中旬》2018年第12期摘要：在不同的pH条件下，采用两种催化剂氯化铁和碘化钾。
使用氧气传感器，对过氧化氢的分解速率进行实验测定。
速率常数在pH较低时，酸性较强时抑制过氧化氢分解。
速率常数在pH=4～7时，对过氧化氢的分解几乎无影响。
溶液碱性的增强加快过氧化氢的分解。
关键词：过氧化氢分解速率；酸度；实验探究一、本课题的研究背景实验常用二氧化锰催化过氧化氢分解制备氧气。
其实不少中学生熟悉哪些物质可以催化过氧化氢的分解，除二氧化锰外还有氯化铁、碘化钾、马铃薯、猪肝等。
文献中也不乏催化过氧化氢分解物质的探究。
但是，实验中，对酸度对过氧化氢溶液分解的影响研究的较少。
基于以上考虑，本文旨在研究溶液酸碱性对过氧化氢分解的速率的影响。
二、实验仪器与药品、实验步骤1.实验药品H2O2溶液，0.3 mol/L KI溶液，3.0 mol/L H2SO4溶液。
3.0 mol/L NaOH溶液。
0.3 mol/L FeCl3溶液。
2.实验仪器采集器、软件系统、O2传感器、搅拌子、三颈烧瓶、注射器。
3.实验步骤（1）三颈烧瓶中加入10mL 0.3mol/L KI溶液（催化剂）（2）连接数据采集器，PH传感器，打开电脑软件，测定H2O2溶液的pH记录。
（3）注射器吸取20mL H2O2溶液（4）将pH传感器更换为O2传感器，重新打开软件。
实验装置图如下图所示。
（5）点击采集。
向烧瓶中注入H2O2（6）当氧气含量不再变化时，停止采集。
记录数据（7）分别用3.0 mol/L H2SO4溶液，3.0 mol/L NaOH溶液获得不同pH值的H2O2溶液，重复（1）～（6）的操作。
（8）改用0.3 mol/L FeCl3溶液为催化剂，重复（1）～（6）的操作。
三、实验数据分析1.以碘化钾为催化剂，探究不同酸度下H2O2的分解速率下面表1以碘化钾为催化剂，催化分解不同酸度的过氧化氢溶液，O2含量随时间变化的曲线关系。
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定
实验14过氧化氢催化分解反应速率常数的测定第次课4 学时实验14 过氧化氢催化分解反应速率常数的测定一、实验目的1. 测定过氧化氢催化分解反应速率常数；2. 掌握通过测量反应系统的体积跟踪反应系统浓度从而研究反应速率的方法。
二、实验原理过氧化氢在没有催化剂存在时，分解反应进行的很慢。
加入催化剂能够提高分解速率。
过氧化氢分解反应的化学计量式如下：H2O2(l) = H2O(l) + 1/2O2(g) 若以KI为催化剂，在KI作用下催化分解步骤为：KI(l) + H2O2(l) = KIO + H2O(l) （慢）KIO = KI(l) + 1/2O2(g)由于第一步的速率比第二步慢得多，所以，第一步为反应的控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为：-dcA/dt =k’cKIcA式中，cA为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度，因KI在反应过程中浓度不变，故上式可简化为- dIcA/dt = kIcA （14.1）式中k=k’cKI, 将上式分离变量积分：当t=0 时，CA=C0 ；t=t 时，CA=C t; 定积分式为：积分结果：lnct kt lnc0 （14.3）式是lnct~t的直线方程。
反应进行过程中，测定不同时刻t 时反应系统中氧气的浓度ct，取得若干组ct、t 的数据后，以lnct对t 作图，得一直线，表明该反应为一级反应（准一级反应），直线斜率为-k。
物理化学的研究方法是采用物理的方法测定反应系统某组分的浓度，所谓物理的方法是利用反应系统某组分或各组分的某些物理性质（如体积、压力、电动势、折光率、旋光度等）与其有确定的单值函数关系的特征，通过测量系统中该物理性质的变化，间tdcAkd t （14.2）CA0c0ACA接测量浓度变化。
此种物理化学的实验方法最大的优点是可以跟踪系统某组分或各组分的物理性质的变化，从而，不需要终止反应，便可以随时测定某一时刻反应系统某组分或各组分的浓度。
比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
比较过氧化氢在不同条件下的分解
新鲜肝脏中有较多的过氧化氢酶。
经计算，质量分数为3.5％的FeCl3溶液和质量分数为20％的肝脏研磨液相比，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍。
目的要求
通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢，了解过氧化氢酶的作用。
材料用具
新鲜的质量分数为20％的肝脏研磨液。
量筒，试管，滴管，试管架，卫生香，火柴，酒精灯，试管夹，大烧杯，三脚架，陶土网，温度计。
新配制的体积分数为3％的过氧化氢溶液，质量分数为3.5％的FeCl3溶液。
方法步骤
1．取4支洁净的试管，分别编上序号1、2、3、4，向各试管内分别加入2mL过氧化氢溶液，按序号依次放置在试管架上。
2．将2号试管放在90℃左右的水浴中加热，观察气泡冒出的情况，并与1号试管作比较。
3．向3号试管内滴入2滴FeCl3溶液，向4号试管内滴入2滴肝脏研磨液，仔细观察，并记录实验结果。
4．立即将点燃的卫生香分别放入3号和4号试管内液面的上方，
仔细观察，并记录实验结果。
实验结论。
过氧化氢分解速率常数的测定
过氧化氢分解速率常数的测定Determination of H2O2Decomposit ion Rate Constant一．实验目的及要求1. 熟悉一级反应的特点2. 测定过氧化氢分解反应的速率常数和级数3. 了解各种因素对反应速率的影响4. 用图解法求过氧化氢分解反应的速率常数二．实验原理凡是反应速度只是与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
实验证明.过氧化氢分解的反应为如果该反应属于一级反应.则其反应速度方程应遵守下式：式中：k为反应速度常数；C t为时间为t式的反应物浓度。
将式（1）积分得：式中：为反应开始时H2O2的浓度。
如将(2)变换.可得：该式子式是lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t 时反应系统中H2O2的浓度C t.取得若干组C t .t数据后.以lnC t对时间t作图.可得一直线. 表明该反应为一级反应.其斜率为反应速度常数得负值－k.截距为㏑。
三．实验方法1.实验条件的设计：化学反应速度取决于许多因素.例如反应物的浓度﹑搅拌速度﹑反应压力﹑温度﹑催化剂等等。
某些催化剂可以明显地加快反应速度。
能加速H2O2分解的催化剂Pt﹑Ag﹑碘化物等等。
本实验用KI作为催化剂.在静态装置里测定H2O2分解反应的速度常数（实验装置见第三部分）。
H2O2在水溶液中分解释放出氧气的速率较慢.加入KI时.速率加快.其反应按下面的步骤进行.即KI+H2O2====KIO+H2O (慢)(1)KIO====KI+1/2O2 (快)(2)由于第一步的速率比第二步慢得多.所以第一步为反应得控制步骤。
因而可以假定其反应的速率方程式为式中.C t为反应系统中反应到t时刻H2O2浓度.因KI在反应过程中浓度不变.故上式可以简化为当t＝0时. C t＝C0t＝t时. C t＝C t 定积分式为积分结果lnC t＝－kt＋㏑C0（5）式（5）是 lnC t～t的直线方程。
反应进行过程中.测定不同时刻t时反应系统中H2O2的浓度 C t.取得若干组C t.t的数据后.以㏑C t对t作图.得一直线.表明该反应为一级反应（准一级反应）.直线斜率为－k 。
不同催化剂对过氧化氢分解的催化速率探究
2H2O2 -> 2H2O + O2
为了提高过氧化氢的分解速率，科学家们研究了多种催化剂，并探索了它们对过氧化氢分解的催化作用。
铁盐是一种常见的催化剂，如Fe2+和Fe3+。这些催化剂可以促进过氧化氢分解反应的进行，提高催化速率。铁盐的催化机制被认为是通过与过氧化氢形成氢氧自由基（HO·）来实现的。氢氧自由基是一种高活性的物种，可以进一步参与其他反应，如氧化底物。因此，铁盐不仅可以加速过氧化氢的分解，还可以参与其他氧化反应。
除了铁盐外，过渡金属离子也被发现具有催化过氧化氢分解的能力。例如，铜离子（Cu2+）和钴离子（Co2+）都可以促进过氧化氢的分解。这些过渡金属离子通过与过氧化氢发生配位键的形式催化反应。通过改变过渡金属离子的种类和浓度，可以调控过氧化氢分解的催化速率。
还有一些非金属催化剂也可以催化过氧化氢的分解。例如，氧化剂如过氧化钠（Na2O2）和过氧化银（Ag2O2）都可以加速过氧化氢的分解反应。这些氧化剂通过与过氧化氢反应，产生氧气和水，并释放出大量的能量。因此，在特定条件下，氧化剂可以作为高效的催化剂，提高过氧化氢分解的催化速率。
除了上述催化剂外，还有许多其他的催化剂被应用于过氧化氢分解的研究中。例如，有机物如酶类（如过氧化氢酶）和有机过氧化物也显示出催化过氧化氢分解反应的能力。此外，一些纳米材料如金纳米颗粒和银纳米颗粒也被发现可以催化过氧化氢的分解。
催化剂对过氧化氢分解的催化速率有着重要的影响。铁盐、过渡金属离子、氧化剂、酶类和纳米材料都可以作为催化剂，促进过氧化氢的分解反应。通过调控催化剂的种类、浓度和反应条件，可以实现对过氧化氢催化速率的调控，从而提高过氧化氢的稳定性和安全性。未来的研究还可以进一步探索新的催化剂，并研究它们的催化机制，以提高过氧化氢分解的效率和选择性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课题：
对过氧化氢分解速
率影响因素的探究
课题：对过氧化氢分解速率影响因素的探究
教学设计
本课题教学设计思想
化学是一门以实验为基础的科学，化学变化创造了千变万化的物质世界，化学反应的速率受诸多因素的影响更使化学带来神奇，学生有强烈探究欲望。
虽然实验操作有一定难度以及受条件的影响致使课堂组织有一定困难，但通过对第二单元“对蜡烛及其燃烧的探究”和“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的学习，学生有一定的基础和能力。
相信通过本课题的学习，会激发学生对科学探究的兴趣和原动力，更加热爱化学，同时提高学生的实验操作能力、记录与表述能力，培养学生合作精神。
三维目标
（1）知识与技能
了解外界因素影响过氧化氢分解速率。
学习对比实验的设计，初步了解从量方面设计实验。
提高实验操作能力以及对实验报告的记录和交流能力。
（2）过程与方法
重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
通过实验探究分析影响化学反应速率的因素。
（3）情感、态度、价值观
培养学生积极参与科学探究的热情，体验成功的快乐，培养学生相互配合师生配合的情感。
教学重难点
重点：体验以实验为核心的科学探究过程。
难点：探究方案的设计、实验装置的确定、实验过程的实施与评价。
学习方法
以实验为核心的自主、合作、探究学习
教具准备
试管、橡皮塞、导气管、量筒、水槽、秒表、胶头滴管等；
红砖粉、二氧化锰、不同浓度的过氧化氢溶液、蒸馏水等。
教学过程
教学流程简图：
课题导入探究一（反
应物浓度）
①设计实验
②分组实验
③交流
探究二（催
化剂种类）
探究小结①学生发言交流
②教师总结
课堂
小结
①学生谈感受
②教师激励
①播放视频
②教师激发
③学生猜想
①设计实验
②分组实验
③交流
课堂总结
1、教师语：同学们，通过今天的实验你们还有哪些感想和收获，或者还有哪些问题，请填写在探究报告单的最后。
（如果有时间，学生在课堂上交流）
2、结束语：
同学们：今天我们的实验探究非常的成功，成功的关键在于同学们大胆的猜想、勇敢的实践、还有积极合作相互配合的精神，相信大家也都有自己的收获，我也从你们的探究过程中得到了不少的启发。
其实每一项科研成果都是许多人探究合作得出的，我们从现在起就要学习和培养这种精神。
我相信通过大家的学习和努力，你们的青春一定会变成科学的春天！谢谢大家！
板书设计
对过氧化氢分解速率影响因素的探究
反应物浓度越大，反应越快
受催化剂种类的影响
……
教学反思……
（附学生实验报告单）
探究实验报告
学校班级日期
姓名合作者
探究实验名称：
探究实验目的：初步了解影响化学反应速率的主要因素，学习对比实验操作，提高实验能力。
实验用品：
……
探究结论：
通过实验我的收获与感想（或问题）：。