初中化學(xué)實驗課《過氧化氫分解反應(yīng)中二氧化錳的催化作用》教學(xué)實踐及反思◎環(huán)節(jié)一：情境引入師：老師前兩天查宿舍把膝蓋磕出了血，有一位好心的同學(xué)給老師拿了一瓶雙氧水，你們了解雙氧水嗎？你們知道它還有什么其他用途嗎？學(xué)生回答后，教師出示雙氧水圖片并引導(dǎo)：今天我們就一起學(xué)習(xí)過氧化氫的有關(guān)知識?！颦h(huán)節(jié)二：實驗探究，構(gòu)建概念1.師：常溫下過氧化氫溶液能否產(chǎn)生氧氣？教師播放視頻，引導(dǎo)學(xué)生回答：可以，但是很慢。2.師：是否可以向過氧化氫溶液中加入某種物質(zhì)，使其迅速產(chǎn)生大量氧氣呢？學(xué)生（猜測）：二氧化錳。3.師：那么，如何設(shè)計實驗來驗證二氧化錳可以加快反應(yīng)速率？4.學(xué)生小組討論，設(shè)計實驗。【實驗準(zhǔn)備】實驗材料：過氧化氫溶液（5%）、二氧化錳粉末、蒸餾水、試管、試管架、滴管、量筒、燒杯等。實驗設(shè)備：電子天平、溫度計、計時器、pH試紙等。安全防護(hù)：實驗服、護(hù)目鏡、手套等?！緦嶒灢襟E】a.準(zhǔn)備兩支干凈的試管，并分別在試管上貼上標(biāo)簽，標(biāo)記為A和B，以便區(qū)分。b.在試管A中準(zhǔn)確量取5毫升的過氧化氫溶液，確保量取的準(zhǔn)確性。然后，在試管B中加入相同體積的過氧化氫溶液和二氧化錳，這樣可以作為對照組，以便后續(xù)的對比分析。c.立即觀察并記錄兩支試管中氣泡產(chǎn)生的速率和數(shù)量?？梢酝ㄟ^計時器記錄氣泡產(chǎn)生的具體時間，以便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。d.使用溫度計測量并記錄反應(yīng)前后的溫度變化。注意，溫度計的讀數(shù)要準(zhǔn)確，以確保數(shù)據(jù)的可靠性。e.使用pH試紙檢測反應(yīng)前后溶液的pH值變化情況。將pH試紙分別浸入兩支試管中的溶液，觀察試紙顏色的變化，并記錄相應(yīng)的pH值。全體學(xué)生進(jìn)行隨堂實驗，并完成實驗報告；教師巡視，并做個別輔導(dǎo)。【實驗分析】a.在實驗過程中，詳細(xì)記錄氣泡產(chǎn)生的速率和數(shù)量?？梢酝ㄟ^記錄氣泡的數(shù)量和測量氣泡產(chǎn)生的持續(xù)時間來評估反應(yīng)速率。然后，將實驗組和對照組的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析二氧化錳的催化作用對反應(yīng)速率的具體影響。b.記錄反應(yīng)前后的溫度變化，可以通過繪制溫度變化曲線圖來直觀展示溫度變化的趨勢。通過分析溫度變化對反應(yīng)速率的影響，可以進(jìn)一步理解反應(yīng)動力學(xué)的相關(guān)知識。5.師：化學(xué)反應(yīng)前后二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)改變了嗎？為了更好地理解這一現(xiàn)象，我們可以觀看一個已經(jīng)剪輯好的視頻。學(xué)生觀看視頻并小組討論，得出：在過氧化氫（H2O2）分解產(chǎn)生氧氣（O2）的實驗過程中，二氧化錳（MnO2）作為一種催化劑，其質(zhì)量并沒有發(fā)生任何變化。這表明二氧化錳在反應(yīng)過程中并沒有被消耗，也沒有生成新的物質(zhì)。6.師：那么，什么是催化劑呢？生：催化劑是一種能夠加速化學(xué)反應(yīng)速率的物質(zhì)，但它在反應(yīng)過程中本身并不發(fā)生化學(xué)變化，反應(yīng)前后其質(zhì)量和性質(zhì)保持不變。師：結(jié)合我們剛才觀察到的現(xiàn)象，二氧化錳在過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的反應(yīng)中起到了什么作用呢？生：二氧化錳作為一種催化劑，它能夠顯著加快過氧化氫分解的速率，而自身在反應(yīng)過程中并沒有發(fā)生任何質(zhì)量上的變化，也沒有被消耗掉。因此，我們可以明確地說，在這個反應(yīng)中，二氧化錳起到了催化劑的作用。師：由此，我們可以知道催化劑的特點：“一變”（在化學(xué)反應(yīng)中，能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率）、“二不變”（第一不變：其質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有變化；第二不變：其化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有變化）?！颦h(huán)節(jié)三：拓展實驗，深化概念拓展實驗：尋找過氧化氫分解的“新催化劑”。實驗準(zhǔn)備：過氧化氫溶液（5%）、紅磚粉末、塑料片、土豆片、試管2根。師：在本次實驗中，我們將使用過氧化氫溶液（濃度為5%）以及紅磚粉末、塑料片和土豆片作為實驗材料。請各位同學(xué)準(zhǔn)備好兩根試管，以便進(jìn)行接下來的實驗操作。師：同學(xué)們，通過觀察和記錄實驗現(xiàn)象，我們可以分析這些物質(zhì)是否具有催化作用。請各位同學(xué)認(rèn)真操作，仔細(xì)記錄實驗數(shù)據(jù)，以便我們共同探討實驗結(jié)果。學(xué)生分組實驗，目的是探究不同物質(zhì)對過氧化氫分解反應(yīng)的影響。學(xué)生使用過氧化氫溶液作為反應(yīng)物，并分別加入紅磚粉末、塑料片和土豆片作為催化劑。學(xué)生觀察并記錄實驗現(xiàn)象。師：同學(xué)們，你們在剛才的實驗中觀察到了哪些現(xiàn)象？生：通過剛才的實驗觀察，我們發(fā)現(xiàn)加入紅磚粉末、塑料片和土豆片后，過氧化氫溶液的分解反應(yīng)速率有所增加。師：那就可以認(rèn)為這些物質(zhì)是催化劑嗎？生：僅憑這一現(xiàn)象并不能直接斷定這些物質(zhì)就是催化劑。催化劑的作用是降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速率，但它們本身在反應(yīng)前后不會發(fā)生化學(xué)變化。因此，我們需要進(jìn)一步分析實驗數(shù)據(jù)，確認(rèn)這些物質(zhì)是否滿足催化劑的定義。只有在確認(rèn)它們在反應(yīng)前后保持不變，并且確實加快了反應(yīng)速率的情況下，我們才能得出它們是催化劑的結(jié)論。生：是的，老師。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起到了至關(guān)重要的作用，它能夠加速反應(yīng)的進(jìn)行，但本身并不參與反應(yīng)，最終保持不變。師：很好，你對催化劑的理解很到位。那么，你能舉一個生活中的例子來說明催化劑的作用嗎？生：可以。比如在烘焙過程中，酵母就是一種催化劑。它能夠幫助面團(tuán)發(fā)酵，使面包變得松軟可口。酵母能夠顯著提高化學(xué)反應(yīng)的速率，而自身的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量在反應(yīng)前后保持不變，這就是一個典型的反映催化劑作用的例子。師：非常好，你能夠?qū)⒊橄蟮目茖W(xué)概念與日常生活聯(lián)系起來，這正是我希望同學(xué)們做到的。那么，接下來，我們來討論一下催化劑在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，看看它如何在大規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮作用。生：好的，老師。在工業(yè)生產(chǎn)中，催化劑的應(yīng)用非常廣泛。例如，在石油煉制過程中，催化劑可以提高反應(yīng)的速率，減少能源消耗，同時還能減少副產(chǎn)品的生成。這樣不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益，還對環(huán)境保護(hù)起到了積極作用。師：你說得很好。通過今天的討論，希望大家能夠更加深入地理解催化劑的概念及其重要性。同時，希望同學(xué)們能夠在學(xué)習(xí)中發(fā)揮主動性，像催化劑一樣，激發(fā)自己的潛能，不斷進(jìn)步?！颦h(huán)節(jié)四：拓展習(xí)題，分享收獲1.填空。（1）同一個反應(yīng)可以有

的催化劑。（2）二氧化錳

所有反應(yīng)的催化劑。（3）催化劑

決定化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生，也不能改變

產(chǎn)量。2.判斷。（1）催化劑只是反應(yīng)條件，寫在箭頭上。（

）（2）催化劑改變速率，既可以加快又可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。（

）3.選擇題。（1）關(guān)于催化劑，下列說法正確的是（

）A．催化劑只能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率B．催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變C．用雙氧水制取氧氣只能用二氧化錳做催化劑D．雙氧水若沒有催化劑就不能分解產(chǎn)生氧氣（2）下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（）A.催化劑能增加生成物的質(zhì)量B.二氧化錳只能做催化劑C.某些化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑D.催化劑能使原本不發(fā)生的反應(yīng)快速進(jìn)行4.小明同學(xué)不小心將一點氧化銅粉末掉落進(jìn)了過氧化氫溶液中，他發(fā)現(xiàn)過氧化氫溶液迅速出現(xiàn)了氣泡，于是他對氧化銅在過氧化氫溶液中的作用產(chǎn)生了興趣?！咎岢鰡栴}】氧化銅在過氧化氫溶液分解過程中起____作用?！驹O(shè)計實驗】以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了下列三組實驗（其他可能影響實驗的因素均忽略，見表1）。表1（1）上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是收集等體積氧氣所需的

。（2）若實驗②比實驗①的“待測數(shù)據(jù)”更

（填“大”或“小”），說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率。（3）將實驗②反應(yīng)后的剩余物通過過濾、洗滌、干燥的方法分離出氧化銅，若稱得其質(zhì)量為

，說明氧化銅的

在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變。再將該黑色粉末放入試管中，加入過氧化氫溶液，若觀察到

，說明黑色粉末的

在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變。（4）氧化銅

（填“能”或“不能”）作過氧化氫的催化劑。寫出實驗②的文字表達(dá)式

。（5）實驗②和實驗③是為了比較

。（6）上述實驗?zāi)苷f明（

）

A.同一種催化劑可以催化不同化學(xué)反應(yīng)B.同一個化學(xué)反應(yīng)可以有不同的催化劑◎環(huán)節(jié)五：課堂反饋師：根據(jù)今天的課堂學(xué)習(xí)，你有什么收獲？生1：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中扮演著非常重要的角色，它能夠顯著改變其他參與反應(yīng)的物質(zhì)的反應(yīng)速率。盡管如此，催化劑本身在反應(yīng)過程中既不會被消耗，也不會發(fā)生化學(xué)性質(zhì)上的變化，其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都保持不變。生2：在進(jìn)行對比實驗時，我們必須嚴(yán)格控制所有可能影響實驗結(jié)果的變量，只有這樣，我們才能確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過控制變量，我們可以更清晰地觀察到實驗中某一特定因素對結(jié)果的影響。