高中化學 專題4 化學反應條件的控制 4.2 催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響課件 蘇教選修6

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1、課題2 2催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響一、催化劑的作用在化工生產中,常常加入催化劑以促進化學反應的進行。例如,硫酸工業(yè)中,由二氧化硫制三氧化硫的反應常用五氧化二釩作催化劑;氮氣與氫氣合成氨的反應,使用的是以鐵為主體的多成分催化劑。生物體內的化學反應也與催化劑有著密切的關系,生物體內的各種酶具有催化活性,是生物催化劑。二、催化劑與反應活化能分子或離子間的碰撞是發(fā)生化學反應的先決條件,但不是每次碰撞都會引發(fā)反應。能夠引起反應的分子(或離子)間的相互碰撞叫做有效碰撞,能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子?；罨肿泳哂休^高的能量,因此活化分子所占分數的大小決定反應速率的快慢?；罨肿拥钠骄芰颗c所

2、有分子的平均能量的差稱為活化能。催化劑能使反應的活化能降低(如圖分別代表有、無催化劑時正反應的活化能),使得具有平均能量的反應物分子只要吸收較少的能量就能變成活化分子,活化分子所占分數增大,可以成千上萬倍地加快反應速率。注意,催化劑能增大化學反應速率,但是它不能改變反應進行的方向,也不能使那些不可能發(fā)生的化學反應得以發(fā)生。催化劑降低反應活化能的示意圖三、過氧化氫分解的影響因素過氧化氫(H2O2)溶液,俗稱雙氧水,不穩(wěn)定,易分解。溶液的酸堿性對H2O2的穩(wěn)定性有較大的影響,如在堿性溶液中,H2O2分解較快。另外,H2O2見光、遇熱、遇到大多數金屬氧化物分解也會加速。在催化劑存在下,H2O2迅速分

3、解:2H2O2 2H2O+O2。通常選用MnO2作催化劑,MnO2的用量以及顆粒直徑大小均會影響H2O2分解的速率。除MnO2外,還可用CuO、Fe2O3等作H2O2分解的催化劑。判斷H2O2分解速率的大小,可以通過觀察比較H2O2溶液中析出氣泡的快慢程度,或測定單位時間內H2O2分解放出的O2的體積。保存H2O2溶液時要注意什么問題?提示過氧化氫是穩(wěn)定性較差的試劑,保存過氧化氫時要考慮的因素較多。如從催化分解這個角度考慮,因為很多物質會催化分解過氧化氫,如過氧化氫中不能混入金屬氧化物等。另外,從安全角度考慮,易分解產生氣體的試劑不宜放在密封的玻璃瓶中,過氧化氫通常盛放在干凈的聚乙烯塑料瓶中。

4、知識點影響反應速率因素的實驗設計【例題】 某化學興趣小組研究過氧化氫的分解時,設計了以下三組實驗,每一小組取若干支試管分別加入相同體積5%的過氧化氫,在實驗室觀察只有極少量的氣泡產生。(1)過氧化氫發(fā)生分解的化學方程式為。 (2)根據下表中其他實驗操作各實驗現象填寫實驗結論:知識點知識點 解析認真對比每組內的兩個實驗在條件控制上的不同,即可得出結論。知識點【針對訓練1-1】 對于反應2H2O22H2O+O2,下列措施不能增大其分解速率的是()A.向反應體系中加水B.升高H2O2溶液的溫度C.向H2O2溶液中加入少量MnO2D.向H2O2溶液中加入一定濃度FeCl3溶液答案A【針對訓練1-2】 下列條件一定能使化學反應速率增大的是()增加反應物升高溫度縮小反應容器的體積加入生成物加入MnO2A.B.C.D.答案C