談催化劑的教學問題

摘 要：催化劑是能改變一個反應的反應速率，而自身的性質和質量在反應前后保持不變的物質，論文從以下幾個方面談了有關催化劑在教學中的問題。

關鍵詞：化學教學； 催化劑

中圖分類號：G633．8 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3319（2011）4-119-001

一、如何理解催化劑在性質不變

催化劑在反應過程中改變反應速率時，參與了反應，它先與反應物生成某些不穩定的中間化合物，此中間化合物繼續反應生成產物并放出原催化劑，如：CF2Cl2→CF2Cl+Cl Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2總反應為：O3+O 2O2 這里Cl是催化劑。因此催化劑的化學性質保持不變，而它的物理性質往往有些變化，如有些球狀催化劑經使用后，變成粉末狀；氯酸鉀分解過程中的催化劑MnO2晶體會喪失本身的晶體結構而變成粉末狀。

二、如何理解催化劑的質量不變

起催化作用的物質反應前后質量不變，例如：在含有硫酸的過氧化氫溶液中注入高錳酸鉀溶液，最初幾乎覺察不到反應的發生，后來反應卻進行得越來越快（表現在顏色迅速褪去）這是由于隨著反應的進行，有Mn2+離子產生，Mn2+離子具有催化作用，在此過程中Mn2+離子是催化劑。Mn2+離子在反應中的量雖有變化，但與催化劑定義并不矛盾，因一個Mn2+離子起了催化作用后仍是一個Mn2+離子，沒有變成2個或半個Mn2+離子，Mn2+離子也沒有變成其它物質。

三、催化劑的使用與其量的多少有無關系

催化劑的用量應根據具體的實驗或生產條件及實驗經驗來確定，對一個化學反應來講，不完全是催化劑的用量越多越好，因有的需百分之幾，有的比原來多幾倍，反應速率還與其它條件有密切的關系，受其它條件的制約。

四、如何理解酯的堿性水解中堿的作用

酯在堿性條件下的水解反應為：RCOOR'＋H2O?壙RCOO－＋R'OH RCOOH＋OH－→RCOO－＋H2O或者寫成：RCOOR'＋OH－→RCOO－＋Ｒ'OH，即酯水解后產生的酸與堿反應，消耗了酸中的H＋，從而促進了酯的水解，加快了反應速率，且反應后生成了鹽。我認為，這里的OH－不是催化劑，只能用化學平衡移動原理來解釋，與催化劑的作用原理是兩回事。

五、為什么催化劑對化學平衡無影響

催化劑只能改變反應達到平衡的時間，而不能使平衡發生移動，不能改變平衡狀態。這可從熱力學的觀點加以說明。平衡常數與反應標準自由能變化關系如下：△G0=-RT/NKP一個可逆反應，不論是否有催化劑存在，反應的始態和終態都是一樣的，因為催化劑本身在反應前后其化學組成和質量都未改變，因此，反應的△G0與催化劑的存在與否無關，對于指定的反應△G0為定值，△G0不因催化劑的存在而變化，當然亦不改變，所以，催化劑只能改變化學反應速率，而不改變平衡狀態。

六、催化劑可以同等程度地改變正、逆反應速率

七、催化劑使用時的注意事項

使用催化劑時要注意：1.催化劑具有選擇性，不同的反應有不同的催化劑。2.催化劑有一定的活化溫度，不同催化劑的活化溫度不同。3.催化劑不能改變化學反應。4.止催化劑中毒，原料要凈化、除雜。5.催化劑有正負，正催化劑能加快反應，負催化劑可減慢反應。

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