“分解過氧化氫制氧氣反應中二氧化錳作用”的實驗改進

崔迎春

對初三化學中催化作用及催化劑的知識介紹，人教2012年版義務教育教科書中是以“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”探究實驗形式出現，凸顯了新課標倡導的對學生學科素養的培養。

一、教材處理方式

人教版教材的探究實驗如圖1所示。

1.在試管中加入5 mL 5% H2O2溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

2.向上述試管中加入少量MnO2，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

3.待上述試管中沒有現象發生時，重新加入H2O2溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。待試管中又沒有現象發生時，再重復上述操作，觀察現象。

二、問題的提出

教材中探究實驗的處理，實際操作步驟2時，由于反應現象比較劇烈，試管內的H2O2溶液和MnO2反應時形成的黑灰色懸濁液劇烈翻騰，產生大量的白色霧氣，影響學生對帶火星木條復燃的觀察；重復完成實驗操作步驟3時，由于H2O2溶液量的增多極易造成反應液溢出；反應后混合液中的二氧化錳的分離稱重操作難度大。

三、實驗的改進

1.實驗裝置

筆者通過反復實驗，對實驗改進如下：取實驗室常用玻璃棒一根，將其中下部在乳膠中浸濕，把表面吸附乳膠的玻璃棒在MnO2粉末中滾附，晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面；取具支試管、單孔橡皮塞、小氣球、注射器，按圖2所示連接組裝。

2.操作方法

（1）稱量經上述處理吸附有MnO2粉末的玻璃棒質量，按圖2所示組裝好裝置。

（2）用注射器向試管中注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球的變化情況。

（3）將玻璃棒旋轉伸入H2O2溶液中，觀察氣球變化情況。

（4）待試管中沒有現象發生時，推動注射器，重新注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球變化情況。

（5）重復（4）所述操作。

（6）拔出橡皮塞，將帶火星的木條置于試管中，擠壓氣球，觀察現象。

（7）將玻璃棒取出，沖洗并烘干，稱量質量。

四、改進后的優點

1.操作簡單，適合于課堂演示和學生實驗。

2.使用氣球可以緩沖壓強，使整個實驗在密閉體系中進行，遵循實驗設計的綠色化思想。

3.吸附在玻璃棒表面的MnO2易于分離、洗滌、保存、稱量、循環使用，節約了實驗藥品。

4.此實驗的改進不僅有利于學生觀察實驗現象，而且加深了學生對催化劑概念中“一變二不變”的認識和理解。

（收稿日期：2013-10-08）

對初三化學中催化作用及催化劑的知識介紹，人教2012年版義務教育教科書中是以“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”探究實驗形式出現，凸顯了新課標倡導的對學生學科素養的培養。

一、教材處理方式

人教版教材的探究實驗如圖1所示。

1.在試管中加入5 mL 5% H2O2溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

2.向上述試管中加入少量MnO2，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

3.待上述試管中沒有現象發生時，重新加入H2O2溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。待試管中又沒有現象發生時，再重復上述操作，觀察現象。

二、問題的提出

教材中探究實驗的處理，實際操作步驟2時，由于反應現象比較劇烈，試管內的H2O2溶液和MnO2反應時形成的黑灰色懸濁液劇烈翻騰，產生大量的白色霧氣，影響學生對帶火星木條復燃的觀察；重復完成實驗操作步驟3時，由于H2O2溶液量的增多極易造成反應液溢出；反應后混合液中的二氧化錳的分離稱重操作難度大。

三、實驗的改進

1.實驗裝置

筆者通過反復實驗，對實驗改進如下：取實驗室常用玻璃棒一根，將其中下部在乳膠中浸濕，把表面吸附乳膠的玻璃棒在MnO2粉末中滾附，晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面；取具支試管、單孔橡皮塞、小氣球、注射器，按圖2所示連接組裝。

2.操作方法

（1）稱量經上述處理吸附有MnO2粉末的玻璃棒質量，按圖2所示組裝好裝置。

（2）用注射器向試管中注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球的變化情況。

（3）將玻璃棒旋轉伸入H2O2溶液中，觀察氣球變化情況。

（4）待試管中沒有現象發生時，推動注射器，重新注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球變化情況。

（5）重復（4）所述操作。

（6）拔出橡皮塞，將帶火星的木條置于試管中，擠壓氣球，觀察現象。

（7）將玻璃棒取出，沖洗并烘干，稱量質量。

四、改進后的優點

1.操作簡單，適合于課堂演示和學生實驗。

2.使用氣球可以緩沖壓強，使整個實驗在密閉體系中進行，遵循實驗設計的綠色化思想。

3.吸附在玻璃棒表面的MnO2易于分離、洗滌、保存、稱量、循環使用，節約了實驗藥品。

4.此實驗的改進不僅有利于學生觀察實驗現象，而且加深了學生對催化劑概念中“一變二不變”的認識和理解。

（收稿日期：2013-10-08）

對初三化學中催化作用及催化劑的知識介紹，人教2012年版義務教育教科書中是以“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”探究實驗形式出現，凸顯了新課標倡導的對學生學科素養的培養。

一、教材處理方式

人教版教材的探究實驗如圖1所示。

1.在試管中加入5 mL 5% H2O2溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

2.向上述試管中加入少量MnO2，把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。

3.待上述試管中沒有現象發生時，重新加入H2O2溶液，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現象。待試管中又沒有現象發生時，再重復上述操作，觀察現象。

二、問題的提出

教材中探究實驗的處理，實際操作步驟2時，由于反應現象比較劇烈，試管內的H2O2溶液和MnO2反應時形成的黑灰色懸濁液劇烈翻騰，產生大量的白色霧氣，影響學生對帶火星木條復燃的觀察；重復完成實驗操作步驟3時，由于H2O2溶液量的增多極易造成反應液溢出；反應后混合液中的二氧化錳的分離稱重操作難度大。

三、實驗的改進

1.實驗裝置

筆者通過反復實驗，對實驗改進如下：取實驗室常用玻璃棒一根，將其中下部在乳膠中浸濕，把表面吸附乳膠的玻璃棒在MnO2粉末中滾附，晾干使MnO2粉末粘附在玻璃棒表面；取具支試管、單孔橡皮塞、小氣球、注射器，按圖2所示連接組裝。

2.操作方法

（1）稱量經上述處理吸附有MnO2粉末的玻璃棒質量，按圖2所示組裝好裝置。

（2）用注射器向試管中注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球的變化情況。

（3）將玻璃棒旋轉伸入H2O2溶液中，觀察氣球變化情況。

（4）待試管中沒有現象發生時，推動注射器，重新注入5 mL 5% H2O2溶液，觀察氣球變化情況。

（5）重復（4）所述操作。

（6）拔出橡皮塞，將帶火星的木條置于試管中，擠壓氣球，觀察現象。

（7）將玻璃棒取出，沖洗并烘干，稱量質量。

四、改進后的優點

1.操作簡單，適合于課堂演示和學生實驗。

2.使用氣球可以緩沖壓強，使整個實驗在密閉體系中進行，遵循實驗設計的綠色化思想。

3.吸附在玻璃棒表面的MnO2易于分離、洗滌、保存、稱量、循環使用，節約了實驗藥品。

4.此實驗的改進不僅有利于學生觀察實驗現象，而且加深了學生對催化劑概念中“一變二不變”的認識和理解。

（收稿日期：2013-10-08）