过氧化氢催化分解实验方法的改进
第12卷第5期
2010年1O月
滁州学院
JOURNALOFCHUZHOUUNIVERSITY Vo1.12No.5
Oct.2010
过氧化氢催化分解实验方法的改进
刘荣梅,丁玉洁,吴之传
(安徽
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
大学生物与化学工程学院,安徽芜湖241000) 摘要:对过氧化氢催化分解反应氧气体积的测量方法进行了分析,提出了改进意见.
实践证明,所提出的改
进方法操作简单可行.
关键词:过氧化氢;气体体积;实验改进
中图分类号:G642.423文献标识码:A文章编号:1673—1794(2010)050094—02
1问题的提出
过氧化氢在催化剂作用下分解的反应方程式为: 2H202(Z)一2H2o(,)+(g)(1)
该反应为一级反应,其速率方程式为,
Im旦一一kit(2)
Co
在过氧化氢催化分解过程中,t时刻过氧化氢的浓度 可通过测定在相应时问内分解放出的氧气体积得出.得 到其速率方程为:
lnW—
~--
Vt一一
k,,(3)"—一一一L0
使用Guggenheim处理法得:
in(?一)一ln[(1一)]一k't(4)
指的是t时刻产生氧气的体积,所以氧气体积的准 确方便的测量就是本实验的关键.现行的《物理化学实 验》教材E.中,如文献[1](装置如图1)量气装置采用的 是U型压力计,操作的方法是"打开旋塞,调节水位瓶使右 量气管液面恰在零刻度,关旋塞,水位瓶置桌上.摇动反 应瓶使托盘上的催化剂全部洗下,立即按一下电子秒
表
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具 累加计时功能的按钮,开始计时,开旋塞,使左量气管液面 下降8~10ml,立即关旋塞.当左右量气管液面相平,立即 读取右量气管读数,同时按一下电子秒表按钮使计数停 止,记下时间后再按一下按钮继续累加计时.开一下旋 塞,使左量气管液面再下降8~lOml,再关旋塞,重复操作, 直至量气管液面降至约5Oral为止."关于过氧化氢催化分 解反应氧气体积的测量,每次记录产生氧气的体积都要关 旋塞,用水位瓶调节量气管两侧液面相平,记下气体的体 积,并计时.重复操作,直至量气管液面降至约5Oral为 止.这样操作繁琐费时.
图1过氧化氢催化分解装置图[
2实验方法的改进
为此,笔者对氧气体积的测量方法进行了改进,在实 验中,首先调节水位瓶使量气管两边液面恰在零刻度,摇 动反应瓶使托盘上的催化剂全部洗下,立即按下秒表记 时,然后每隔一段时间读下量气管左管的刻度,直至反应 基本结束.此时左量气管的读数应为压力(P?气压+10) 下的体积,应加以校正.由于pgh相对于P大气压来说较小, 可以近似用左管读数代替所产生的氧气体积.另外每隔 一
段时问记录气体的体积,当间隔时间?定值时,以1n (+一)对t作图可得一条直线,由直线斜率可求出反 应速率常数k.无需测量V.
3应用实例
利用上述改进后的实验方法,测得如下数据: t(rain)
(m1)
+?一(m1)
,讲师,硕士研究生,主要从事功能纳米材料的控制合作者简介:刘荣梅(1979一),女
成及性能研究.
基金项目:安徽工程大学教学研究项目(2009yjy29)
收稿日期:2010—07—11.
(下转第101页)
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吴凤兮:高师院校化学实验教学问题情景的创设101 吗?如何引发?(4)除了氨气,氯化氢气体可用来做喷泉 实验外,还有哪些气体可用来做喷泉实验?能否设计二氧 化氮的制取和喷泉联合实验?(5)自然界,日常生活中有
无类似的例子?经过这样逐步设问,并拓展,延伸到实际 生活中,让学生将化学实验现象与日常生活紧密联系,培 养学生观察能力和灵活应变能力.
2.3创设"探究式"问题情景,诱导学生的开展探究 "探究式"问题情景,即教师根据学生已有的认知结构 和思维水平,在学习化学实验过程中,通过层层设疑,引导 学生发现问题,提出问题,解决问题.
例如,在讲授化学教学论实验课中的碱金属及其化合 物性质实验时,演示了过氧化钠与水反应的产物之一—— 氢氧化钠的检验,滴入酚酞溶液后,学生能立即发现溶液 出现红色并很快褪成无色,于是教师就此引导学生思考为 何出现红色并立即褪成无色?是什么原因?你如何证明 你的想法?你又如何检验和验证另一产物?这些问题情 景的创设,为学生的探究活动提供了条件,并加强学生对 过氧化钠与水反应的理解,从而培养他们的研究问题的能 力.上述问题设计采取由易到难,层层推进的原则设计, 引发学生内心冲突,促使学生思维步步深人,在教师的引 导下去分析问题,解决问题.
2.4创设"错误式"问题情景,启迪学生的积极思维 俗话说,失败是成功之母.在错误的实验中获得启 示,使学生会印象更深刻."错误式"问题情景就是针对学 生在化学知识,实验操作上易忽视的方面,或者是对化学 实验关键方面的疏忽而设置一些"错误"性问题,让学生思 考讨论,在讨论过程中,促使他们加强注意,培养他们的思 维严密性.例如,在化学教学论实验课中的氢氧化亚铁制 备实验教学时,先让学生思考如果用硫酸亚铁溶液直接滴 入到氢氧化钠溶液中能否得到氢氧化亚铁沉淀?怎样操 作能获得理想的实验结果?经过学生讨论思考后,再让学 生进行亲手操作,验证.通过失败的实验,吸取了失败的
教训,从而促使学生对化学实验的正确操作方法有了深刻 的认识和理解,启迪了学生的积极思维,培养了学生思维 严密性.
在高师院校化学实验教学过程中,创设问题教学情景 的方法多种多样,其实质就在于揭示化学实验现象的矛 盾,引发学生内心的冲突,唤起学生的思维,激发学生学习 动力,使学生真正适应高师院校课程改革下的学习活动之 中.另外,依据学生以及化学实验教学
内容
财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容
进行不同的化 学实验教学问题情景创设,有助于使学生产生积极的情 感,激发求知欲望,使学生在"玩"实验中获得快乐,在"乐" 中掌握知识,培养能力,会更有效地达成高师院校化学实 验教学的新目标.
[参考文献]
E13毕华林,刘冰.化学探究学习论[M].济南:山东教育出版 社,2004:26—30.
[2]柳世明.4,li~问题情景激活学生的思维是过程教学的关键 EJ].化学教育,2005,(1):36.
E3]熊言林.化学实验研究与设计[M].合肥:安徽人民出版社, 2009:240243.
(上接第94页)
图2过氧化氢催化分解速率常数
以ln(Vt+?一)对t作图可得一条直线,由直线斜 率可求出25.C反应速率常数一O.103min-.. [参考文献]
EU罗澄源.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,1983. [2]清华大学化学系物理化学实验编写组.物理化学实验[M]. 北京:清华大学出版社,1991.
[3]徐菁利.物理化学实验EM].上海:上海交通大学出版 社,2009.
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