祁瑞芳

摘 要：化學是一門以實驗為基礎的學科，存在著創(chuàng)新和突破。要想學好化學，不但要掌握理論知識，也要多動手操作，敢于實踐，敢于創(chuàng)新，才能發(fā)現(xiàn)更多的知識。指導初三學生從課本上所學的二氧化錳做過氧化氫分解的催化劑深入研究，發(fā)現(xiàn)生活中的許多物質可以做過氧化氫分解的催化劑。既鞏固、加深了對催化劑概念的理解，又激發(fā)了學生學習化學的興趣，體驗了創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的樂趣，且提高了合作學習、動手操作和查閱資料的能力。

關鍵詞：過氧化氫；分解；催化劑

一、問題的提出

化學學科的特點是以實驗為基礎，在教材中每一個知識點的掌握都要有實驗依據(jù)，這樣學生才易于理解和接受。初三化學教材中有分解過氧化氫溶液可以產生氧氣的實驗，實驗方法如下：

（1）在試管中加入5mL 5%的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管，觀察木條是否復燃。

（2）向上述試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管，觀察現(xiàn)象。

（3）待（2）試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。

現(xiàn)象和結論如下：

反應原理解釋：

在實驗（1）中，過氧化氫溶液在常溫下能緩慢分解成水和氧氣，但放出的氧氣很少，帶火星的木條不能復燃；實驗（2）、（3）中二氧化錳起了催化作用，加速了過氧化氫的分解，二氧化錳可以重復使用。

催化劑的定義：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有改變的物質。

教材中提到硫酸銅溶液等也對過氧化氫的分解有催化作用，這句話給了同學們啟示：肯定還有一些物質可以做過氧化氫分解的催化劑。為了防止有些同學認為只有二氧化錳才能做催化劑，我鼓勵同學們在現(xiàn)實生活中去探究過氧化氫分解的催化劑。

二、實驗設計和操作

到底用什么物質去探究呢？我告訴同學們：“過氧化氫的稀溶液過氧化氫（3%的過氧化氫），一般藥店都有賣。”李翔同學突然說：“有一次我用過氧化氫擦傷口時不小心滴到水泥地上，看到有氣泡冒出，水泥是不是做了催化劑？”這下大家都興奮起來，開始思索什么物質還可以做催化劑。我把學生分成四人一組，互相合作，兩周時間利用課余去查閱資料，再動手操作，用自己的智慧去探索這個問題。

兩個星期以后，我收到了幾個小組非常認真、效果非常好的實驗報告：

第一組：鐵銹可以做過氧化氫分解的催化劑。

實驗過程：

（1）查閱資料。鐵制品在潮濕的空氣中易生銹，鐵銹的主要成分是氧化鐵，化學式Fe2O3，紅褐色固體。

（2）操作過程。

第一步：在生銹的鐵制品上取下一些紅褐色固體，洗凈晾干，把一部分研磨成粉末。

第二步：到藥店買來消毒過氧化氫，取同樣多分別放入兩三個無色透明玻璃瓶中，分別加入塊狀和粉末的鐵銹，用帶火星的小木條檢驗。

第三步：等兩個瓶子中沒有氣泡時，再加入一些過氧化氫?，F(xiàn)象記錄如下：

第二組：水泥可以做過氧化氫分解的催化劑。

實驗過程：

（1）查閱資料。水泥的主要成分是硅酸鹽。水泥的種類較多，其組成有所區(qū)別。普通水泥主要成分的名稱、化學式：硅酸三鈣3CaO·SiO2，硅酸二鈣2CaO·SiO2，鋁酸三鈣3CaO·Al2O3。

（2）操作過程。

第一步：在破裂的路上取水泥幾塊，洗凈晾干。

第二步：到藥店買來過氧化氫，取適量放入無色透明的玻璃瓶中，加入幾塊水泥，用帶火星的小木條檢驗?，F(xiàn)象：有少量氣泡冒出，帶火星的小木條發(fā)紅發(fā)亮，沒有復燃。

第三步：等第二步的玻璃瓶中不再有氣泡冒出，再加入少量過氧化氫，又看到氣泡冒出。

（3）結論與啟示：水泥可以做雙氧水分解的催化劑，并且可以重復使用。

第三組：新鮮蔬菜的浸出液可以做催化劑。

（1）查閱資料：動植物在代謝過程中，會產生過氧化氫這種物質，它對肌體有毒害作用。動植物的細胞中含有過氧化氫酶，能迅速把過氧化氫分解成水和氧氣而解毒。所以新鮮植物的組織液含有過氧化氫酶。

（2）實驗過程：

第一步：買來過氧化氫和新鮮的土豆、白菜、胡蘿卜、洋蔥。

第二步：把幾種蔬菜洗凈取一些搗碎，用紗布擠出組織液，分別倒入已經取好的過氧化氫中，并用帶火星的小木條檢驗，現(xiàn)象紀錄如下：

（3）結論：不同種植物組織液所含過氧化氫酶對過氧化氫都能起到催化作用，催化效率略有不同。

三、反思與評價

1.在活動過程中，努力為學生創(chuàng)造表現(xiàn)自我潛能的氛圍，為研究小組內的討論、交流、評價、合作提供平臺，整個活動體現(xiàn)了引導學生“合作、自主、探究”學習的新課改理念。

2.通過探究實驗，學生發(fā)現(xiàn)了雙氧水分解的多種催化劑，從而使學生深刻掌握了“催化劑”的概念，懂得了如何到圖書館及網(wǎng)上查閱相關資料，并能夠根據(jù)所得的資料和信息，做出相應推理和猜想，設計實驗方案。

3.在這次研究性實驗活動中，學生親身經歷和了解科學探究的基本過程：發(fā)現(xiàn)問題、提出假設→設計方案、進行實驗→搜集證據(jù)、驗證假設→表達交流、反思評價。培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)，包括科學精神、科學方法、科學思維能力等。

參考文獻：

1.義務教育課程標準實驗教科書.化學（九年級上冊）.人民教育出版.

2.季芳，程繼武主編.中學學科教學中的研究性學習.浙江大學出版社.

3.《中學課程輔導》月刊.網(wǎng)址：http：//www.gotoread.com/article/MagID=980&wid=34695.

4.初中化學資源網(wǎng).http：//edu.365jy.net/hx/Article/HTML/577.html.

5.《中學化學教與學》月刊.

（作者單位：江蘇省南京市弘光中學）