何家祺 刘树刚
苏教版(2012版)选修四《化学反应原理》专题2第一单元中“催化剂对反应速率的影响”一节中设计了“活动与探究”环节,探究FeCl3溶液和MnO2粉末对5%的H2O2溶液的催化效果。其中MnO2粉末的催化效果更加明显。
但通过多次实际操作,笔者认为该实验有以下几点缺陷:
1.反应过于剧烈。
向容积为20 mL的试管中加入5 mL 5%的H2O2溶液,再加入少量MnO2粉末(约1/4药匙),剧烈的反应会导致大量含O2气泡的液体连同MnO2粉末溢出试管。
2.MnO2粉末很难回收,一般处理方法是实验结束后连同试管内剩余溶液一起倒掉。在分组学生实验中浪费更多,同时造成对环境的污染。
通过多次的尝试和改进,笔者将MnO2粉末与水泥混合,制成水泥催化棒,成功地克服了以上MnO2粉末在该实验中的缺点。
一、实验用品
MnO2粉末10 g ,水泥(德清县南方水泥)10 g,沙子80 g, 蒸馏水, 细线, 塑料板(20 cm×20 cm),废弃小试管, 若干,玻璃棒, 药匙。
二、制作方法
将10 g MnO2、10 g水泥、80 g沙子,置于塑料板上混合,一边加水一边搅拌。将混合好的水泥用药匙小心装入试管中,将细线埋在水泥中间(便于实验后从容器中取出),用玻璃棒压实,制成长度约3 cm的水泥催化棒,可制多根用于学生实验中。待24 h左右,水泥完全硬化,用镊子敲碎试管,即可取出完全硬化的水泥催化棒。
三、改进后优点
1.将MnO2粉末分散在水泥棒中,起到“稀释”作用,既能起到催化效果,又不会使反应太剧烈。
2.通过细线拉动水泥棒,可控制反应的发生和停止,不会出现溶液连同MnO2粉末溢出试管的情况。
3.制成的水泥棒可无限次重复使用,避免了药品的浪费,符合绿色环保的理念。……