加热分解过氧化氢的实验改进

1、加热分解过氧化氢的实验改进实验室可利用过氧化氢制取氧气， 为了说明氧气仅来自于过 氧化氢的分解， 二氧化锰只是催化剂， 老师们往往会补充加热过 氧化氢的实验： 理论上过氧化氢在常温下就能分解得到氧气， 只 是速率很小，产生的氧气很少，难以检验。实际操作中，需要加 热过氧化氢使之加快分解，产生更多的氧气（如图1），将带火星的木条放在加热中的过氧化氢试管内， 观察到的现象是： 过氧 化氢溶液加热达到沸腾时， 液体喷涌剧烈， 甚至能在管口看到白 气，伸入管内或放在管口的带火星木条都会很快熄灭。 这样的现 象不仅不能证实氧气来自于过氧化氢的分解，甚至会使学生误 解，认为加热过氧化氢产生的物质能灭火。一

2、、寻找实验失败的原因在这一实验中， 原来猜测可能的原因是过氧化氢溶液的浓度 偏低，于是笔者试验了 10%、20%、30%等多种浓度的过氧化氢溶 液，仍然无法观察到带火星的木条复燃， 因而笔者猜测实验失败 的原因是：（1）过氧化氢在没有催化剂的情况下进行分解的速率是非 常小的，即使在加热的情况下，其分解速率仍非常小，想让其在 短时间内分解出足以使带火星的木条复燃的氧气是很困难的。（2）原实验采用的加热方式是使用酒精灯直接加热，这样 虽然温度高，能加速过氧化氢的分解，同时，水受热蒸发产生水蒸气，随氧气一起放出，这必然会使带火星的木条很快熄灭，使实验现象与预期效果背道而驰。二、实验的改进思路及方法

3、基于上述可能的原因，要想对症下药，需从两个方面入手： 一方面，减少或除去产生的气体中大量水蒸气。另一方面， 增加制得的氧气浓度。方法一： 实验器材：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、酒精灯、试管 夹、木条、火柴。实验步骤：如图 2 所示，将 20%过氧化氢溶液加入大号试管 中，用带弯管的橡皮塞塞紧，这样做的目的是：一方面使溶液受 热时产生的水汽尽可能存留在试管中。 另一方面， 玻璃弯管口比 试管口窄小， 有利于产生的氧气从导管口集中导出， 使试管口的 氧气浓度增大，更容易使带火星的木条复燃。实验现象：加热一段时间，过氧化氢溶液沸腾，水汽涌向试 管口， 靠近试管口的试管内壁上有大量水珠， 玻璃弯管的

4、内壁上 没有出现水珠， 此时将带火星的木条放入玻璃导管口或伸入玻璃 导管内，可见带火星的木条复燃。但是随着加热时间的增长，玻 璃弯管内壁上逐渐出现水珠，同时带火星的木条会熄灭。实验反思：当水汽存留在试管中，带火星木条能复燃，一旦 水汽进入到玻璃导管中， 带火星木条会熄灭， 说明水汽是干扰该 现象的因素， 排除这个因素， 就能证明加热过氧化氢可以产生氧气。方法二：实验器材： 大试管、面巾纸、酒精灯、 试管夹、木条、火柴。 实验步骤：将 20%过氧化氢溶液加入大号试管中，在试管口 塞上一团面巾纸（如图 3），保证能阻挡喷涌而出的水汽，但不 阻止氧气的排出， 待溶液受热沸腾后， 可以将带火星的木条伸

5、入 试管内侧，观察是否复燃。实验现象： 过氧化氢溶液受热沸腾后， 面巾纸下方的试管内 壁上出现大量水珠， 面巾纸本身浸湿， 其上方的试管内壁上几乎 没有水珠，伸入其中的带火星木条复燃。方法三：实验器材：大试管、单孔橡胶塞、玻璃导管、面巾 纸、烧杯、木条、火柴。实验步骤：在盛放过氧化氢溶液的试管塞上一个带导管的塞 子，导管口还要塞上面巾纸，以防氧气散失到空气中。在试管中 部塞上面巾纸， 其目的是隔出一定的空间留给氧气， 避免其与水 汽混在一起。使用水浴加热，防止水沸腾产生大量水蒸气。使用 水浴加热 10 分钟，然后将试管从水浴中取出冷却， 取下橡皮塞， 用带火星的木条伸入试管进行检验。实验现象：

6、实验开始时采用的是 100C的水，实验过程中水 温不断下降，试管内的面巾纸变得湿润，将橡胶塞打开，立刻放 入带火星木条，木条熄灭。实验反思： 水温下降以致加热过氧化氢溶液的效果不好， 产生的氧气量不足，导致实验失败。方法三改进：实验器材：大试管、单孔橡胶塞、 玻璃导管、面巾纸、烧杯、 酒精灯、石棉网、三脚架（或铁架台）木条、火柴。实验步骤：如图四所示，对大烧杯中的水进行加热，保持水 温在80 C至100C之间，用面巾纸堵塞导管口，加热约 10分钟 后，检验是否有氧气生成。实验现象：带火星的木条复燃，但是亮度不是很明显。 实验反思： 保证水浴加热的温度， 可以促使过氧化氢分解产 生氧气，虽然产生的水汽不是很多， 但氧气的产生量同样也不多， 复燃现象自然也不太明显。三、实验改进的优点及感悟笔者对该实验的改进， 利用常见的实验器材， 简化实验操作， 使学生清晰地认识到过氧化氢的分解产生氧气， 更重要的是