二氧化錳為什么是催化劑

在課堂教學(xué)中，教材展示了使用二氧化錳作為過氧化氫催化劑的實(shí)驗(yàn)，使用二氧化錳作為氯酸鉀催化劑的實(shí)驗(yàn)以及分解高錳酸鉀的實(shí)驗(yàn)。

      很多時(shí)候，我們只介紹實(shí)驗(yàn)室制造氧氣的事實(shí)，并教給學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)設(shè)備，操作步驟和原因，而沒有試圖讓學(xué)生探索過程中的一些新問題。在這種實(shí)驗(yàn)中困難的問題是為什么二氧化錳不是反應(yīng)物而是催化劑。

      通過實(shí)驗(yàn)很容易確定反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣（用火星在木頭條上測試）。為了解釋二氧化錳是催化劑，首先需要定義催化劑，即在化學(xué)反應(yīng)之前和之后具有相同質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)的物質(zhì)。那么，要探索的關(guān)鍵是反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量在反應(yīng)過程中是否發(fā)生了變化？化學(xué)性質(zhì)是否改變？否則，二氧化錳是反應(yīng)物，并引入了催化劑的概念。

      二氧化錳的質(zhì)量在反應(yīng)之前和之后是否發(fā)生改變可以通過電子秤進(jìn)行測試。秤現(xiàn)在到0.01克，足以完成任務(wù)。黑色物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生變化的測試可用于與二氧化錳反應(yīng)催化新的過氧化氫溶液。如果可以催化氧氣的產(chǎn)生，則推測二氧化錳尚未成為其他物質(zhì)。

      當(dāng)然，為了嚴(yán)格起見，在水中加入二氧化錳，而不是在過氧化氫中加入二氧化錳，這表明反應(yīng)物不能是水。