课题2　催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响

　1.通过比较不同的催化剂对过氧化氢分解速率的影响的差异，从中认识到催化剂的种类、用量及其性状的选择对实验效果的影响。　2.认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验研究中重要作用，加深对化学反应条件控制的重要性的认识。

3．尝试用比较法来寻找实验的最佳方案，通过实验提高处理实验数据和分析实验结果的能力。

一、实验原理

催化剂的作用

在化工生产中，常常加入催化剂以促进化学反应的进行。例如，硫酸工业中，由二氧化硫制三氧化硫的反应常用五氧化二钒作催化剂；氮气与氢气合成氨的反应，使用的是以铁为主体的多成分催化剂；生物体内的化学反应也与催化剂有着密切的关系，生物体内的各种酶具有催化活性，是生物催化剂。

催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但有些催化剂却参与了化学变化过程，在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变，即反应过程中必定既包括有催化剂参与的反应，又包括使催化剂再生成的反应。例：氮的氧化物NO破坏臭氧层：NO＋O3===NO2＋O2，NO2＋O===NO＋O2，由此可见，某些催化剂参与化学反应的特点是"先消后生"。但仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。

因此，某一物质在化学反应中是否为催化剂应从两个方面判断：一看该物质是否改变了化学反应速率。二看反应前后该物质的质量和化学性质是否发生改变。

催化剂能增大化学反应速率，但是它不能改变反应进行的方向，也不能使那些不可能发生的化学反应得以发生。

催化剂与反应活化能

分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做有效碰撞，能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有较高的能量，因此活化分子所占分数的大小决定了反应速率的快慢。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差称为活化能。

催化剂能使反应的活化能降低(如图分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成活化分子，活化分子所占分数增大，可以成千上万倍地增大反应速率。如，二氧化硫氧化为三氧化硫，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的一亿六千万倍。