关于化学催化剂的研究报告

一、研究目标

关于化学反应催化剂的催化原理

二、研究内容 1、 什么是催化剂？

在化学反应中，既能够改变其他物质的化学反应速率（既能提高化学反应速率也能降低化学反应速率），而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（也叫触媒）。

准确的说，化学催化剂是只能改变反应速率，但不改变吉布斯自由能的物质。

（1）、吉布斯自由能是什么？

所谓的吉布斯自由能，又称作吉布斯函数，是热力学中的一个重要参量，用G表示 定义式为：G=V-TS+Pv=H-TS

（在定义式中U是系统所含的内能，T是温度，S是熵，p是压强，V是体积，H是焓） 在一个化学反应中，如果ΔG>0，则有：

ΔH为正，ΔS为负/ΔH为正，ΔS为正，此时的反应是非自发反应；

如果ΔG<0，则有：

ΔH为负，ΔS为负/ΔH为负，ΔS为正，此时的反应是自发反应。

任何等温等压下不做非体积功的自发过程ΔG都是下降的。

（2）、体积功是什么？

所谓的体积功，就是系统由于体系的改变而与环境交换的能量称为体积功。而非体积功就是所做的功是除了体积功以外的功

2、 催化剂的分类有哪些？

（由于知识的局限性，我们只能研究一下浅显的催化剂分类）

（1）、正催化剂

所谓的正催化剂就是加快化学反应速率的催化剂。

（2）、负催化剂

所谓的负催化剂就是减缓化学反应速率的催化剂。

当然，这只是一种简单到不能再简单的分类了，除了这些以外，还有比方说：均相催化剂，多相催化剂，生物催化剂等等。

不过，由于关于均相催化剂，多相催化剂中所涉及到的相界问题，并不是我们所研究范围内的，所以无法作出解释。

对于催化剂而言，并不是一概而论，催化剂普遍具有选择性，比如：

加热时，甲酸发生分解反应，一半进行脱水，一半进行脱氢：

HCOOH=H2O+CO HCOOH=H2+CO2

如果用固体Al2O3作催化剂，则只有脱水反应发生；如果用固体ZnO作催化剂，则脱氢反应单独进行，这种现象即可说明，不同性质的催化剂只能各自改变特定的化学反应过程，也可以解释不同反应为什么记得催化剂不同反应速率不同的原因了。

3、 催化剂的催化原理是什么？

终于到了最关键的问题了。在初中的时候，老师们所给出的不过是一个含糊的概念既为反应前后的化学结构、质量均不改变的物质即为催化剂，但是，究竟这催化剂是如何进行催化的，并没有给出合适的解释，高中亦是如此。经过查找资料，和对一些特殊反应的观察、研究，我们得出结论：

大多数情况下，我们认为催化剂降低了反应所需要的活化能。

然而，有些催化剂是由于形成了很容易分解的“中间产物”，分解时催化剂恢复了原来的化

学组成，原反应物就变成了生成物；有些催化剂是由于吸附作用。 ——问：吸附作用是什么呢？

——答: 准确的说，吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物

质表面上的作用。具有吸附性的物质叫做吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。

——问：那么，吸附作用有哪些分类呢？

——答：吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。

——问：吸附作用的实质是什么？

——答：吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附剂所以具有吸附性质，是因

为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同。内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系，因而它们之间的一切作用力都互相平衡，而表面上的质点，表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场，借这种力场，物质的表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。

——问：我们所研究的应该是化学吸附，那么，它有什么特点呢？

——答：简答来说，化学吸附以类似于化学键的力相互吸引，其吸附热较大。例如，许多催

化剂对气体的吸附如：镍对H2吸附属于这一类。被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能从中解放，当家作主，而且在性状上有变化。所以化学吸附大都是不可逆过程。同一物质，可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附，或者两者同时时行。 然而，遗憾的是，吸附作用仅能在催化剂表面最活泼的区域(叫做活动中心)进行。活性中心的区域越大或越多，催化剂的活性就越强。（要注意的是，如果反应物中有部分杂质的话，可能会造成催化剂的中毒即活性的减弱或者是失去现象的发生，所以一定要在反应前尽量除去反应物中的杂质。）

三、总结

通过这次对催化剂的催化原理的研究，我们不难发现，催化剂并不是我们所想象的那么简单，更准确的说，其中包含着很深的化学反应过程探究。我想说，这次研究，让我们都颠覆了对催化剂的普遍认识，换言之，我们的这此研究，让我们讲清楚的认识到了：催化剂并不是说像以前的认识中的完全不与反应物一起参加反应，而是在自身的分解后用能够重新组合而已。

这次的研究受益匪浅，我想，以后进入大学后，有机会要更深入的研究一下催化剂，揭开它的神秘面纱。

第二篇：化学课程研究报告1

初中化学课程研究报告

为了更好地把握初中化学课程，近期将化学教材和课标做了认真研究，研究报告如下：我根据课标要求将教材知识分为五大模块：科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展。这五大模块中的知识体系和能力体系如下

模块1：科学探究

（一）知识体系

（1）重点知识：常见仪器名称、用途及使用注意事项；实验的基本技能；八个学生基础实验：氧气的实验室制取及性质；二氧化碳的实验室制取和性质；燃烧条件；金属的物理性质和某些化学性质；一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制；溶液酸碱性实验；粗盐中难溶性杂质的去除；酸、碱的化学性质。

（2）难点知识：酸、碱、盐探究性实验的分析

（二）能力体系

（1）常见仪器名称、用途及使用注意事项：能准确说出常见仪器如：试管、酒精灯的名称、用途及使用时应注意哪些问题。

（2）实验的基本技能：能进行药品的取用、简单仪器的使用和连接、加热等基本实验操作。

（3）八个学生基础实验：通过实验能培养学生设计实验，分析实验，操作实验，填写实验报告的能力。

（4）酸、碱、盐探究性实验的分析：要求学生能根据已有的知识和经验对猜想和假设做出正确的评价；能够正确分析实验思路；能恰如其分地表述问题、归纳、总结。

模块2：身边的化学物质

（一）知识体系

（1）重点知识：①我们周围的空气：空气主要成分及体积分数；氧气、二氧化碳的性质及用途；氮气、稀有气体的用途；实验室制取氧气和二氧化碳的原理；氧化反应；温室效应

②水与常见的溶液：水的组成；硬水、软水的区分；水的净化；过滤、吸附、蒸馏实验基本操作；溶液组成；乳化现象

③金属与金属矿物：金属物理、化学性质；金属冶炼；金属锈蚀；合金性能及用途；

④生活中常见的化合物：常见酸、碱、盐的主要性质及用途；酸碱指示剂和PH；常见化肥的名称和作用及鉴别

（2）难点知识：①我们周围的空气：空气中氧气含量测定实验分析

②水与常见的溶液：溶解度曲线分析；溶质质量分数计算

③金属与金属矿物：金属活动性顺序的应用；与工业有关的纯度计算

④生活中常见的化合物：根据酸碱盐性质判断复分解反应的发生及实验探究分析

（3）边缘知识：①我们周围的空气：工业制取氧气、二氧化碳；催化剂；空气日报

②水与常见的溶液：气体溶解度定义

③金属与金属矿物：形状记忆合金；稀土资源

④生活中常见的化合物：洗发剂和护发素的酸碱性；有机化合物

（4）非重点知识：碳循环和氧循环

（二）能力体系

（1）我们周围的空气：能结合实例说明氧气、二氧化碳、氮气、稀有气体主要性质和用途

能利用实验探究空气中氧气含量，提高探究能力 能区分发生和收集装置，并能根据原理正确选择仪器

（2）水与常见的溶液：能初步学会区分氢气和氧气，根据实验现象推测水的组成

能根据水中含有的杂质进行净化处理

能根据溶解度曲线正确分析固体物质溶解问题 能进行溶质质量分数的简单计算

能会用简单的方法将油污除去

（3）金属与金属矿物：能判断常见的金属的活动性强弱，会解释一些与日常生活有关的化学问题

能在实际生产中所用原料或产物含杂质时，有关的纯度计算

认识到金属资源的重要性，废弃金属对环境的影响，学会金属防锈方法

④生活中常见的化合物：能判断酸、碱、盐，并掌握常见酸、碱、盐在生产、生活中的应用及利用的主要性质

能设计实验证明氢氧化钠和盐酸能发生化学反应 能对常见离子进行简单鉴别

模块3：物质构成的奥秘

（1）重点知识：①构成物质的微粒：分子、原子、离子的概念及特点；原子结构；物质的分类

②化学元素：1-20号及常见元素的符号及名称；元素周期表；元素的分类

③ 物质的组成：化合价；化学式；相对原子质量及相对分子质量；物质成分及含量

（2）难点知识：①宏观和微观概念的理解

②元素在化学变化中不变

（3）边缘知识：原子核外电子排布

（二）能力体系

①能用微粒的观点解释某些常见的现象、解释物理变化和化学变化、解释物质的分类

②能根据化合价写出化学式，能根据化学式判断某些元素的化合价

③能根据某种包装袋或产品说明书标示的含量或质量进行相关计算

模块4：物质的化学变化

（一）知识体系

（1）重点知识：①化学变化的基本特征：物理变化和化学变化的区别；化学变化中伴随着能量变化；催化剂

②基本化学反应：基本反应类型：化合、分解、置换、复分解 ③质量守恒定律：概念，正确书写化学方程式，化学方程式计算

（2）难点知识：①有关质量守恒定律的宏观、微观解释

②有关化学方程式的简单计算

（二）能力体系

（1）能判断物理变化和化学变化，能量的转化

（2）能判断化学反应的类型

（3）能正确书写化学方程式并能进行简单计算

模块5：化学与社会的发展

(一)知识体系

（1）重点知识：①能源与资源的利用：化石能源的开发与利用；水、空气资源的利用；可再生的新能源的开发与利用；燃烧的条件

②常见化学合成材料：合成材料与天然材料；合成材料对人和环境的影响；新材料的开发

③化学物质与健康：元素与人体健康；人类所需营养素；对人体有害化学物质；化学与疾病及营养保健

④化学与环境：环境问题的来源；大气、水、土壤污染的原因防治措施

（2）难点知识：材料种类的区分；能源的综合利用

（3）边缘知识：纤维素；可燃冰；爆炸的条件及爆炸极限

（4）非重点知识：塑料的种类

（二）能力体系

（1）能根据火情判断灭火原理

（2）能说明煤、石油、天然气的用途

（3）能简单区分合成纤维、天然纤维；聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料

（4）能正确判断营养素、化学元素对人体的作用

（5）树立环保意识，能对环境问题做出正确判断及防治措施

以上是根据课标，中考说明将化学教材进行了简单的梳理研究，这对我今后的教学会有很大的帮助。