第二单元空气和氧气专项突破一：催化剂的相关探究--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 聚焦催化剂概念本质与控制变量法应用，通过阶梯式实验探究构建"概念验证-方法迁移-综合应用"的完整认知体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |催化剂的证明|2题（氧化铁/氧化铝探究）|三要素验证法：速率改变→质量不变→化学性质不变|从催化剂定义出发，通过对比实验构建"提出问题-设计方案-得出结论"的探究模型| |控制变量应用|2题（催化剂种类/温度等影响）|单一变量控制法：固定其他因素，改变目标变量|延伸至实验条件优化，体现"定性判断→定量分析"的科学思维进阶|

2026年秋季新人教版九年级上册化学同步课时提分练 第二单元　空气和氧气 专项突破一　催化剂的相关探究 【类型1 催化剂的证明】 1.小强同学在学习催化剂的知识后,对不同物质能否作为过氧化氢分解的催化剂产生了兴趣。他选择了氧化铁进行探究,并与二氧化锰的催化效果进行对比。 【提出问题】氧化铁能否作为过氧化氢分解的催化剂?其催化效果与二氧化锰相比如何? 【猜想与假设】氧化铁能加快过氧化氢的分解速率,可作为过氧化氢分解的催化剂。 【实验探究】 实验一:在试管中加入5毫升5%过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管中。 (1)现象:带火星的木条________。 结论:常温下过氧化氢分解非常缓慢。 实验二:在实验一的试管中加入少量氧化铁粉末,将带火星的木条伸入试管中。现象:产生大量气泡,带火星的木条复燃。 (2)结论:_______________________________________。 实验三:待实验二反应结束后,将试管中的混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到的红色固体的质量与加入的氧化铁质量相同。 实验四:取少量实验三得到的红色固体,在试管中加入5毫升5%过氧化氢溶液,观察到仍有大量气泡产生,且带火星的木条复燃。 (3)实验四说明在反应后氧化铁的_________没有改变。 【实验结论】综上所述,氧化铁可以作过氧化氢分解的催化剂。 【对比探究】实验五:取两支试管,各加入5毫升5%过氧化氢溶液,向两支试管中分别同时加入等质量的氧化铁粉末和二氧化锰粉末,用排水法收集氧气,实验数据记录如下: (4)该实验得出的结论是_______________________________________。 2.某学校化学兴趣小组想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白。 【提出问题】氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢? 【作出猜想】氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 (1) 实验步骤 实验现象 实验结论 实验 一 常温下,将带有火星的木条伸入盛有过氧化氢溶液的试管中 木条不复燃 常温下,过氧化氢分解缓慢,短时间内产生氧气的量很少 实验 二 往实验一的试管中加入少量氧化铝,然后将带有火星的木条伸入试管中 木条复燃 加入氧化铝后,过氧化氢分解速率    　　     【交流与讨论】 经过讨论,有的同学认为只有上述两个实验,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验。 【实验目的】 (2)实验三:探究_________________在化学反应前后是否发生变化。 【实验步骤】①准确称量氧化铝(少量)的质量为m1;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥,准确称量其质量为m2。 【实验结论】 (3)若m1______(填“>”“<”或“=”)m2,则说明氧化铝可以作过氧化氢分解的化剂。但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验。 (4)探究氧化铝的_________在化学反应前后是否发生变化。 【交流与讨论】 (5)下列关于催化剂的说法正确的是_______(填字母)。 A.催化剂不一定加快化学反应速率,也可以减慢化学反应速率 B.所有化学反应都需要催化剂 C.催化剂不能增加生成物的质量 D.没有催化剂化学反应不能发生 【类型2 控制变量思想在催化剂探究中的应用 】 3.(2026江西南昌月考改编)兴趣小组在“寻找新的催化剂”活动中,对“氧化铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 (1)实验一:甲同学按如下方案进行实验。   图1带火星的木条不复燃,图3中的现象为__________________________________,由此可知氧化铜可加快过氧化氢分解的速率,甲同学认为氧化铜可作过氧化氢分解的催化剂。大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论是否正确,还需证明氧化铜的________________在反应前后都没有改变。 (2)实验二:为探究不同催化剂的催化效果,兴趣小组分别用5 mL 10%过氧化氢溶液和不同催化剂进行实验,数据如下表。表中x=____;分析表中数据,可知氧化铁与土豆中催化效果更好的是_______。 若实验证明土豆比生姜的催化效果更好,则上表中y_______(填“大于”“等于”或“小于”)560。 (3)写出实验二中实验编号①反应的文字表达式:_____________________________________________。 4.【科学方法·控制变量法】以下是某研究小组探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。 (1)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与______________有关。 (2)通过实验________(填实验序号)的对比可知,化学反应速率还与温度有关,通过对比得到的结论是________________________________________________。 (3)还可以探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响,实验数据如下表: ①表中x的数值应是________。 ②表中的待测数据指收集相同体积的氧气所需时间。若t1_________(填“>”“<”或“=”)t2,则说明MnO2的催化效果优于CuO。或者还可以通过测量_________________________________,也能达到实验目的。 (4)某同学想同时探究温度和催化剂质量对过氧化氢分解速率的影响,请你补填表中的数据完成探究。 【参考答案和解析】 1. （1） 不复燃 （2） 氧化铁可以加快过氧化氢分解的速率 （3） 化学性质 （4）其他条件相同时,二氧化锰催化效果更好 解析     （1）根据结论可知,现象是带火星的木条不复燃。 （2）在实验一的试管中加入少量氧化铁粉末,将带火星的木条伸入试管中,观察到产生大量气泡,带火星的木条复燃,说明氧化铁可以加快过氧化氢分解的速率。 （3）取少量实验三得到的红色固体,在试管中加入5毫升5%过氧化氢溶液,观察到仍有大量气泡产生,且带火星的木条复燃,说明在反应后氧化铁的化学性质没有改变。 （4）当过氧化氢溶液的用量及浓度相同时,向其中分别同时加入等质量的二氧化锰粉末和氧化铁粉末,加二氧化锰的过氧化氢溶液中产生氧气的速率快,说明其他条件相同时,二氧化锰催化效果更好。 2. （1） 加快 （2） 氧化铝的质量 （3） = （4） 化学性质 （5） AC 解析     （1） 在盛有过氧化氢溶液的试管中加入少量氧化铝,然后将带有火星的木条伸入试管中,木条复燃,说明氧化铝能加快过氧化氢的分解速率。 （2） 根据实验步骤是称量反应前后氧化铝的质量,可知实验目的是探究氧化铝的质量在化学反应前后是否发生变化。 （3） 在化学反应前后催化剂的质量不变。 ·方法点拨　催化剂的探究 3. （1） 产生大量气泡，带火星的木条复燃 质量和化学性质 （2） ( 氧化铁 )2 土豆 大于 （3） 过氧化氢 水+氧气 解析     （1） 因为氧化铜可加快过氧化氢分解的速率,过氧化氢分解产生的氧气能使带火星的木条复燃,所以图3中可观察到产生大量气泡,带火星的木条复燃。已知氧化铜可加快过氧化氢分解的速率,要确定氧化铜可作过氧化氢分解的催化剂,还需证明氧化铜的质量和化学性质在反应前后都没有改变。 （2） 根据控制变量原则,实验中加入催化剂的质量应相同,则x=2。分析表中实验①②,在相同时间内,用2 g土豆作催化剂时收集到的气体更多,催化效果更好。若土豆比生姜的催化效果更好,说明用生姜作催化剂时的反应速率比用土豆作催化剂时慢,收集相同体积的气体所需时间比用土豆作催化剂时长,所以y大于560。 （3） 实验二中实验编号①是过氧化氢在氧化铁的催化作用下分解生成水和氧气。 4. （1） 反应物浓度 （2） ③和④ 其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快 （3） ①.02 ② ＜ 相同时间内收集氧气的体积 （4） 50℃（或25℃） 2g二氧化锰（1g二氧化锰） 解析     （1） 由题表数据分析可知:实验①和②中只有过氧化氢溶液的浓度不同,其他条件均相同,故对比实验①和②可知,化学反应速率与反应物的浓度有关。 （2） 实验③和④中只有温度不同,其他条件均相同,通过对比得到的结论是其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快。 （3） ①探究不同催化剂的催化效果,要保证除催化剂种类不同外的其他条件均相同,则题表中x的数值应是0.2。 ( 第 1 页 共 3 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $