【初三化学】神奇的过氧化氢——双氧水催化剂探究

四季读书网 2026-10-04 22:52:19 7 0

过氧化氢双氧水

奇在比水多个氧

随时制氧冒泡泡

认识常见的消毒剂——双氧水

过氧化氢是一种广泛存在于日常生活中的化学物质。化学式H₂O₂表示一个过氧化氢分子由两个氢原子和两个氧原子构成。纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可任意比例与水混合，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。医用双氧水浓度等于或低于3%，擦拭到创伤面，会有灼烧感、表面被氧化成白色并冒气泡，用清水清洗一下，过3—5分钟恢复原来的肤色。临床上应用广泛，可杀灭各类病原微生物，包括细菌芽孢、分枝杆菌、真菌、细菌繁殖体等，具有杀菌能力强、刺激性小、腐蚀性低等特点。适用于外科伤口、皮肤黏膜冲洗消毒，以及室内空气的消毒。还可用于牙齿美白，用作漂白剂等。

消毒方法：

1.伤口、皮肤黏膜消毒：用3%（30g/L）过氧化氢溶液冲洗、擦拭，作用3-5分钟。

2.室内空气消毒：使用气溶胶喷雾器，用3%（30g/L）过氧化氢溶液按照20-30ml/m3的用量喷雾消毒，作用60分钟。

3.室内空气及物表消毒灭菌：用汽化过氧化氢消毒机，按照设备说明书足量足时操作，一般在受到生物污染、应急状态下使用，设备价格不菲。

注意事项:

1.稳定性不好，易挥发变质。

2.外用浓度不应超过3％，否则会引起局部皮肤烧伤。

3.外用对伤口的刺激性较大，易继发瘢痕增生，不宜用于面部伤口消毒；不能入眼。

4.用于空气消毒时对金属材料有一定的腐蚀作用。

人见人爱——双氧水催化剂探秘

催化剂概念发展：2014年国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）指出“催化剂这个术语不再用于指减慢化学反应速率的物质”，具有减慢反应速率作用的物质被称为“抑制剂”。由此，IUPAC将“催化剂”定义为“催化剂是增加反应速率但不改变总反应的标准吉布斯自由能的物质。催化剂既是反应的反应物，也是该反应的生成物。”

注意：教材中关于催化剂的作用仍是“催化剂可以改变化学反应速率”，是因为高等教育出版社的大学化学教材还没有变，所以我们初中的教材就不能先变。

双氧水催化剂种类：医用双氧水浓度等于或低于3%自身分解速率比较缓慢，为了提高反应速率和效率，需要添加催化剂来促进双氧水的活化。双氧水催化剂种类多样，常见的可以催化过氧化氢分解的物质包括：

二氧化锰：双氧水中加入二氧化锰作为催化剂后，其分解速率会大大加快，且能够在室温（约20-25℃）下快速分解。二氧化锰的存在显著降低了双氧水分解反应的活化能，使得即使在较低温度下也能高效地进行反应，生成水和氧气。双氧水分解成氧气和水的反应是一个放热反应，因此混合后的溶液会变热，甚至可能沸腾。

酵母粉：酵母粉中的酵母菌细胞内部含有过氧化氢酶CAT，过氧化氢可以穿透酵母菌的细胞膜与细胞内部的过氧化氢酶接触，过氧化氢酶催化了过氧化氢的分解，产生了大量的氧气。

土豆块：含有丰富的过氧化氢酶，能够催化过氧化氢的分解。

红砖粉末、水泥块等：也可以作为催化剂，帮助过氧化氢分解。

铁锈粉末：金属氧化物如铁锈可以催化过氧化氢的分解。

某些金属的盐溶液：例如三氯化铁、硫酸铜等，它们通过产生中间物质将较为困难的一个反应拆分成容易的两个反应，来加速过氧化氢的分解。

血液中含有一种过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解产生氧气，生成浓密的泡沫。过氧化物是所有需氧生物自然产生的废物，而过氧化氢酶属于活性氧清除剂，可分解机体代谢过程中产生的活性氧如过氧化氢、超氧阴离子等，这些物质对机体尤其是质膜产生毒害作用，血液中的过氧化氢酶无时无刻不在清除这些物质，给身体清洁健康的环境。

注意：选择催化剂时要考虑其催化效率、成本、对环境的影响以及与其他废水成分的兼容性。

实验探究：讲了那么多，赶紧动手实验吧！

序号	1	小实验名称	催化剂探秘
家庭用到的实验器材及药品	医用双氧水、红砖粉（也可以是铁锈粉、土豆切成颗粒、酵母粉、新鲜猪肝等）自来水筷子玻璃杯木条
实验步骤	实验现象	实验结论或解释
1.阅读双氧水药瓶上的标签信息。倒少许双氧水于玻璃杯中，观察，用带火星的木条检验。 2.在等量双氧水中分别加少许红砖粉（或酵母粉等），观察产生气泡快慢，用带火星木条检验 3.当看不到气泡时，继续加入少许双氧水，观察产生气泡情况。	1.无明显气泡，不复燃； 2.迅速产生大量气泡，复燃；红砖粉更快 3.又产生大量气泡。	红砖粉与酵母粉都能加快过氧化氢分解，起催化作用。
友情提醒（注意事项）	注意用量，双氧水不要沾到眼睛