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泡沫傳情---雙氧水的催化分解
by yangsp, 2011-10-29 22:22:03, 人氣(2072)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平  李成康】    【製作者:陳義芳  8524021


泡沫傳情---雙氧水的催化分解

簡介

過氧化氫在碘化鉀的催化作用下所產生大量的泡沫,其視覺效果不錯,可引起學生的興趣,此外用地瓜替代碘化鉀,看看是否有同樣的效果。

示範步驟

1. 取一支50 mL 的量筒內裝過氧化氫約 5 mL 與沙拉脫 0.5 mL,輕輕地搖動量筒使沙拉脫和過氧化氫混合均勻。(取用過氧化氫要小心,觸及皮膚要立即以水沖洗)。
2. 將量筒置於塑膠盤上,以小湯匙取少許碘化鉀顆粒(約5毫克),加入量筒,立即產生大量氣泡,如圖一所示。(也可利用圖二的裝置進行實驗)
3. 點一支條香,插入量筒內即見條香的亮度增加,瞬間取出條香其亮度會減弱(復原),再插入取出,重複數次。(請學生靠近點看)
4. 以地瓜取代點化鉀,重複步驟1~3,看看反應為何,如圖三所示。
圖一 圖二 圖三

溶液和器材

1. 約 15% 過氧化氫  5 mL。
2. 碘化鉀 (固體) 5 mg。
3. 沙拉脫  0.5 mL。
4. 條香 1 支。
5. 量筒(50 mL) 1 支。
6. 塑膠盤  1 個。
7. 打火機  1 個。

原理和概念

1. 本實驗是利用過氧化氫的分解--自身氧化還原反應,其反應式如下:
還原反應:H2O2(aq) + 2 H+(aq) + 2e- → 2H2O(l)
氧化反應:H2O2(aq) → O2(g) + 2H+(aq) + 2 e-

總反應: 2
H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(l)
2. 過氧化氫在常溫時的分解速率並不快,但加入少許的碘化鉀則立即產生大量氣泡,碘化鉀在此反應具有催化作用
3. 同樣的地瓜也拌演相同的角色,因為地瓜含有過氧化氫分解 酶(Enzyme of Decomposition),只是反應不像加入碘化鉀那麼激烈

教學提示

1. 沙拉脫在本實驗並未參加反應,只是使過氧化氫分解所產生的氧氣成為氣泡易於觀察而已
2. 實驗用的過氧化氫溶液含 H2O2約 30%,觸及皮膚易受傷害,必須非常小心使用,萬一發生意外,立即以水沖洗

問題和參考答案

1. 請問碘化鉀在本實驗扮演什麼角色?
答: 如上所述,碘化鉀在本實驗是當作催化劑,可以加速過氧化氫的分解

參考資料

1. 許順吉方泰山 ,施正雄蕭次龍,李金榮,吳慧芬和楊秀瓊高中化學教師示範實驗頁 1-3中華民國八十年六月,教育部中小學科學教育專案研究報告,國立台灣師範大學科學研究所。

適用程度

國民小學 國民中學 ˇ高級中學 ˇ大學普通化學

安全

 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。
 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。

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