會員登入 新朋友?立刻註冊
[說明]
(1226) 新站zfang.n.sfs.tw ,舊文逐漸下架。
2017/12/17 星期日     [文章分類及列表]
zfangの科學小玩意@精讚部落LOGO zfang.tc.edu.tw
zfang的小玩意 > 科學動手做 > 動手做課程
大象牙膏~泡沫傳情實驗 次要群組 [化學教學::速率平衡] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-28 21:57:26
關鍵字 1氧氣 23催化劑 4氧化還原
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/374.html
文章歡迎轉載,請尊重版權註明連結來源。
不正常人類人腦智慧研究所
回答15題以上分析你的文字辨識率

 

 

只要上到氧氣O2製造與檢驗或是氧化還原、反應速率,都會加上『泡沫傳情』這個趣味實驗!(這個實驗是大學時代蕭次融老師指導的。)

國中課本中利用雙氧水H2O2與二氧化錳MnO2(催化劑) 就能製造氧氣,也可用雙氧水配上香蕉皮、豬肝、胡蘿蔔…等製造氧氣,檢驗『過氧化氫酶』的存在。

利用雙氧水H2O2、碘化鉀KI就可以做。先在量筒中加入適量碘化鉀溶液與幾滴沙拉脫,沙拉脫是為了使O2製造出氣泡效果!再加入適量雙氧水,靜待反應發生。

摸一摸~量筒下方會熱熱的,是放熱反應;看一看~氣泡逐漸湧出,有時候還會衝的好高,效果十足!還會溢出,讓整個桌面滿滿都是泡泡~記得要先把桌面書本清空或是在量筒下方墊上盤子。

不過,還有一個變化~溶液與部分氣泡的顏色由原先的無色變成黃褐色!!(為什麼呢?)接著檢驗產物O2,用數支線香點燃放入氣泡中,在泡沫中看線香突然燃燒旺盛的火光,又有一番趣味!

最後呢~取少許澱粉水溶液滴入泡沫中,泡沫由白色又變成藍黑色了!白色~黃褐色~藍黑色~戲稱它是『芋頭香蕉冰沙』!

*******

『碘化鉀KI在這個實驗中扮演什麼角色?是反應物,還是催化劑?』答案是 ( 碘化鉀不是催化劑,它是反應物,因為碘離子I-會反應產生碘I2  )。(不過~後來證明我是錯的,請見附註

在怪頭博士的一個單元中,曾以這個實驗來解釋催化現象,它說~雙氧水不容易釋放出氧氣,但在催化劑的幫助之下反應就快多了,於是加入碘化鉀使雙氧水立即反應…產生泡沫噴發的效果。節目中說碘化鉀是催化劑,也用了有誇張效果的實驗『證明』。但事實上碘化鉀它不是催化劑,而是反應物,因為碘化鉀它會反應成碘(I2)。可由二個現象觀察:
觀察1.
溶液變成黃褐色:碘化鉀為無色溶液(碘離子無色),過量的碘離子I-遇到產生的碘I2便生成黃褐色的錯離子(I3-);如果碘化鉀沒有過量,則不會看到黃褐色的變化。
觀察2.
泡沫遇澱粉水溶液呈現藍黑色:也可以證明有碘的產生。(如果手邊沒有澱粉水溶液,用隨身的紙張就可以,因為許多紙張本身都含有澱粉)

附註:

2010/02/04Timothy回應:『KI是催化劑才對喔;會有妳所說的現象是因為過氧化氫會氧化碘離子使其變成碘分子,所以不僅只當催化劑,也有副反應存在;詳細的內容,這個網頁阿拉丁神燈與大象的牙膏有說明。』謝謝Timothy提供的資訊~讓我可以好好地再學習這個實驗並釐清一些觀念。如果以『過氧化氫溶液』分解反應來看,過氧化氫自身氧化還原,產生氧氣和水蒸氣,2H2O2(aq) → O2(g) + 2H2O(g) + heat (反應式1)平時反應慢,但加入碘化鉀後立即發生劇烈作用,碘化鉀在此反應中的確是扮演『催化劑』的角色。

至於為何碘化鉀同時也會反應,生成碘I2,則是以另一個副反應來解釋:H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H+(aq) → 2H2O(g) + I2(s) (反應式2)則碘離子I-被氧化成碘I2,而H2O2被還原成H2O。

泡沫傳情實驗中,主產物是氧氣,可見是要以『反應式1』(主反應)來說明,那麼,碘化鉀的確是催化劑。反應式二是另一個不同路徑的副反應,碘I2的產生是碘離子I-另外與H2O2作用而來。

另外,在” 阿拉丁神燈與大象的牙膏”實驗中,為了去除上面(反應式2)所生成的碘I2,則是以加入碳酸鈉的方式,使碘I2在鹼性環境(碳酸鈉溶液)中進行自身氧化還原反應而消失。其反應式如下: 3I2(s) + 6OH- (aq) → IO3-(aq) + 5I- (aq)+ 3H2O(aq)

 

 

 

 

補充~『怪頭博士』曾是美國最受歡迎的兒童科學節目,搞怪的博士、美麗的助理與一隻傻氣的老鼠萊寶,藉由回答來信,以誇張的手法將科學問題以動畫、模型、實驗與影片,深入淺出的解說。『怪頭博士』內容分為四輯:應用輯、科學輯、益智輯與生活輯,其中以科學輯內容與中學理化最接近。尤其是運用在物理的教學上效果更棒,因為許多現象都是日常生活中常見的。例如:怪頭博士以雲霄飛車為主題,解說能量轉換與慣性;或是利用模型來解釋冲水馬桶的原理與結構,講解連通管與槓桿原理。或由密度的角度切入,談氣球為何會浮?與介紹熱氣球,並示範熱氣上升的實驗。儘管~內容有些誇張,但是增加知識與趣味為目的,作為科學輔助教學倒也是不錯的選擇。

 

 

有『碘』不一樣(1)~泡沫傳情實驗
有『碘』不一樣(2)~偽鈔辨識筆
有『碘』不一樣(3)~自製『可擦拭墨水筆』
有『碘』不一樣(4)~『紅茶變汽水』
有『碘』不一樣(5)~寶特瓶紅茶消失術
有『碘』不一樣(6)最終回~碘的自身氧化還原

 

 
分類:科學動手做 2009/02/25 12:15

END
F B 留 言 版

留言結束請重新整理網頁顯示留言
相 關 文 章
同 群 組 其 他 文 章
隨 機 文 章
zfangの科學小玩意@精讚部落,以網站模式分類整理。
[文章分類及列表] 網站建置 2013.3 精讚部落版權所有(c) JinZan Blog。