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觸媒與催化效應(精簡報告)
專用器材
塑膠盛接盆,1
50 mL量筒,2
塑膠滴管,1(取發光胺)
錶玻璃,1
麻布手套,1
計時器,1
紙箱(發光胺實驗用)
個人器材(實驗櫃)
10支試管(洗淨倒置)
試管架
鑷子
50 mL量筒
100 mL燒杯
共用器材
剪刀
蒸發皿
噴霧器
線香/酒精燈/火柴
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實驗目的與技能
實驗目的
過氧化氫之分解反應
發光胺之發光反應
觸媒之催化效應
實驗技能
電子天平
定量液體分注器
電磁加熱攪拌器
冷凍劑-液態氮
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I. 過氧化氫分解反應
2 H
2O
2(aq)
觸媒2 H
2O(l) + O
2(g)
觸 媒
觸媒(catalyst)
– 加到反應系統 – 參與反應
– 加快反應速率
– 本身不被消耗或轉化
分類
– 異相觸媒-MnO
2(s) – 均相觸媒-KI(aq) – 生物觸媒-豬肝
未加 催化劑
加 催化劑
產物
反應物
反應過程 能
量
5
酵 素
酵素(酶):生物觸媒
特性
– 專一性高 – 催化效率高
– 酸鹼性、溫度影響活性
蛋白質
胺基酸單體
具特殊立體結構
II. 發光胺之發光反應
鐵離子催化 H
2O
2分解反應生成 O
2
O
2與發光胺反應,產生激發態產物
激發態產物回到基態,以光形式釋出能量稱化學發光
發光胺
NH2 O O
NH
NH + 2OH- + 2H2O2 鐵離子 + 4H2O + N2
基態
hν
O- O- O
N O H2
*
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實驗流程
(一)過氧化氫分解反應 – MnO
2(s)
– KI(aq) – 豬肝
• 新鮮豬肝
• 冷凍豬肝
• 煮熟豬肝
• 豬肝血水
(二)過氧化氫與發光胺 – 豬肝血水
– 鐵氰化鉀 – 亞鐵氰化鉀
(三)血跡偵測 – 器皿紙張
– 發光亮度與時間
(一) MnO 2 與過氧化氫分解
• 於50 mL量筒
• 加 0.1 g MnO
2• 3滴洗碗精
• 5 mL 3%H
2O
2• 混合並計時
• 記錄時間與泡沫 體積
• 略微消泡後
• 插入點燃線香
• 測試氣體性質
(線香在排煙櫃)
(二) KI 與過氧化氫分解
50 mL量筒
1 mL 2.0 M KI(aq) 及3滴洗碗精
5 mL 3%H
2O
2混合並計時
記錄氣泡體積隨時間變化
線香測試
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(三) 豬肝與過氧化氫分解
3支50 mL量筒
各加3滴洗碗精及 (1) 生鮮豬肝
(2) 急速冷凍豬肝 (3) 煮熟豬肝
(4) 豬肝血水
觀測記錄 反應速率
薄片豬肝 液態氮急速冷凍豬肝
5 mL之 3%H2O2
(四) 發光胺與過氧化氫
5支試管各裝取
(1) 1 mL水 + 2滴豬血水
(2) 1 mL 0.2 M 亞鐵氰化鉀 (3) 1 mL 0.2 M 鐵氰化鉀 (4) 1 mL水 + 1滴鐵氰化鉀 (5) 1 mL水 + 5滴鐵氰化鉀
取3 mL發光胺檢驗液於試管
依序加0.5 mL發光胺於#(1)~(5)
紙箱中觀記發光顏色、強度及時間
(4)(5)續滴加Fe
3+,觀察發光
11(五) 發光胺與血跡偵測
剩餘發光胺檢驗液 集中於噴霧器
噴灑發光胺檢驗液 偵測血跡
照相記錄
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實驗步驟總結 I
3滴 洗碗精
+ 5 mL 3%H
2O
2觸媒
0.1 g MnO
2(s) 1 mL KI(aq) 生鮮豬肝
冷凍豬肝
煮熟豬肝
2 滴豬血水
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實驗步驟總結 II
試管 試劑
1 mL水 + 2 滴血水
0.5 mL 1 mL亞鐵氰化鉀 + 發光胺
1 mL鐵氰化鉀
1 mL水 + 1 滴鐵氰化鉀
1 mL水 + 5 滴鐵氰化鉀
按壓電源開關以開機並歸零
稱藥紙摺疊後放稱盤中心位置
按壓『Zero』或『Tare』以扣重歸零
以藥匙取少量藥品置於稱盤中心位置
螢幕數值穩定後,讀記數值
稱量完畢,蓋上藥品瓶蓋
按壓『 Zero 』或『 Tare 』鎖定螢幕
避免藥品灑落,保持天平清潔
電子天平與稱量
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電子天平與稱量
本機為觸控螢幕
按壓電源開關以開機
稱藥紙摺疊後放稱盤中心位置
按壓『-0-』或『-T-』以扣重歸零
藥匙取少量藥品置於稱盤中心位置
螢幕數值穩定後,讀記數值
稱量完畢,蓋上藥品瓶蓋
按壓『-0-』或『-T-』鎖定螢幕
避免藥品灑落,保持天平清潔
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定量液體分注器
(1)檢視刻度設定正確,不再調動刻度
(2)盛接器皿靠近唧筒出口
(3)輕拉抽氣唧筒到頂
(4)慢壓唧筒到底,取得溶液
(1)
(2)
(3)
(4)
線香使用注意事項
排煙櫃
以酒精燈點燃線香
等量筒內肥皂泡較為消泡後
點燃的線香垂直插入氣泡約1/3位置
避免插入液體中,線香易熄滅
要用時才點著,避免空燒蓄積煙霧
用畢插入排煙櫃內燒杯防火砂中熄滅
潮濕無法點著的線香,放回排煙櫃內
豬肝使用注意事項
錶玻璃上將豬肝剪成相等之3小片
在講桌倒液態氮於蒸發皿,夾取豬肝放入
小心操作液態氮,避免凍傷
100 mL燒杯裝約40 mL水,加熱板加熱煮熟豬肝
實驗後,所有的豬肝均需煮熟後交给助教回收
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加熱溫度調控鈕
實驗注意事項
觸媒與反應液迅速混合均勻並立即計時
發光胺試劑塑膠滴管:實驗後洗乾淨回收
所有豬肝:一律煮熟後交给助教回收
H
2O
2分解反應廢液:指定回收桶
發光胺反應後廢液:倒入重金屬回收桶
實驗結束:專用器材放回指定處