<!-- 至左 --> <style> .reveal { font-size: 36px; } .left { text-align: left; } </style> ## 1588第五組實驗 04王穎冠 05吳宇翔 09劉裕耀 26謝恩宇 --- ### 一、探究主題 二氧化錳使用次數對催化效果之影響 --- ## 二、假說 <p class="left"> <span style="font-weight: bold; color: red;">若</span> 二氧化錳催化次數越多<br> <span style="font-weight: bold; color: red;">則</span> 催化效果不變（產生氧氣的速率不變）<br> <span style="font-weight: bold; color: red;">因為</span> 二氧化錳是催化劑，不會參與反應，因此不會被消耗 </p> --- ## 三、變因 <p class="left"> <span style="font-weight: bold; color: red;">操作變因</span> 二氧化錳 MnO₂ 使用次數<br> <span style="font-weight: bold; color: red;">應變變因</span> 單位時間產生氧氣 O₂ 的速率<br> <span style="font-weight: bold; color: red;">控制變因</span> H₂O₂ 濃度、二氧化錳 MnO₂ 量、溫度、壓力 </p> --- ### 四、藥品（物性化性） | 藥品 | 用量 | 物性化性 | | -------- | ---- | -------- | | $H_2O_2$ | 2.5% 40ml | 無色液態，D=1.463g/ml，mp=-0.43℃ bp=150.2℃，溶解性：易溶於水、乙醇、乙醚 | | $MnO_2$ | 0.3g | 黑色粉末D=5.08g/ml，mp=535℃，bp=600℃，溶解性：不溶於水、乙醇、乙醚 | | $NaOH$ | 0.1M 5ml | 白色固體，D=2.13g/ml，mp=318℃ bp=1390℃，溶解性：易溶於水、乙醇、乙醚 | --- ### 五、器材 薊頭漏斗、量筒（100ml）、燒杯（100ml, 500ml）數個、 水盆、有孔軟木塞、側管錐形瓶（250ml）數個、 橡皮管、加熱板、碼表 --- ### 六、實驗步驟 <br> ① 將 $10ml$ $H_2O$ 倒入側管錐形瓶中 $\downarrow$ ② 將 $0.3g$ $MnO_2$ 倒入側管錐形瓶中，並充分搖晃，使 $MnO_2$ 均勻分散於 $H_2O$ 中 $\downarrow$ ③ 塞上有孔軟木塞與薊頭漏斗，接上橡皮管，並將橡皮管的另一端放入倒置的 $100ml$ 量筒中 ---- ④ 將 $40ml$ $2.5\%$ $H_2O_2$ 倒入側管錐形瓶，進行排水集氣法，並紀錄10-60秒間產生氧氣的體積 <img src="https://media.discordapp.net/attachments/1035082519772663839/1182133277151203388/1701358893071.jpg?ex=65839668&is=65712168&hm=41558027ee94c70992eb71845ab27ac36b09f5a734ff24edfe113e9aee2bbef1&=&format=webp&width=956&height=1276" style='width: 400px;'> ---- ⑤ 將錐形瓶中剩餘之液體加入 $0.1M$ $5ml$ $NaOH$，攪拌均勻後加熱烘乾 <img src="https://media.discordapp.net/attachments/1035082519772663839/1182133276140376146/20231130_085746.jpg?ex=65839668&is=65712168&hm=150ef07b1574c6b15f11039b7f5c9a3cfa2f96da982e4c32975c14be87eaf8a0&=&format=webp&width=956&height=1276" style='width: 400px;'> ---- ⑥ 使用步驟 ⑤ 得到之 $MnO_2$ ，從步驟 ① 開始重複實驗 --- ### 七、實驗結果 <p> 二氧化錳回收與否，對於氧氣產生速率 <span style="color: red;">有影響</span>，<br> 與假說相違背 </p>  --- ### 八、觀察與推論 1. 從圖表中可知，$MnO_2$ 回收一次的氧氣產生速率比無回收過的高，而回收兩次則是完全無產生 2. 三組實驗中，因為時間因素，「回收兩次」的實驗只有做一次，而該次實驗有觀察到錐形瓶內冒出微小氣泡，但量筒中無氧氣。推測可能原因為：反應程度太小造成結果不明顯，也有可能是該次實驗出現差錯造成無氧氣產生，但沒有做另外兩次實驗，因此無法得知。 ---- 3. 我們的回收方式是採用加入 $NaOH$ 在錐形瓶剩餘液體中，而 $NaOH$ 的沸點是約 $1390℃$ ，在加熱過程中不會蒸發，而會留在瓶中。因此，我們認為是 $NaOH$ 和其他物質**發生反應**，或是 $NaOH$ **本身**留在瓶中，因而增加了氧氣產生的速率（增強催化效果）。 --- ### 九、心得＆未來展望 <p class="left"> 國中學到催化劑時，因為催化劑在改變反應速率後質量不會改變，因此我們認為催化劑本身不會改變。然而在實驗中，我們發現加入鹼以後會改變（增加）反應速率，雖然無法證實「是因為二氧化錳本身發生改變而改變反應速率」，但也從中發現加入鹼是提高催化效果的一個方法。<br/> 未來若要進行類似的實驗，除了可以做更多實驗以確認回收兩次以上對反應速率的影響，也可以嘗試加入其他物質（例如：酸），或是不加入任何物質而直接加熱等等，來了解不同回收方式對於反應速率的影響。 </p> --- ### 十、分工 | 組員 | 分工 | | --- | --- | | 王穎冠 4 | 實驗（準備、排水集氣...）、撰寫報告 | | 吳宇翔 5 | 實驗（準備、排水集氣...）、撰寫報告 | | 劉裕耀 9 | 實驗（加熱） | | 謝恩宇 26 | 實驗（數據記錄） |