催化劑的誕生

1835年8月20日，這一天是瑞典化學(xué)家貝采里烏斯的生日，他的妻子瑪利亞準(zhǔn)備好了酒宴，邀請很多親朋好友來為他祝賀生日?？墒?，貝采里烏斯整整一天都在實(shí)驗(yàn)室忙著做實(shí)驗(yàn)，完全忘記這件事情。直到傍晚，瑪麗亞把他從實(shí)驗(yàn)室拉出來，他才恍然大悟，匆匆忙忙地趕回家。

　　客人們早就到齊了，貝采里烏斯一進(jìn)屋，客人們就紛紛舉杯向他祝賀。貝采里烏斯顧不上洗手，就接過一杯蜜桃酒一飲而盡。當(dāng)他自己斟滿第二杯酒跟朋友干杯時(shí)，卻皺起眉頭喊道：“哎呀，這瓶酒怎么這么酸？瑪利亞，酒里不會(huì)混進(jìn)了一瓶醋吧？”

　　瑪利亞和客人都愣住了，除了貝采里烏斯，誰也沒有發(fā)現(xiàn)酒的味道有什么不對勁。瑪麗亞仔細(xì)看了看那瓶酒，還倒出一杯來品嘗了一下，沒發(fā)現(xiàn)任何問題，那確實(shí)是一瓶香醇的蜜桃酒。貝采里烏斯把自己倒的那杯酒遞瑪麗亞。瑪麗亞喝了一口，立刻全吐了出來：“太奇怪了，甜酒怎么一到你的杯子里就變成醋啦？”客人們紛紛湊過來，看著那個(gè)“神杯”。他們猜測，也許這是貝采里烏斯為客人們準(zhǔn)備的娛樂節(jié)目吧。

　　貝采里烏斯想：既然酒是正常的，那問題可能出在杯子上。他仔細(xì)察看了自己的酒杯，發(fā)現(xiàn)杯子里有少量黑色粉末。他又瞧瞧自己的手，手上沾滿了黑色的鉑粉，那是他在實(shí)驗(yàn)室研磨鉑的時(shí)候沾上的。原來，是鉑粉把酒變成了醋，鉑粉加快了酒精和氧氣的化學(xué)反應(yīng)，生成丁醋酸。這個(gè)發(fā)現(xiàn)令貝采里烏斯興奮不已，他竟然把那杯酸酒一飲而盡。

　　1836年，貝采里烏斯在《物理學(xué)與化學(xué)年鑒》雜志上發(fā)表了一篇論文，首次提出化學(xué)反應(yīng)中的 “催化”與“催化劑”概念。在工業(yè)上，催化劑又被稱為觸媒。是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率（既能提高也能降低），而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變的物質(zhì)叫催化劑（也叫觸媒）。　

　　看了上面的小故事，你是不是也想親眼見證一下催化劑的神奇效果呢？下面就是筆者利用催化劑做的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，絕對能帶給你意想不到的驚喜！

1. 飽和KI溶液作催化劑——大象牙膏和魔術(shù)蛋糕

試劑： 30%過氧化氫和洗潔精（20:1混合并攪拌均勻），再配以鮮艷的色素（色漿）

催化劑：飽和KI溶液

儀器：大量筒、水槽、大燒杯。

步驟：①大象牙膏：取一500mL量筒，注入30%過氧化氫和洗潔精混合液60mL，然后加入飽和KI溶液。

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②魔術(shù)蛋糕：取大小不同的水槽（燒杯、量筒等），放在一起構(gòu)成同心圓，每層都注入1cm的30%過氧化氫和洗潔精混合液，每一圈各加入不同顏色的色漿，然后從里到外加入飽和KI溶液。

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現(xiàn)象：過氧化氫在碘化鉀的催化作用下劇烈分解，放出氧氣，將發(fā)泡劑吹成大量泡沫，從容器口涌出。

大象牙膏實(shí)驗(yàn)指的是：向30%的過氧化氫【事先滴加起泡劑（如洗潔精）和色素】溶液中加入飽和碘化鉀溶液，瞬間產(chǎn)生大量的氣泡并如牙膏般噴涌而出，量大而且快，猶如給大象刷牙所擠出的牙膏，所以形象的稱之為大象牙膏。

魔術(shù)蛋糕：改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是在同心圓的水槽中加入不同的色素，可以瞬間產(chǎn)生同心圓類似于蛋糕的泡沫，每一圈都有不同的顏色，瞬間就形成一個(gè)五彩繽紛的美麗蛋糕；用余燼的木條伸入各層，木條復(fù)燃，蛋糕消失。

說明：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均可以在課堂上演示，可以用作魔術(shù)表演，進(jìn)而講解和演示催化劑的神奇！

2. 草木灰作催化劑——燃燒的蔗糖變成蛇

試劑：蔗糖（白糖、紅糖、冰糖均可）、碳酸氫鈉（小蘇打）、酒精

催化劑：煙灰（或草木灰）

儀器：石棉網(wǎng)（鐵片、木板等均可）、滴管、火柴、藥匙

步驟：

①稱?。ㄙ|(zhì)量比8:1）干燥的蔗糖和小蘇打混合物，研磨細(xì)并混合均勻；

②將草木灰均勻鋪在石棉網(wǎng)上成火山狀；

③取上述蔗糖與小蘇打的混合物花生米大小放置在火山口處；

④在火山口周圍的草木灰上滴上1～2毫升酒精，點(diǎn)燃酒精。

現(xiàn)象：酒精燃燒，隨著酒精的熄滅，蔗糖開始熔化并慢慢膨大伸出成小蛇狀。

說明：蔗糖一定要干燥，草木灰可以重復(fù)使用。傳統(tǒng)的“法老之蛇”用到的是硫氰酸汞，現(xiàn)象明顯，但是毒性太大，蔗糖燃燒可以取代上面的反應(yīng)，效果同樣明顯。

3.水作催化劑——紫氣東來演繹成藍(lán)色妖姬

試劑：鋅粉（或者鋁粉）、碘片、淀粉溶液

催化劑：水

儀器：礦泉水瓶、廢棄的蓋子、滴管、白色紙花（絹花）

步驟：

①??? 稱量鋁粉和碘各2g混合后放入反應(yīng)器皿（廢棄蓋子）中，用去掉頭尾的礦泉水瓶套上，

②??? 在礦泉水瓶的正上方吊一朵白紙花，白紙花上涂以面粉漿糊。

③??? 然后用膠頭滴管吸取冷水，加一二滴于混合粉上，立即有紫煙和白霧騰空而起，團(tuán)團(tuán)彩云都搶著去擁抱白紙花，把白花染成蘭花，再熏染一二次，藍(lán)花更加鮮艷、逼真。

現(xiàn)象：“滴水生紫煙、紫煙造蘭花”

原理：干態(tài)下的碘片和鋅粉，常溫下不易直接化合，加入少量水作催化劑后，立即劇烈反應(yīng)生成碘化鋅并放出大量的熱，使未反應(yīng)的碘升華成紫煙，水受熱汽化，空中冷凝成白霧，碘和白紙花上的面粉接觸顯蘭色，于是紫煙造出藍(lán)花。

：白色折紙可以是千紙鶴、玫瑰和其它的動(dòng)植物造型，事先用淀粉浸泡晾干，演示時(shí)稍微噴些水霧，效果更佳。

參考文獻(xiàn)：

1.曹廣雪.魔術(shù)蛋糕變變變.[J].我們愛科學(xué)，2013（1）24-26

2. 曹廣雪.化學(xué)中的“哥倆好”.[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2013（2）33-34