今天是小數蛙的生日 狐狸貓邀請小數蛙來家裡 準備一起煮火鍋吃 正當狐狸貓要切金針菇的時候 小數蛙問狐狸貓 還記不記得 把紅蘿蔔或二氧化錳加到雙氧水裡面 可以加速氧氣的生成 狐狸貓表示當然記得 不過覺得奇怪 小數蛙怎麼突然提到這個 小數蛙說 其實金針菇跟紅蘿蔔一樣 加到雙氧水中 都可加速氧氣生成 狐狸貓天真的說： 所以如果在雙氧水裡面 加很多紅蘿蔔或金針菇 就可以產生更多氧氣囉？ 小數蛙搖搖頭回答： 如果想產生更多氧氣 應該要加入更多雙氧水 因為紅蘿蔔和金針菇 只能加速氧氣的生成 本身並不會產生氧氣 狐狸貓又接著問： 那紅蘿蔔或金針菇參與反應後 會變成什麼呢？ 小數蛙說： 它們在反應前後 都不會改變喔 狐狸貓不懂 他以為化學反應後 物質的性質都會改變 小數蛙笑著回答： 因為它們都是催化劑啊！ 看著狐狸貓還是一臉疑惑 小數蛙建議一起做個實驗 在做實驗前 小數蛙先請狐狸貓 秤量二氧化錳和吸濾瓶的總質量 做完實驗後 小數蛙問狐狸貓 吸濾瓶裡面剩下的會是什麼？ 狐狸貓說： 雙氧水會生成氧氣和水 剛剛氧氣已經跑到廣口瓶中 那吸濾瓶裡面剩下的 應該就是二氧化錳、水 還有部分殘留的氧氣了 接著他們把吸濾瓶加熱 等水分都蒸發後 再秤量一次質量 發現質量幾乎沒有變化 狐狸貓驚呼： 真的沒什麼變耶！ 小數蛙接著說： 催化劑又叫做觸媒 在化學反應裡加入催化劑 可以加快反應速率 但是催化劑質量不會有所消耗 也不會影響生成物最終生成的量 也就是說 它只是讓整個實驗 反應過程變快 並不會影響實驗結果 在書寫化學反應式的時候 催化劑也要當作是反應的條件 要寫在箭號的上方或下方 就像畫面上的化學反應式一樣 說到這裡 小數蛙想確認狐狸貓 是否已經瞭解催化劑的特性了 便打算考考他 看他能不能從畫面上某化學反應的示意圖中 找出哪一個最可能是催化劑 螢幕前的你 也幫狐狸貓一起想想吧！ 此時狐狸貓又提出疑問 是不是在其他實驗中加入二氧化錳 也可以加快反應速率呢？ 小數蛙回答 這個問題很好 但答案是不會 因為催化劑無法通用於每個反應 而是具有選擇性的 所以二氧化錳加入雙氧水中 可以加速反應 但加在其他實驗裡 不一定有效果 接著 小數蛙再舉了一個例子： 說起催化劑的經典範例 就是哈柏法製備氨氣實驗 在二十世紀初期 工業的發達 讓人口快速成長 世界面臨糧食危機 而農業用的氮肥嚴重不足 雖然大氣中含氮量非常高 卻只有極少的量 能循環至植物上 這時哈柏想到 可以先在高溫、高壓的環境下製造氨 這種製氨法得到的氨 就可用來製作氮肥 一開始 哈柏在實驗中 是用鋨、鈾作為催化劑 可是這兩種金屬較為稀有 後來在德國化學家──博施 經過上萬種配方測試後 找到較便宜的催化劑替代品 ──鐵、鋁、鈣混合物質 這才真正解決了氮肥短缺問題 除了化學實驗 生物體也有不少化學反應 要藉由催化劑來加速反應的例子 不過在生物體中的催化劑 一般會稱為酶或酵素 像前面一直提到的紅蘿蔔 就含有能加速分解雙氧水的酵素 所以把紅蘿蔔加到雙氧水裡 會產生大量氣泡 此外 我們吃的白飯 能夠被分解成小分子 也是因為唾液中含有澱粉酶 讓澱粉分解的速率變得更快 狐狸貓又提出疑問 如果在化學實驗跟生物體中 都有催化劑可加快反應產生 在其他方面 是不是還有相關應用呢？ 小數蛙回答 在日常生活中 我們會在汽機車的排氣管裡 加裝觸媒轉化器 它可以把引擎 在高溫下生成的氮氧化物 加速轉換成氮氣與氧氣 減少氮氧化物所造成的空氣汙染 而另一個生活上的例子 就像是烹調肉品時 會加入嫩精 讓肉質變得更軟嫩 這也是因為嫩精裡的木瓜酵素 會讓蛋白質的分解變快 還有像是光觸媒冷氣機 塗在冷氣機上的光觸媒 是利用特定光線照射觸媒 來催化化學反應 不過雖然它的名字裡有「觸媒」兩字 但跟一般定義的催化劑不太一樣 並不只是加速化學反應的產生 而是促成化學反應 若缺乏光或觸媒其中之一 反應物不會有變化 聽完小數蛙的說明後 狐狸貓忍不住插嘴： 先別管什麼冷氣了 烤牛排好像也不錯 不如等下也烤一塊來吃吧！ 小數蛙急忙說： 原本不是說要煮火鍋的嗎？ 狐狸貓大喊： 小孩子才做選擇 我全都要！ 狐狸貓將今天學到的知識 做了一個重點整理： 催化劑在化學反應中 會參與反應 加快反應的速率 但反應前後 質量不會消耗 也不會影響最終生成物的量 在書寫化學反應式時 催化劑 也要當作反應的條件 寫在箭號的上方或下方 催化劑有選擇性 每種催化劑適用的化學反應都不同 生物體中的催化劑 稱為酶或酵素 最後 和狐狸貓與小數蛙一起來腦力激盪吧！ 我們在前面學到了 可以透過加入催化劑 來加快反應速率 但還有抑制劑 可以減緩反應速率喔！ 請找找看 什麼物質 可以減緩反應速率 而它是減緩哪個化學反應的速率呢？ 歡迎把你的發現　留言在影片下方 和大家分享與討論 我們下次見囉！Bye-bye~