化學與社會

阿特靈(Aldrin)

阿特靈(Aldrin)
臺北市立第一女子高級中學二年級張碩純/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師

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阿特靈/地特靈所製農藥

阿特靈為一種分子是為 $$\mathrm{C_{12}H_8C_{16}}$$ 的有機氯殺蟲劑,其結構與地特靈相似,別名為:六氯-六氫-二甲撐萘、二氯丙酸、或氯甲橋萘。以碳氫化合物為基本架構,且碳原子上連接著氯原子,屬於環狀二烯烴類化合物、持久性有機汙染物;可作用於昆蟲的 GABA(gamma-氨基丁酸)之受器上,達到殺蟲的效用。

3D有趣實驗:變色的溶液-碘鐘實驗

3D有趣實驗:變色的溶液-碘鐘實驗
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

反應液內加入限量的硫代硫酸根(S2O32-),其可與的碘分子(I2)作用,S2O32-與I2 反應的速率極快,一旦S2O32-消耗完時,I2 與I形成I3,I3就會與原先加於反應液中的澱粉指示劑生成藍黑色錯合物,本實驗利用此現象做出三種變色時間不同的溶液。

實驗影片

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http://youtu.be/jFXAP-P0PBM (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/mH21-slcQM0 (1920×1080 全寬)

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2D影像:一般螢幕直接觀看。http://youtu.be/ugT5n2UarOc

3D有趣實驗:無字天書

3D有趣實驗:無字天書
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

澱粉與碘產生的錯合物為藍紫色,而維他命C則會將碘還原為碘離子,故維他命C與碘的產物為無色透明,本實驗利用此現象使文字出現與消失。

實驗影片

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http://youtu.be/XFHF_S4ZIEg (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/NhWMi3F8DXA (1920×1080 全寬)

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3D有趣實驗:越熱燈越亮

3D有趣實驗:越熱燈越亮
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

當含有電解質的水溶液中知陰離子與陽離子的濃度越高,溶液的導電度隨之提升。本實驗利用硝酸鉀溶解度隨溫度提升之特性,並搭配電解質的性質,使燈泡的亮度隨溫度提升而增加。

實驗影片

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http://youtu.be/DefzIGLeVUo (1920×1080 全寬)

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蜘蛛絲(Spider Silk)

蜘蛛絲(Spider Silk)
臺北市立第一女子高級中學二年級黃詩婷/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師

蜘蛛絲的特性——強韌、輕盈、高延展性

蜘蛛絲的種類有數種,蜘蛛在結網時會按照用途使用性質不同的絲,其中又以「曳引絲」最為強韌。以拉伸強度(逐漸用力拉伸,斷裂瞬間的施力大小)來說,曳引絲為高抗拉鋼(high-tensile steel,鐵的合金)之數倍。就比強度(specific strength,抗拉強度與密度之比)而言,曳引絲大於碳纖維,亦即蜘蛛絲能以較輕的重量達到與碳纖維相當的強度。在延展性(ductility)方面,曳引絲雖然在蜘蛛絲當中屬於較不容易延伸的,其延展程度也有30%,超過尼龍。由於蜘蛛絲兼具強韌與延展性佳的特性,所以吸收撞擊的能力很高。

fig1蜘蛛絲的結構

一般而言,形成纖維的分子越長,由於常分子彼此相互接合的部份增加,分子間作用力增強,纖維的強度也就越大。蛛絲的高強度便基於此,另外也和其組成有關。蛛絲是由一種稱為「絲蛋白」(fibroin)的蛋白質組成,在一個絲蛋白分子中有二種性質不同的組成結構:胺基酸序列非常規律的部份,以及胺基酸規則性紊亂的部份。在胺基酸序列規律的地方,分子間會彼此緊密結合形成晶體,這就是蛛絲強韌的原因。蜘蛛在吐絲時會將絲拉長,使絲蛋白分子的方向一致,分子間接觸良好,容易形成晶體部份,蛛絲也就更加強韌了。胺基酸序列紊亂處則會互相糾纏,蛛絲具有良好的延展性,就是因為該部份伸縮的緣故。

葉綠酸(Chlorophyllin)

葉綠酸(Chlorophyllin)
臺北市立第一女子高級中學二年級林德蘭/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師

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簡介

葉綠酸是指所有和葉綠素(Chlorophyll)密切相關的半合成衍生之水溶性鹽類產物,主要是以正離子的種類來加以區分。其中最常見的是含鈉或銅的衍生物,多用於食品添加物和替代醫學。

葉綠素存在於綠色蔬菜中,在波菜中的含量更高達 $$5.7\%$$。其化學式為「$$\mathrm{C_{34}H_{31}CuN_4Na_3O_6}$$」,每莫耳質量 $$724.15$$ 克。 

化學技術與應用
【2014諾貝爾化學獎深入報導】 打破光學顯微鏡的解析度極限-超高解析螢光顯微法

【2014諾貝爾化學獎深入報導】 打破光學顯微鏡的解析度極限-超高解析螢光顯微法

今年的諾貝爾化學獎頒給了由 Stefan Hell, William Moerner 和 Eric Betzig 所開發的超高解析螢光顯微法。所謂的超高解析螢光顯微法,就是能打破光的繞射極限(圖一)的顯微鏡技術。 得獎的顯微法有兩種:受激放射消去顯微法STED (STimulated Emission Depletion) Microscopy和光啟動定位顯微法PALM (PhotoActivated Localisation Microscopy)。這兩種方法是完全獨立被開發出來的方法,現今多應用在生物研究上。 以下將簡略地介紹為這三人摘下諾貝爾獎桂冠的研究。技術與理論的細節會放在各圖的圖解中,有興趣者請細讀圖解。 受激放射消去顯微法: STED (STimulated Emission Depletion) Microscopy 此技術由理論1,2到實做3的基礎都是由 Stefan Hell 所確立的。這三篇論文也為他贏得了這次諾貝爾化學獎的殊榮。「受激放射消去顯微法」採用與一般高解析度的共軛焦顯微鏡類似的聚焦掃瞄呈像方式。這個技術的核心概念是:假設一道光的聚焦永遠無法突破繞射極限,那就用兩道不同的光令其與螢光標誌交互作用而達成超高解析度的目標。這兩道光中,其中一道以平常手法聚焦的激發光用以激發螢光分子、另一道聚焦為甜甜圈圖案的抑制光則用以抑制除了甜甜圈中心之外所有被激發的螢光分子發光...

3D有趣實驗:竹筷乾餾-在家也能自己做竹炭

3D有趣實驗:竹筷乾餾-在家也能自己做竹炭
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

乾餾又稱碳化、炭化、焦化。乾餾是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應過程或加熱固體物質來製取液體或氣體(通常會變為固體)產物的一種方式。本實驗利用鋁箔紙隔絕空氣對竹筷進行加熱,觀察乾餾過程以及檢測其產物性質。

實驗影片

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http://youtu.be/EfPW-5q1GCs (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/wfs8Khs_4f8 (1920×1080 全寬)

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2D影像:一般螢幕直接觀看。http://youtu.be/rzHRg7jp-Rg

3D有趣實驗:空氣砲

3D有趣實驗:空氣砲
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

本實驗利用簡單的裝置,以及乾冰遇水產生煙霧之特性,了解聲波傳播的特性以及空氣的流動。

實驗影片

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3D偏光影像:需要有3D螢幕與搭配的3D眼鏡,能觀看此部影片的3D效果。

http://youtu.be/Myoe5bO0gRM (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/zhPZ09mXgGw  (1920×1080 全寬)

3D紅藍影像:一般螢幕搭配戴紅藍眼鏡,能觀看此部影片的3D效果。http://youtu.be/32rb9tIuGe4

2D影像:一般螢幕直接觀看。http://youtu.be/65oFwi07l40

3D有趣實驗:神奇煉金術

3D有趣實驗:神奇煉金術
國立臺北教育大學自然科學教育系 碩士班湯筑翔

前言

鋅粉(Zn)與氫氧化鈉(NaOH)水溶液混合後加熱反應生成鋅酸鈉(Na2ZnO2),在鋅粉過量的情況下加入銅,則鋅會還原在銅上面,即氧化還原反應。本實驗利用此原理將銅幣鍍上鋅,使其外觀酷似銀幣,並將其加熱得鋅銅合金(黃銅),使外觀呈現金色。

實驗影片

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3D偏光影像:需要有3D螢幕與搭配的3D眼鏡,能觀看此部影片的3D效果。

http://youtu.be/6beTBl7cG1M  (1920×1080 半寬)

http://youtu.be/T761VrUizjU  (1920×1080 全寬)

3D紅藍影像:一般螢幕搭配戴紅藍眼鏡,能觀看此部影片的3D效果。http://youtu.be/yfqhCeTcK2o

2D影像:一般螢幕直接觀看。http://youtu.be/0mAtZu5SmyE

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