化學與社會

化學示範實驗：燒不破的紙鈔 (Non-Burning Paper Bills)〔II〕
國立彰化師範大學化學系學生蔡睿謙 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

請按此連結，參閱「燒不破的紙鈔﹝I﹞」

原理和概念

● 點燃乾的紙張會燃燒起來，而點燃被水浸濕的紙張則不會燃燒。紙張浸泡過95%酒精之後點火，酒精和紙張都會燃燒起來，但是當浸泡過特定比率的酒精與水的混 合溶液之後點火，酒精會燃燒起來，但是紙張不會燃燒起來。紙張不會燃燒起來，是因為酒精燃燒放出的熱提供（傳導）給水，然後水吸收此熱量變成水蒸氣，而沒 有足夠的熱能夠使紙燃燒起來。因此，沾濕高粱酒（如50度）的紙鈔，點燃後只有酒精燃燒而已，而紙鈔不會燃燒起來，如圖九所示。根據下面「延伸探討」的實 驗結果，47%酒精水溶液的紙面溫度在176℃。依此結果推測，54度的高粱酒燃燒的紙面溫度應該稍高於176℃而已，此溫度是低於紙張燃燒的溫度（約 230℃）。

圖九 示範燒不破的紙鈔

化學示範實驗：燒不破的紙鈔（Non-Burning Paper Bills）〔I〕
國立彰化師範大學化學系學生蔡睿謙 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

紙張遇到火會燃燒起來，這是連小朋友都知道的事。你（妳）看過燒不破的紙鈔嗎？這次的化學示範，我們讓紙鈔與高粱酒邂逅，創造一個意想不到的驚喜，燒不破的紙鈔。現在讓我們一起來見證奇蹟吧！

示範步驟

一、 事先準備

1. 事先準備三張紙鈔（如100元、500元和1000元鈔票各一張）和一些日常生活用品（包括一個透明高腳杯（或玻璃杯）、一支打火機、一支塑膠攪拌棒、一瓶高粱酒，如圖一所示，然後裝入這些日常生活用品在一個置物箱中。

圖一 準備三張紙鈔和一些日常生活用品

化學實驗室實驗：不用氫氧化鈉，「銅銀金幣」變變變 (Turning Pennies into Silver and Gold without using Sodium Hydroxide)〔II〕
國立臺中高級工業職業學校化工科陸冠輝老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

請按此連結，參閱「學生手冊」

教師手冊 (Teacher’s Guide)

教學提示

1. 壹元銅幣在空氣中會與氧氣、二氧化碳及水等物質反應而生成鹼式碳酸銅，CuCO₃•Cu(OH)₂，顏色為翠綠色，是銅在自然界中最常存在化合物形式。因此，我們常常會發現壹元銅幣的表面有些綠斑，在進行實驗前可以用稀醋酸或食用醋清洗之。

2. 銅幣與鋅粉及氯化鋅溶液的浸煮過程，要注意銅幣是否完全浸入溶液中，並適時以金屬鑷子翻轉銅幣，使銅幣均勻鍍上一層金屬鋅。

3. 清洗已鍍上一層金屬鋅的硬幣時，可藉由手指輕輕刷洗。不可用強力水注沖刷，也不可以太大力搓柔，以免已鍍上鋅金屬剝落。

化學實驗室實驗：不用氫氧化鈉，「銅銀金幣」變變變（Turning Pennies into Silver and Gold without using Sodium Hydroxide）〔I〕
國立台中高級工業職業學校化工科陸冠輝老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

學生講義（Student Handout）

實驗介紹

古代的方術之士有一種叫做「點石成金」的招術，此招術有如魔術師般地點銅成銀以及點銅成金，真是神奇極了。本實驗試圖利用鋅粉和氯化鋅水溶液，浸煮壹元銅幣，先變成「銀幣」，然後以電熱板加熱，變成「金幣」，如圖一所示。由於本實驗有別於傳統上使用氫氧化鈉溶液，因此煮沸過程不會產生刺鼻難聞的味道，不需要在抽風櫃內進行。

圖一 神奇的「銅銀金幣」變變變

化學示範實驗：自製焰色試驗棒演示焰色試驗（Homemade Flame Test Stick for Flame Test）〔II〕
國立玉里高級中學化學科黃有道老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

請按此連結，參閱「自製焰色試驗棒演示焰色試驗［I］」

原理和概念

● 本生燈或瓦斯噴燈的火焰為淡藍色，光度極低，此火焰稱為無光焰。

● 光是一種電磁波，一般人的眼睛可以感受的電磁波波長在400（紫色）到700（紅色）奈米（nm）之間，如圖十一所示。

圖十一 可見光只佔電磁波譜的一小部分。圖片來源：http://www.electricalfun.com/visible_spectrum.htm

● 當一個元素被激發（加熱）時，其電子會躍遷至能量較高的軌域上。當它返回低能量的軌域時，高低軌域的能量差會以電磁波的形式輻射出來，出現在某些特定的波 長上，稱為發射光譜。每種元素都有其個別的光譜，這些譜線就好比人類的指紋一般，科學家可據以鑑定元素，如圖十二所示。

圖十二 銅（CuCl2）（上）、鈉（中上）、鋰（中下）和鈣（下）的發射光譜。圖片來源：http://webmineral.com/help/FlameTest.shtml

化學示範實驗：自製焰色試驗棒演示焰色試驗（Homemade Flame Test Stick for Flame Test）〔I〕
國立玉里高級中學化學科黃有道老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

小朋友玩的仙女棒，慶典晚會的煙火，各種火焰顏色應有盡有，這些焰色是怎麼產生的呢？本示範實驗採用兩種焰色試驗，其一為使用自製的焰色試驗棒和本生燈來 試驗鹽類固體，其二為使用卡式瓦斯噴燈和噴霧瓶來試驗鹽類水溶液。自製的焰色試驗棒取自於報廢的開飲機之加熱片並製作而得的，而且焰色試驗的效果很好，值 得教師參考。

示範步驟

A. 示範前準備

A1. 自製焰色試驗棒

1. 從報廢的開飲機、電熱水瓶或電鍋取出加熱片，如圖一所示。

圖一 開飲機的加熱片

2. 用尖嘴鉗拆解加熱片，即可見到加熱片中的鎳鉻絲，這種鎳鉻絲的寬度約1 mm，如圖二所示。

圖二 拆解後的加熱片

化學示範實驗：酸鹼彩虹玻璃管（Acid-Base Rainbow Tube）〔II〕
國立玉里高級中學化學科黃有道老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

請按此連結，參閱「酸鹼彩虹玻璃管［I］」

原理和概念

● 傳統的廣用指示劑是由水、甲醇、正丙醇、酚酞（phenolphthalein）、溴瑞香草藍（bromothymol blue）、甲基紅（methyl red）、瑞香草藍（thymol blue）混合而成，廣用指示劑的成分與酸鹼顏色變化，如圖七所示。典型的廣用指示劑在不同的pH值之顏色變化，如圖八所示。

圖七 廣用指示劑的成分與酸鹼變色。 圖片來源：陳少軍製作

圖八 廣用指示劑於不同pH溶液下的顏色。 圖片來源：http://homepages.ius.edu/dspurloc/c121/repelem.htm

化學示範實驗：酸鹼彩虹玻璃管（Acid-Base Rainbow Tube）〔I〕
國立玉里高級中學化學科黃有道老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

一支裝有綠色溶液的玻璃管，在其一端滴入酸液、另一端滴入鹼液，然後翻轉數次，整支玻璃管就能呈現出完整的七彩顏色，猶如空中的彩虹。

示範實驗影片

請按此連結：酸鹼彩虹玻璃管（Acid-Base Rainbow Tube），YouTube。