化學教育

化學實驗、示範實驗、情境試題、實驗試題、形成性評量、總結性評量、化學發展史、化學家傳記

3D有趣實驗：神奇煉金術

2014/10/12
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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

3D有趣實驗：神奇煉金術，上傳YouTube網站。請依您的設備選擇適當影片觀看。若設備允許，可以開啟最高解析度。

show1

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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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔I〕

2013/10/17
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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔I〕
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

第五屆亞洲化學教育國際研討會（5th International Conference Network for Inter-Asian Chemistry Educators, 5th NICE Conference），由國立屏東教育大學與中國化學會合辦，於2013年7月25至27日於國立屏東教育大學舉行，邀請亞洲日本、韓國、香港、澳門及臺灣等學者和教師共同參與和交流，汲取各國發展化學教育的經驗，以提昇亞洲化學教育的水準。本人很榮幸受到化學學科中心的推薦，獲邀於大會典禮中進示範「大型化學平板（Big ChemPad）」。這是利用一個改良的大型畫框，和一個暗藏玄機的電毛筆，在預先泡過稀硫酸鈉的水彩紙上，寫下優雅多彩的隸書—「2013 NICE 化學」。大型化學平板是利用隨手可得且可重複使用的材料，以及使用微量的和無害的化學藥品，運用精心設計與巧手製作的教具，不僅演示效果獲得大會一致熱烈的掌聲，而且符合綠色化學減廢的原則。本文詳述大型化學平版的製作過程及在研討會開幕的演示過程。

實驗影片

請按此連結：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony），YouTube。

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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔II〕

2013/10/17
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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔II〕
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 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「開幕典禮中演示大型化學平板〔I〕」

示範實驗影片

請參考上面連結。

藥品與器材

  1. 木質畫框（長130 cm、寬45 cm）  1個
  2. 鋁板（長120 cm、寬40 cm、厚0.1 cm）  1塊
  3. 8P3段滑動切換開關  1個
  4. 9V鹼性電池  1個
  5. 香蕉插座  1對
  6. 鋼絲網（30 × 30cm）  1張
  7. 專用剪刀（剪鋼絲用）  1支
  8. 大毛筆（舊的）  1支
  9. 矽利康膠  1罐
  10. 快乾膠  1罐
  11. 全開水彩紙  2張
  12. 0.5 M硫酸鈉溶液（Sodium sulfate solution）  500 mL
  13. 1%酚酞指示劑（Phenolphthalein indicator）  100 mL
  14. 0.5 M碘化鉀溶液（Potassium iodide solution）  100 mL
  15. 噴霧罐（50毫升）  3個
  16. 1%維他命C（抗壞血酸）水溶液  200 mL
  17. 塑膠杯（500 mL）  1個
  18. 細砂紙    1張
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔II〕

2013/10/16
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔II〕
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

請按此連結，參閱「3D有趣實驗：表演化學詐騙術〔I〕」

實驗影片

請參考上方連結。

原理和概念

  • 當過錳酸鉀（KMnO4）接觸到甘油（C3H5(OH)3）時，立即發生反應並放出熱量，隨之升高的溫度使液態的甘油汽化成氣態，氣態的甘油易與產物之一的水蒸氣和空氣中的水蒸氣結合，而形成白色煙霧。接著，反應繼續發生，放出更多的熱量，升高更高的溫度，達到甘油的燃點（封閉杯160℃，開放杯176℃）而起火燃燒，此燃燒又繼續放出熱量也使得衛生紙燃燒起來（紙的燃燒溫度約230℃）。在此氧化還原反應中，過錳酸鉀為氧化劑，甘油為還原劑，此反應是一個激烈的氧化還原反應。本示範實驗的化學反應如下反應式所示： 
    14KMnO4(s)+ 4C3H5(OH)3(l) → 7K2CO3(s)+ 7Mn2O3(s)+ 5CO2(g)+ 16H2O(g) + heat
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔I〕

2013/10/16
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔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

前言

在許多的江湖騙術中，有些是運用視覺障眼法，有些則是利用特殊的化學反應。這次的化學示範是利用一個激烈的氧化還原反應，並透過「內功運氣」的假象來製造衛生紙突然燃燒起來，表演江湖詐騙術。你們曾經在夜市看過此江湖騙術嗎？你們想知道此騙術隱藏什麼化學原理和概念嗎？

實驗影片

請按此連結，配戴紅藍眼鏡，觀看3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks），YouTube。

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化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸（Making a Big Ethanol Gun to Demonstrate Explosions）〔I〕

2013/10/15
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化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸（Making a Big Ethanol Gun to Demonstrate Explosions）〔I〕
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

2013年國立大甲高級中學再次與教育部化學學科中心合作，於校慶當天舉辦親手fun化學活動，在活動開幕中由校長與貴賓使用大型酒精槍射擊標靶，而造成轟動。此酒精槍由本校教師自行研發，利用PVC水管等零件組裝而成。在演示前，噴入少量酒精，藉由壓電點火器引燃，在燃燒酒精的瞬間受熱膨脹的氣體使塞在槍管前端的泡棉子彈射出，隨即產生巨響。本實驗利用隨手可得的材料、使用微量無害的藥品、超炫的槍管外型以及震撼的聲光效果，深獲參與化學闖關活動老師和學生的喜愛。

示範實驗影片

請按此連結：製作大型酒精槍並示範爆炸（Making a Big Ethanol Gun to Demonstrate Explosions），YouTube。

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化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸〔II〕

2013/10/15
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化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸（Making a Big Ethanol Gun to Demonstrate Explosions）〔I〕
國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師 / 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「製作大型酒精槍並示範爆炸〔I〕」

藥品與器材

  1. 1.5 inch的PVC厚管（當作槍管，約45公分長，橘色，下水道用）  1支
  2. 2.0 inch的PVC清潔口（需事先以電鑽鑽一各孔洞，固定點火槍之用）  1個
  3. 1.5~2.0 inch的異徑接頭  1個
  4. 電鋸  1台
  5. 電鑽  1台
  6. 熱熔膠槍  1支
  7. PVC糊劑  1瓶
  8. 泡棉（直徑50 mm，長約10 cm，前端可削成尖狀，以增加射擊後的飛行距離）
  9. 膠布（大片）  1捲
  10. 壓電點火器  1支
  11. 藥用酒精（酒精，Ethanol，C2H5OH）  20 mL
  12. 噴霧罐（50 mL）  1個
  13. 耳罩  1副
  14. 護目鏡  1付
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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔IV〕

2013/10/15
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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔IV〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 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「化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計〔III〕」

D. 繪製檢量線：用MS-Excel繪製檢量線

  1. 在MS-Excel的一張表單裡，在A4及B4儲存格中，分別輸入「色素濃度S（%）」與「吸光度（A × 100）」。在A5~A11的儲存格中，分別輸入0、20、40、60、80、100和unknown，並且分別輸入表二的數據於B5~B11的儲存格中，如圖二十五所示。

    圖二十五 在MS-Excel中輸入實驗數據

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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔III〕

2013/10/15
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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔III〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 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「化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計〔II〕」

利用簡易光電比色計測定未知濃度的溶液

A. 實驗原理

  • 光電比色計的比色原理是根據比爾–朗伯定律（Beer–Lambert law），比爾–朗伯定律：當一束平行的單色光通過均勻且無散射現象的溶液時，其光線的吸收度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。比爾定律不僅適用於有色溶液，也適用於無色溶液。比爾–朗伯定律運用於比色計的示意圖，如圖二十所示：

    圖二十 比爾–朗伯定律的吸收光束示意圖 （圖片來源：Beer–Lambert law, Wikipedia.）

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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔II〕

2013/10/15
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化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔II〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 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「化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計〔I〕」

製作簡易光電比色計

B. 利用樂高積木製作比色槽

  1. 取4個樂高積木（LEGO brick）及1片樂高板（LEGO plate），樣式如圖四之左所示，組裝比色槽的底座，組裝如圖四之右所示。

    圖四 組裝比色槽的底座 

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