化學

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔III〕

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔III〕
國立彰化女子高級中學化學科張文平老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

在回答問題之前,首先請你閱讀與本試題有關的情境描述,以增加你對本試題背景知識的瞭解;然後思考問題解決的策略,並且寫下你的答案;最後用我們提供的參考答案檢查你的答案是否正確。

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參考答案

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔II〕

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔II〕
國立彰化女子高級中學化學科張文平老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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解題策略

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔I〕

化學情境試題:環境荷爾蒙—雙酚A(Environmental Hormone Bisphenol A)〔I〕
國立彰化女子高級中學化學科張文平老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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情境描述

2008年12月新聞報導,熱水沖泡牛奶的嬰兒奶瓶、裝溫熱水的運動水壺等聚碳酸酯(polycarbonate, PC)材質容器(圖一)易釋放雙酚A(bisphenol A, BPA),它是一種內分泌干擾物,有礙人體健康。2011年1月又報導,小心!摸了ATM明細表和傳真紙後千萬要洗手,避免雙酚A進入身體,破壞內分泌機 制,甚至可能造成性特徵錯亂。

圖一 PC材質製造的容器。(圖片來源:http://www.treehugger.com/files/2008/04/bpa-in-water.php )

雙酚A(Bisphenol A, BPA或4,4′-dihydroxydiphenyldimethylmethane),又稱二酚基丙烷,它可以由苯酚和丙酮在酸性中合成,如反應式[1]所示。雙酚A分子的結構式如反應式[1]的產物所示。

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[II]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[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「吹不熄蠟燭的製作[I]」

原理和概念

● 蠟燭燃燒與熄滅:火柴燃燒的熱,熔化少量的固體蠟而形成液體的蠟油,然後藉由毛細作用,沿著棉芯上升。接著蠟油氣化,蠟蒸氣與上方的氧氣發生燃燒反應,產 生火燄。當對蠟燭大力地吹氣時,由於溫度瞬間降低(溫度是燃燒的三要素之一),並且吹散可燃物(蠟蒸氣),因此蠟燭的火焰熄滅了。

● 「吹不熄的蠟燭」復燃的原理:當此蠟燭燃燒時,蠟蒸氣與氧氣發生燃燒反應,而且鎂金屬與氧氣亦發生氧化還原反應,此二反應都是大量放熱反應。當吹熄蠟燭時,雖然蠟燭熄滅了,但是燭芯上的鎂粉仍處於高溫的狀態,造成鎂金屬發生氧化反應而放出熱與光(有火花出現),此熱足以使固體蠟燭熔化和氣化,並且提供蠟燭燃燒的活化能,接著蠟燭再度復燃。

● 蠟燭由石蠟(paraffin wax)製造而成,石蠟是指烷烴(alkanes)的混合物,其通式為CnH2n+2,20 ≤ n ≤ 40。石蠟為白色、無臭、無味、蠟狀固體,具有典型的熔點約47-64℃。石蠟完全燃燒的反應如反應式[1]、[2]和[3]所示:

2C20H42 + 61O2 → 40CO2 + 42H2O + heat    [1]

C25H52 + 38O2 → 25CO2 + 26H2O + heat    [2]

2C36H74 + 109O2 → 72CO2 + 74H2O + heat    [3]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[I]

化學示範實驗:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles)[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

最近利用化學原理製 作的整人道具越來越流行,比如「吹不熄的蠟燭」這項道具,就常出現在歡樂的生日場合中,在youtube也上傳了非常多類似的影片。其實它的原理與製作過 程都很簡單,老師們只要對蠟燭的燭芯稍作改造,再帶到課堂上演示,學生肯定驚喜連連,大受歡迎。那「吹不熄的蠟燭」要如何製作呢?可能遭遇的困難是什麼? 要如何克服困難呢?在本示範實驗裡,提出個人的看法,希望對有興趣的老師有所幫助。

示範實驗影片

請按此連結:吹不熄蠟燭的製作(How to Make Magic Relighting Candles),YouTube。

1931年諾貝爾化學獎得主-卡爾‧博施(Carl Bosch)

1931年諾貝爾化學獎得主-卡爾‧博施(Carl Bosch)
國立臺灣師範大學化學系碩士生邱緯航/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

Carl Bosch

卡爾‧博施(Carl Bosch)於1874年8月27日出生於德國科隆(Cologne),因久病卒於1940年4月26日。從1894年到1896年就讀於就讀於查諾頓堡 (Charlottenburg)的工業學院(現在的柏林工業大學)及與萊比錫大學(Leipzig University)化學系。

他在Wislicenus教授的指導下於1898年畢業,並發表了一篇有機化學的論文。1899年開始在 BASF(Badische Anilin- und Sodafabrik)工作。之後讓他比較感興趣的是有關固氮的問題,且他在這領域的第一個實驗是利用金屬氰化物和氮化物來完成的。而1907年後他開始 了一個小規模實驗性工廠來生產氰化鋇(barium cyanide)的化合物。

1915年諾貝爾化學獎得主-里夏德‧梅爾廷‧維爾施泰特(Richard Martin Willstatter)

1915年諾貝爾化學獎得主-里夏德‧梅爾廷‧維爾施泰特(Richard Martin Willstatter)
國立臺灣師範大學化學系碩士生邱緯航/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

Richard Martin Willstatter

里夏德‧梅爾廷‧維爾施泰特(Richard Martin Willstätter)於1872年8月13日出生於德國卡爾斯魯厄(Karlsruhe),因心臟病發作逝於1942年8月3日。 一開始在他的家鄉念書,之後當他的父母搬到家裡後才到紐倫堡的技術學校繼續學業。他18歲時到慕尼黑大學(University of Munich)研讀科學,並在Baeyer教授的帶領下在化學系待了將近15年,一開始還是學生,而在1896年之後變成講師,並獨力從事科學領域的研 究。直到1902年年初他就成為J. Thiele的繼任特別教授。

對胺基苯甲酸(4-aminobenzoic acid)

對胺基苯甲酸(4-aminobenzoic acid)
台北市立第一女子高級中學三年級林冠蓁/台北市立第一女子高級中學化學科詹莉芬老師修改/國立師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

基本性質

◆化學式:C7H7NO2

◆名稱:4-aminobenzoic acid、4-氨基苯甲酸、對酸、PABA

◆外觀:純的對胺基苯甲酸熔點187-189℃,白色針狀單斜棱晶,暴露於空氣中或可見光之下,容易氧化變黃,因此市售品常為淡棕黃色晶體。

◆溶解度:易溶於沸水,可溶於乙醇、乙醚、乙酸乙酯和冰醋酸,微溶於水及苯,不溶於石油醚。是兩性物質,可溶於酸、鹼溶液中。

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