化學示範實驗：魔術玻棒點燃蠟燭和仙貝（Candle and Senbei Ignited by Magic Wand）﹝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
我有一支魔術玻棒，點蠟燭，蠟燭燃，點仙貝，仙貝燒。這是氯酸鉀與蔗糖反應之二，與先前的“「黑色異形」在蔗糖脫水中誕生”的原理相同。首先利用濃硫酸使 蔗糖或澱粉脫水並且放出熱量，引發蔗糖或澱粉與氯酸鉀的激烈反應，然後引燃蠟燭和仙貝。在示範時，學生不知道玻棒沾有濃硫酸，看見起火燃燒而感到非常驚訝。
示範實驗影片
請按此連結：魔術玻棒點燃蠟燭和仙貝（Candle and Senbei Ignited by Magic Wand），YouTube。
化學示範實驗：利用常見物品演示水中生火（Underwater Fire using Common Items）﹝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
原理和概念
本次示範實驗的製備和反應涉及數個化學反應，如下所述。
● 製備乙炔（C2H2）氣體：固體的碳化鈣（電石）與水反應，如反應式[1]所示：
CaC2(s) + 2H2O(l) → C2H2(g) + Ca(OH)2(aq) [1]
● 製備氯氣（Cl2）：次氯酸鈉溶液（漂白水）與鹽酸（家用洗廁劑）反應，如反應式[2]所示：
NaOCl(aq) + 2HCl(aq) → Cl2(g) + NaCl(aq) + H2O(l) [2]
● 使用氫氧化鈉溶液（馬桶疏通劑）去除氯氣的反應，此反應生成次氯酸鈉，如反應式[3]所示：
Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaOCl(aq) + NaCl(aq) + H2O(l) [3]
化學示範實驗：利用常見物品演示水中生火（Underwater Fire using Common Items）﹝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
水中生火！這是一件多麼神奇的事啊…。本示範實驗利用常見物品，以簡單安全的方法製備兩種氣體（乙炔和氯氣），並同時注入這兩氣體到裝水的寶特瓶中，當這些氣體在水中相遇時，便會產生驚人的火花而且燃燒起來，還有爆鳴聲，就如同水中煙火般的壯觀，可說是驚心動魄。
示範實驗影片
請按此連結：利用常見物品設計水中生火（Underwater Fire with Common Items），YouTube。
聲波冷卻冰箱(Acoustic Refrigerator)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
聲波冷卻冰箱(Acoustic Refrigerator)，是一種利用聲波引起封於管內之氣體壓力改變，進而溫度改變的原理所製做的一種環保冰箱。
人類利用低溫保存食物的方式由來已久；在古代便在冬天時於地窖儲存冰塊，等到夏天將食物放入低溫的地窖保存。而現今的冰箱，是透過氣體體積改變導致溫度改變來達到冷卻的效果。因為當氣體進行一個絕熱膨脹(adiabatic expansion)的過程，即在一絕熱系統中改變氣體體積（與外界沒有熱量交換），溫度與體積遵守下列關係式：
T1：氣體膨脹前的溫度，T2：氣體膨脹後的溫度
V1：氣體膨脹前的體積，V2：氣體膨脹後的體積
n：氣體分子莫耳數，R：亞佛加厥常數，CV：氣體莫耳熱容量(molar heat capacity)
烯類 (Alkenes)（二）── 化學反應
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
烯類的來源大部份來自於石油裂解反應 (Cracking reaction)，實驗室中烯類可以經由鹵烷的脫去反應 (Elimination)（式一）或醇類加入濃硫酸、濃磷酸的脫水反應 (Dehydration) 得到（式二）。
烯類(Alkenes)（一）
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
烯類(Alkenes or olefins)，是指含有碳─碳雙鍵 (C=C) 的不飽和碳氫化合物 (Unsaturated hydrocarbons)。 按照雙鍵的個數，可以稱作單烯烴、二烯烴等等。單烯烴的碳和氫數目有固定比例，其分子通式表示 CnH2n
（鏈狀烯類）或 CnH2n-2（環狀烯類）。最簡單的烯類為乙烯 (H2C=CH2, ethylene)。
由於烯類有碳─碳雙鍵 (C=C) 存在，包含一個 σ 鍵和一個
鍵，故組成碳─碳雙鍵的碳原子為 sp2 混成，以碳中心呈平面三角結構，如圖一：
圖一、乙烯的鍵結解析。(a)雙鍵的碳─碳鍵以sp2─sp2混成結合成σ鍵，而碳─氫鍵以sp2─s混成結合成σ鍵；(b) 雙鍵之碳─碳
鍵由碳上不參與混成的p軌域形成；(c)乙烯的鍵結。http://www.chem1.com/acad/webtext/chembond/cb07.html
烷類(Alkanes)（二）──化學反應
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
烷類的反應性相當低。其上的氫的pKa約僅50，這代表著其上的氫極不容易解離，也就是碳──氫鍵相當穩定。所以常見烷類的反應為燃燒反應(Combustion reaction)、裂解反應(Cracking reaction)，以及鏈反應或鏈鎖反應(Chain reaction)。
烷類的燃燒產生二氧化碳與水，由於涉及大量的碳─碳、碳─氫鍵斷裂，產生大量的熱，產生的熱稱為「燃燒熱(Heat of combustion)」。然而當氧氣不足時，可能產生一氧化碳與黑碳。
C5H12 + 8 O2 → 5 CO2 + 6 H2O + HEAT
C5H12 + 6 O2 → CO2 + 4 CO + 6 H2O + HEAT
C5H12 + 5 O2 → 4 CO + C + 6 H2O + HEAT
烷類(Alkanes)（一）
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
烷類(Alkanes)，分子由碳與氫兩種原子組成，屬於碳氫化合物(Hydrocarbons)的一種。碳和氫的數目有固定比例，其分子通式表示為CnH2n+2（鏈狀烷類）或CnH2n（環狀烷類）。由於烷類僅有碳─碳單鍵(Ｃ─Ｃ)與碳─氫單鍵(Ｃ─Ｈ)兩種鍵結，故烷類為飽和(Saturated)碳氫化合物；也因此，所有的碳均為sp3混成，以碳中心呈四面體結構構成的分子，如圖一。
圖一、（左）碳為sp3混成，以碳中心呈四面體結構。（右）最簡單的烷類：甲烷。http://www2.chemistry.msu.edu/fa ... ml/intro3.htm#strc4 ; http://en.wikipedia.org/wiki/Alkane
王水(Aqua Regia)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
金屬會受到酸的侵蝕，慢慢被酸溶解，但是有些貴金屬如金、鉑（白金）等，卻可以抵抗大部份酸。要溶解這些金屬需要使用具有強氧化能力的酸，譬如：硝酸、熱濃硫酸或熱濃過氯酸，此外一些混合酸也有很好的金屬溶解能力。「王水(Aqua Regia)」是一種具有高度腐蝕性、氧化力，且具有強烈酸性黃色或紅色發煙液體混合物，其組成成分為百分之二十五的濃硝酸與百分之七十五的濃鹽酸（體積比）。
王水的英文名稱是來自於其拉丁文名稱，中文為意譯。王水是大約在西元八世紀，由波斯煉金術士阿布‧穆薩‧賈比爾‧伊本‧哈楊(Abu Musa Jābir ibn Hayyān)所發現的。其稱作「王水」的緣故，是因為當時即發現王水能夠溶解一些常見的貴金屬(noble metals)，例如金、鉑等。然而，依然有一些金屬是王水所無法溶解的。如釕、銠、鋨、銥等等。
絕熱過程(Adiabatic process)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
ΔU = q + w