化學實驗室實驗：金奈米粒子的合成 (Synthesis of Gold Nanoparticles)［III］
國立彰化師範大學化學系學生羅翊瑋 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
教師手冊 (Teacher’s Guide)
教學提示
● 上課時間：教師實驗解說：約20分鐘，學生實驗操作（含器材清洗）：約40分鐘，實驗觀察記錄：約10分鐘。學生回答問題（師生問題討論或家庭作業）：約20分鐘。
● 在進行本實驗時，學生可以透過視覺上的觀感，瞭解到雖然黃金塊具有金黃色金屬光澤，但當尺寸縮減至奈米尺度時，因表面電漿子共振吸收效應而呈現紅色，使學生對奈米有更深刻的認知。
化學實驗室實驗：金奈米粒子的合成 (Synthesis of Gold Nanoparticles)［II］
國立彰化師範大學化學系學生羅翊瑋 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
連結：金奈米粒子的合成 – I
學生講義之二 (Student Handout II)
實驗步驟
A. 金奈米粒子的製備
1. 配置王水：在通風櫥內或通風良好之處，取5 mL的濃硝酸與15 mL的濃鹽酸（HNO3/HCl = 1/3(v/v)）混合於一個100 mL的燒杯中。
註：王水可以共同配製並共用，用後回收作為最後清洗器具之用。
2. 在通風櫥內或通風良好之處，以王水浸潤錐形瓶、漏斗、PE滴管、磁攪拌子、樣品瓶等器材的內壁約1分鐘，再倒回王水於原燒杯中，然後以大量的蒸餾水沖洗乾淨器皿，而後倒置滴乾。
註：最好選用乾淨的或未曾使用過的器具進行本實驗，所有的需以王水浸洗，王水必須完全被沖洗乾淨，以免殘餘王水影響後續製備反應。若有去離子水和超純水，則先以王水浸潤，再大量去離子水沖洗乾淨器皿，最後以超純水淋洗2次。
3. 使用已洗淨的一支3 mL的PE滴管，分五次轉移，共量取15 mL的1 mM之四氯金酸溶液至一個125 mL的錐形瓶中，加入1個洗淨的磁攪拌子。
4. 組合簡易的加熱迴流裝置，如下圖三所示：取一小型的漏斗，細徑朝下，插在上述錐形瓶的瓶口。再放置錐形瓶置於電磁加熱攪拌器上，調整至適當位置使磁攪拌子能順利攪拌。
圖四 組合簡易加熱迴流裝置
化學實驗室實驗：金奈米粒子的合成 (Synthesis of Gold Nanoparticles)［I］
國立彰化師範大學化學系學生羅翊瑋 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義之一 (Student Handout I)
實驗介紹
本實驗是利用檸檬酸納（Na3C6H5O7）為還原劑，還原四氯金酸（HAuCl4）的金離子為金屬金，用檸檬酸納當作分散劑製得金奈米粒子，並應用廷得耳效應（Tyndall effect）來鑑定合成的奈米級金粒子。在實驗過程中也學習配製王水以清洗器皿、吸量管與電磁加熱攪拌器之使用、並學習應用漏斗架設簡易的迴流加熱反應裝置。
實驗原理
一、 奈米材料
奈米的英文全名是nanometer，簡寫為nm，它與微米（μm）同樣是長度的單位。1微米等於10－6公尺，我們小時候使用的痱子粉，它的直徑大約是1微米。而1個奈米就等於1微米的一千分之一，也就是10－9公尺。所以奈米就是一粒痱子粉再平分成一千份，而此時我們就必須要藉助於電子顯微鏡了才能看到它們了！科學家們也從這麼小的粉粒中，發現許多有趣及豐富的性質。因此，接下來就讓我們來談談什麼是「奈米材料」吧！
「奈米材料」就是專指奈米大小的材料，也就是介於1~100 nm之間的微小物質所組成的材料。說得更詳細一點就是，任何材料的尺寸，在三個維度中，至少一個維度的長度是奈米級，就稱之為「奈米材料」。
活性(Activity)
國立台灣大學化學系學士生張育唐/國立台灣大學化學系陳藹然博士責任編輯
「活性(Activity)」指的是化學熱力學中一個混合物中某成份（可以是溶質或溶劑）的「有效濃度(Effective concentration)或有效壓力(Effective pressure)；及相對於參考值的濃度或分壓。活性受溫度、壓力和混合物組成影響。
實際上的溶液(Real solution)並不是「理想溶液(Ideal solution)」，溶質和溶劑分子之間有作用力存在，導致溶液中粒子的行為會受到附近環境的影響。例如考慮溶液的蒸氣壓，當溶液濃度較高時，溶液之溶劑的分壓不會等於純溶劑蒸氣壓乘以溶劑的莫耳係數，違反拉午耳定律(Raoult’s law)。所以，將標準狀態下純溶劑的蒸氣壓(Preference)當作參考值，和真實溶液中溶劑的蒸氣壓(P*)會存在一個特定比例，這個比值就稱為「活性(a)」。
\(\displaystyle a=\frac{P^*}{P_{reference}}\)
化學實驗室實驗：鎮痛藥物的薄層色層分析（TLC Analysis of Analgesic Drugs）［III］
國立彰化師範大學化學系學生方浩羽 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
連結：鎮痛藥物的薄層色層分析（TLC Analysis of Analgesic Drugs）［II］
教師手冊（Teacher’s Guide）
教學提示
● 上課時間：教師實驗解說：約30分鐘，學生實驗操作：約30分鐘，實驗觀察記錄：約20分鐘。學生回答問題：約20分鐘。
● 本實驗每一片TLC片同時點四個標準藥品的點和三個待測藥品，這是為了待測藥品可以與同一片的標準藥品作比較。除了標準藥品和待測藥品不同之外，其他條件如TLC片、展開槽、展開溶劑、操作溫度等都控制在相同的環境下。
● 由於Ibuprofen（普服芬）和Acetaminophen（乙醯胺酚）無法從化工原料行購得，本實驗使用的此二標準藥品都是從藥局購得。Ibuprofen來自Serviprofen 400，其標示單一成分Ibuprofen Tablets BP。Acetaminophen來自ARFEN，其標示單一成分Paracetamol（Acetaminophen）。
● 薄層色層分析是一種非常靈敏的定性分析。為避免學生取用標準藥品溶液和待測藥品溶液的交叉污染，各個試管插入獨立的毛細管並標示。在實驗時，務必詳細地告知學生，各支毛細管使用後，必須插入原來的試管中。
化學實驗室實驗：鎮痛藥物的薄層色層分析（TLC Analysis of Analgesic Drugs）［II］
國立彰化師範大學化學系學生方浩羽 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
連結：鎮痛藥物的薄層色層分析（TLC Analysis of Analgesic Drugs）［I］
學生講義之二（Student Handout II）
觀察紀錄
● 紀錄使用的TLC片規格（廠牌、型號、吸附劑種類和UV波長等）
廠牌：
型號：
吸附劑種類：
UV波長：
化學實驗室實驗：鎮痛藥物的薄層色層分析（TLC Analysis）［I］
國立彰化師範大學化學系學生方浩羽 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義之一（Student Handout I）
實驗介紹
在日常生活中，我們偶而會接觸到鎮痛解熱藥物，不管是發燒、頭痛、或是肚子痛。這些藥物到底含有什麼有效成分呢？不同廠牌的鎮痛解熱有效成分都相同嗎？還是不相同呢？所有的鎮痛解熱藥物都是複方製劑？
本實驗的目的是為了介紹一種叫做薄層色層分析（thin layer chromatography，簡稱TLC）的技術，是一種分離混合物的方法，用來鑑定混合物的成分。本實驗使用TLC鑑定鎮痛解熱藥物的一些有效成分。通常，鎮痛解熱藥物的有效成分有三：乙醯水楊酸（Acetylsalicyclic acid）、乙醯胺酚（Acetaminophen）和普服芬（Ibuprofen），如圖一的左邊三個結構式所示。有些鎮痛解熱藥物還含有咖啡因（Caffeine），如圖一的右邊結構式所示。咖啡因並非鎮痛解熱的有效成分，它有擴張血管，促進血液循環，排除感冒、疲勞所形成之積滯現象。
圖一 常見鎮痛解熱藥物之成分
化學實驗室實驗：乙炔的簡易製備和反應 (Simple Experiments with Acetylene)〔III〕
國立彰化女子高級中學化學科陳琬菁老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
連結：乙炔的簡易製備和反應〔II〕
教師手冊 (Teacher’s Guide)
化學實驗室實驗：乙炔的簡易製備和反應 (Simple Experiments with Acetylene)〔II〕
國立彰化女子高級中學化學科陳琬菁老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義之二（Student Handout II）
觀察紀錄
一、化學示範
1. 冰塊點火：寫出此示範實驗的變化現象及化學原理。
2. 寶特瓶氣爆：寫出此示範實驗的變化現象及化學原理。
二、乙炔性質的檢測
A1：乙炔的可燃性
● 乙炔是否具有可燃性： ；
● 點火是否具有爆鳴聲： 。
● 寫出乙炔完全燃燒的反應式：
化學實驗室實驗：乙炔的簡易製備和反應 (Simple Experiments with Acetylene)〔I〕
國立彰化女子高級中學化學科陳琬菁老師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯
學生講義之一（Student Handout I）
化學示範
1. 老師示範「冰塊點火」，學生觀察變化的現象，並討論冰塊為何會起火燃燒。
2. 小老師示範「寶特瓶氣爆」，其餘學生觀察變化的現象，並討論產生氣爆的原因。
實驗介紹
乙炔（Acetylene or ethyne，C2H2）是一種以共價鍵形成叁鍵的不飽和有機化合物。乙炔中的碳－碳叁鍵是兩個碳原子利用sp混成軌域形成的，因此乙炔中的四個原子會在同一直線上，碳－碳－氫的鍵角為180o。碳化鈣（Calcium carbide，俗稱電石）加水會形成乙炔和氫氧化鈣，如反應式[1]所示：
CaC2(s)+ 2H2O(1) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) [1]