示範實驗

用固態燃料錠演示焰色試驗（Flame Test using Solid Fuel Tablets）〔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

金屬或金屬鹽類在火焰下加熱，所產生的氣態原子受到激發，會發出特定的可見光。焰色試驗法即是利用發光的顏色，來鑑定特定金屬存在的方法。一般化學實驗室常用的方法可分為白金絲焰色試驗法、甲醇（或乙醇）噴霧試驗法，此處介紹另一種方法－固態燃料試驗法。固態燃料錠原本原本當作露營野炊的加熱源，火力強，容易點燃，焰色明顯鮮豔，而且加熱後不變形，操作容易。經測試，固態燃料錠為很好的焰色試驗加熱源。

示範實驗影片

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化學示範實驗：竹筒炮的製作（How to Make a Bamboo Cannon）〔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「竹筒炮的製作〔I〕」

原理和概念

● 碳化鈣（俗稱電石，Calcium carbide，CaC₂），與水（H₂O）反應產生乙炔氣體（acetylene, ethyne），其反應相當快速，過程中還放出大量的熱，如反應式[1]所示：

CaC₂(s) + H₂O(l) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(aq) + heat    [1]

● 乙炔為高爆炸性的氣體，與適量的空氣（適量的氧氣）混合，極易產生爆炸，產物之一為二氧化碳氣體，如反應式[2]所示。乙炔與不充足的氧氣混合，導致不完全燃燒，產物為一氧化碳氣體或黑色碳粒，如反應式[3]或[4]所示。

2C₂H₂(g) + 5O₂(g) → 4CO₂(g) + 2H₂O(g)    [2]

2C₂H₂(g) + O₂(g) → 4C(s) + 2H₂O(g)    [3]

2C₂H₂(g) + 3O₂(g) → 4CO(g) + 2H₂O(g)    [4]

化學示範實驗：竹筒炮的製作（How to Make a Bamboo Cannon）〔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

為了慶祝2011國際化學年，大甲高中舉辦親手fun化學活動，在開幕典禮上使用竹筒炮當作禮炮。竹筒炮可產生巨響，增添典禮的歡樂氣氛。竹筒炮最原始的 用途，相傳是阿美族祖先們作為嚇阻山豬和鳥類，阻止牠們盜取農作物的器具。又有一古老傳說，約在清朝時代，清廷為征服原住民，出兵攻打台東縣的電光部落， 面對強敵，部落青年用刺竹筒發明竹筒炮，竹筒炮可產生巨響，虛張聲勢，但不具殺傷力，清兵因而被嚇退。

示範實驗影片

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化學示範實驗：魔術玻棒點燃蠟燭和仙貝（Candle and Senbei Ignited by Magic Wand）﹝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「魔術玻棒點燃蠟燭和仙貝﹝I﹞」

原理和概念

● 濃硫酸為常見的化學試劑，具有極強的腐蝕性，因此在使用時應該非常小心。濃硫酸亦有很強的脫水性，能使碳水化合物脫水以及留下黑色的碳，利用濃硫酸使蔗糖的脫水反應為放熱反應，如反應式[1]所示：

C₁₂H₂₂O₁₁(s) → 12C(s) + 11H₂O(g) + 429 kJ    [1]

在本示範實驗中，當濃硫酸滴到蔗糖中，蔗糖立即進行脫水反應並且放出大量的熱（429 kJ/mol sucrose）。

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

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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

請按此連結，參閱「利用常見物品演示水中生火﹝I﹞」

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

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