化學教室活動：利用化學平板探索電解 – II

化學教室活動：利用化學平板探索電解 (Exploring Electrolysis using ChemPad)〔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「學生講義」

教師指引之一 (Teacher’s Guide I)

化學平板簡介

本教室活動的「化學平板」係由化學教師結合其他不同領域專長的教師所組成的團隊，共同開發的教具，化學平板包含一個電解平板及兩支電解筆（不鏽鋼線和銅線）。電解平板的設計，外觀是一個相框，材質是木製或不銹鋼，底面是一塊金屬板（不鏽鋼和鋁板），上面鋪上一張濕潤的水彩紙（或不織布），一個電池及電流切換開關嵌入相框的背面。利用化學平板，及不同材質的電解筆，於水彩紙（或不織布）上，噴上電解液和酸鹼指示劑，即可在課堂上進行一系列的氧化還原反應、酸鹼中和及錯合反應等典型的化學實驗。化學平板可多次重複使用、藥品減量達95%以上，符合綠色環保的原則。兩款不同材質的化學平板的示意圖，如學生講義之圖一所示。

這項創意教具曾經在高中化學學科中心的種子教師培訓及各縣市夥伴的研習中實施，到全國各高中如北一女中、台南一中、台東高中等學校進行推廣與分享，共約有150化學教師參與此化學平板的製作，並獲得多數老師的贊同與支持；除此之外，化學平板可應用於高三學生化學實驗的教學，依照程度的差異化融入化學闖關活動中。

化學平板製作影片

化學教室活動：利用化學平板探索電解（Exploring Electrolysis using ChemPad）

化學平板的製作

化學平板的製作包括三個部分，最重要的設計是一個切換電流方向的切換開關，其次是製作一支金屬材質的電解筆，最後是嵌入一個9V電池盒、電流切換開關及電解筆插座在平板的背面。本文詳述利用不銹鋼製作化學平板的過程。

A. 6P三段切換開關電路的焊接

A1.器材和工具

1. 三段6P搖桿切換開關  1個

2. 0.5 mm單芯銅線（10公分）  條

3. 焊接工具（含溫控烙鐵、烙鐵架、海綿、錫絲、焊油等）。

A2.製作過程

1. 先畫好切換開關電路設計圖，試著連接電線與切換開關的金屬柱孔。切換開關的外觀及電路圖如圖三所示。

圖三 6P3段切換開關的搖桿（左）和電路設計圖（右）

2. 先準備兩條長約10公分的單芯電線，以剝線鉗，剝去電線兩端約1公分長的塑膠外皮。

3. 取一條裸露的電線前端，穿過搖桿開關的R3金屬柱孔，接著延伸至對角線的L1金屬柱孔，然後往上彎折金屬電線。另一條從L3進入，接著貫穿R1金屬柱孔，往上彎折裸露的金屬電線。

4. 在烙鐵接電升溫後，烙鐵頭先沾些助焊油膏後，移至沾濕的海綿中清理乾淨，以除去表面氧化物。使用烙鐵時，因溫度甚高，請小心操作，若不小心誤觸燙傷時，於水龍頭下沖洗，再依一般燙傷事件，妥善處理。

5. 先橫擺烙鐵，並靠近電線與鉻金屬柱孔的位置，再上錫，直到電線完全包覆在焊錫中，冷卻後稍加用力拉扯電線，試試焊點穩固與否。

6. 取一個9V電池盒，先剝去其兩條電源線（紅線與黑線）之前端約1公分長的塑膠皮，再纏捲前端電線交叉成一股線，分別插入L2、R2的金屬柱孔，以烙鐵焊入錫焊中。相關製作流程圖如圖四所示。

圖四 電路製作流程圖

B.電解筆的製作
B1.器材和工具

B2.製作過程

（在「教師指引之二」中描述）

C.化學平板組裝

C1.器材和工具

C2.組裝過程

（在「教師指引之二」中描述）

請按此連結，參閱「教師指引之二」