實驗影片

3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔II〕

2013/10/23
3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔II〕 沒有迴響

3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔II〕
國立彰化師範大學化學系學生許紘齊 / 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「3D有趣實驗：瓶中精靈〔I〕」

原理和概念

  • 催化劑（Catalyst）又稱為觸媒，在一些化學反應中，某物質既不是反應物也不是生成物，但可以改變該化學反應的速率，加速這項化學反應，稱該物質為催化劑。催化劑在反應完成後，本身的質量既不增加，也不減少。生物體中的催化劑，叫做酵素（Enzyme）。一般而言，催化劑加速反應過程具有兩個途徑，一個是增加反應物的活性中心，另一種是改變反應途徑。
  • 催化劑的定義：催化劑可參與反應但不出現在反應式中，反應前或反應後催化劑的性質和質量都不改變，不同的反應所使用的催化劑不相同，不一定每一個反應都有催化劑可以使用。催化劑的作用：催化劑就是藉著改變反應的路徑，造成不同的活性複合體（activity complex），可降低活化能（activity energy），達到催化的目的。催化劑加入反應中，同時使正反應和逆反應的活化能也降低，正反應和逆反應的速率同時加快，故不會改變化學平衡，如圖六所示。
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3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔I〕

2013/10/23
3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔I〕 沒有迴響

3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle）〔I〕
國立彰化師範大學化學系學生許紘齊 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

童話故事中的神燈精靈伴隨著神燈噴出的陣陣白煙而現身，為故事增添了許多的神秘與神奇的色彩。當雙氧水受到二氧化錳的催化時，便會快速分解並產生大量白色煙霧。本實驗中使用二氧化錳或碘化鉀當催化劑，在鹼性的環境下，進行雙氧水的分解。當酒瓶中產生的大量水蒸氣的白色煙霧時，如同童話中的神燈一般，精靈出現在瓶口上。

實驗影片

請按此連結，戴紅藍眼鏡，觀看3D有趣實驗：瓶中精靈（Genie in the Bottle），YouTube。

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3D有趣實驗：大象牙膏（Elephant Toothpastes）〔II〕

2013/10/20
3D有趣實驗：大象牙膏（Elephant Toothpastes）〔II〕 沒有迴響

3D有趣實驗：大象牙膏（Elephant Toothpastes）〔II〕
國立彰化師範大學化學系學生王楨 / 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「3D有趣實驗：大象牙膏〔I〕」

原理和概念

● 本實驗使用的過氧化氫（H2O2），俗稱雙氧水，在自然情況下會隨著時間而慢慢分解成水和氧氣。在本實驗中，透過添加催化劑－碘化鉀（KI），使雙氧水分解速率加快，而快速產生大量的小氣泡，如火山爆發。利用碘化鉀催化過氧化氫的分解反應涉及兩反應，這兩個反應如反應式[1]和[2]所示，過氧化氫分解的總反應如反應式[3]所示：

H2O2(aq) + I−(aq) → H2O(l) + IO−(aq) [1] H2O2(aq) + IO−(aq) → H2O(l) + O2(g) + I−(aq) [2] ————————————————————————-
總反應：2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g) [3]

●  本實驗加入碳酸鈉（Na2CO3），是為了去除反應所生成的碘（I2）。由於碘在鹼性環境（碳酸鈉溶液含OH–）中會產生自身氧化還原反應，以避免碘蒸氣的產生。其反應式如反應式[4]所示：

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3D有趣實驗：大象牙膏〔I〕

2013/10/20
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3D有趣實驗：大象牙膏 (Elephant Toothpastes)〔I〕
國立彰化師範大學化學系學生王楨 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

前言

此實驗使用實驗室高濃度的雙氧水及家用洗碗精，加入催化劑（碘化鉀）大量筒後，立即快速地產生柱狀的許多泡沫，如火山爆發，更像擠出巨大的牙膏，給大象刷牙用。此實驗的戲劇性效果驚人，能提高學生學習的興趣及動手做實驗的意願。

實驗影片

請按此連結，戴紅藍眼鏡，觀看3D有趣實驗：大象牙膏（Elephant Toothpastes）紅藍，YouTube。

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化學教室活動：製作磁性異形（How to Make Magnetic Alien）〔II〕

2013/10/19
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化學教室活動：製作磁性異形（How to Make Magnetic Alien）〔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「製作磁性異形〔I〕」

教師指引（Teacher’s Guide）

教學提示

1. 切記四氧化三鐵不可添加過量，否則不易攪拌均勻，易發生疙瘩狀的結塊。

2. 飽和的硼砂水溶液切勿添加太快或過量，否則「異形」會太Q或太硬，影響強力磁鐵的操作的效果。

3. 製作完成的磁力異形請務必放置入可密封的塑膠瓶中，以防水分蒸發，甚至乾掉硬化。

4. 製作磁力異形時，必須攪拌均勻並搓揉至油亮光滑的程度，細小的四氧化三鐵粉末很容易被磁鐵吸引。

原理和概念

磁力異形的製作原理主要是高分子聚合物之間的交聯反應（cross-linking)。以下分別詳細地說明相關的反應與作用。

● 白膠與硼砂的交聯作用：白膠的主要成分是聚醋酸乙烯酯（polyvinyl acetate, PVAc），化學式為(C4H6O2)n，其單體為醋酸乙烯酯，是一種有彈性的高分子加成聚合物，廣泛用於木材、印刷裝訂和書籍藝術的黏著劑，其結構容易與透明膠水的主要成分－聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）相混淆；而硼砂（borax）在水中會形成硼酸根離子，三者的結構式，分別如圖六所示：

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化學教室活動：製作磁性異形（How to Make Magnetic Alien）〔I〕

2013/10/19
化學教室活動：製作磁性異形（How to Make Magnetic Alien）〔I〕 沒有迴響

化學教室活動：製作磁性異形（How to Make Magnetic Alien）〔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

學生講義（Student Handout）

磁性異形簡介

本實驗活動係利用白膠的主要成分－聚醋酸乙烯酯（polyvinyl acetate, PVAc）取代製作異形或QQ球的透明膠水主要成分－聚乙烯醇（polyvinyl alcohol, PVA）。在透明膠水中，加入不等量的飽和硼砂水溶液，使高分子鏈之間產生交聯作用（cross-linking），以降低它的流動性。在加入氧化鐵黑（ferroferric oxide）粉末後，充分攪拌均勻，形成「異形」。利用強力磁鐵進行演示，結果發現「異形」能被強力磁鐵吸引，且能靈活伸展移動，模樣仿如外星生物（亦稱磁力異形），讓學生感受驚奇有趣，甚至連大人也張目咋舌，愛不釋手。

透過教育部化學學科中心種子教師工作坊培訓活動、化學闖關教師工作坊以及縣市夥伴的研習，「製作磁力異形」有機會推廣與分享到全國各高中，如中山女高、竹山高中和高雄中學等學校，約有250位化學教師參與磁力異形的製作工作坊，並且獲得多數老師的贊同與肯定；除此之外，磁力異形亦應用於高三學生有機高分子的實驗教學，深受學生喜愛。分享「製作磁力異形」工作坊的活動照片，如圖一所示。

4

圖一 化學學科中心趣味實驗教具製作工作坊（於大甲高中）

本文除描述磁性異形的製作方法外，也提供其有趣的演示戲法和自製的影片，並且詳細地說明此實驗所涉及的原理與概念。

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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔I〕

2013/10/17
化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔I〕 沒有迴響

化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔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

第五屆亞洲化學教育國際研討會（5th International Conference Network for Inter-Asian Chemistry Educators, 5th NICE Conference），由國立屏東教育大學與中國化學會合辦，於2013年7月25至27日於國立屏東教育大學舉行，邀請亞洲日本、韓國、香港、澳門及臺灣等學者和教師共同參與和交流，汲取各國發展化學教育的經驗，以提昇亞洲化學教育的水準。本人很榮幸受到化學學科中心的推薦，獲邀於大會典禮中進示範「大型化學平板（Big ChemPad）」。這是利用一個改良的大型畫框，和一個暗藏玄機的電毛筆，在預先泡過稀硫酸鈉的水彩紙上，寫下優雅多彩的隸書—「2013 NICE 化學」。大型化學平板是利用隨手可得且可重複使用的材料，以及使用微量的和無害的化學藥品，運用精心設計與巧手製作的教具，不僅演示效果獲得大會一致熱烈的掌聲，而且符合綠色化學減廢的原則。本文詳述大型化學平版的製作過程及在研討會開幕的演示過程。

實驗影片

請按此連結：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony），YouTube。

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化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔II〕

2013/10/17
化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔II〕 沒有迴響

化學示範實驗：開幕典禮中演示大型化學平板（A Big ChemPad Demonstration in the Opening Ceremony）〔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「開幕典禮中演示大型化學平板〔I〕」

示範實驗影片

請參考上面連結。

藥品與器材

  1. 木質畫框（長130 cm、寬45 cm）  1個
  2. 鋁板（長120 cm、寬40 cm、厚0.1 cm）  1塊
  3. 8P3段滑動切換開關  1個
  4. 9V鹼性電池  1個
  5. 香蕉插座  1對
  6. 鋼絲網（30 × 30cm）  1張
  7. 專用剪刀（剪鋼絲用）  1支
  8. 大毛筆（舊的）  1支
  9. 矽利康膠  1罐
  10. 快乾膠  1罐
  11. 全開水彩紙  2張
  12. 0.5 M硫酸鈉溶液（Sodium sulfate solution）  500 mL
  13. 1%酚酞指示劑（Phenolphthalein indicator）  100 mL
  14. 0.5 M碘化鉀溶液（Potassium iodide solution）  100 mL
  15. 噴霧罐（50毫升）  3個
  16. 1%維他命C（抗壞血酸）水溶液  200 mL
  17. 塑膠杯（500 mL）  1個
  18. 細砂紙    1張
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔II〕

2013/10/16
3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔II〕 沒有迴響

3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔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「3D有趣實驗：表演化學詐騙術〔I〕」

實驗影片

請參考上方連結。

原理和概念

  • 當過錳酸鉀（KMnO4）接觸到甘油（C3H5(OH)3）時，立即發生反應並放出熱量，隨之升高的溫度使液態的甘油汽化成氣態，氣態的甘油易與產物之一的水蒸氣和空氣中的水蒸氣結合，而形成白色煙霧。接著，反應繼續發生，放出更多的熱量，升高更高的溫度，達到甘油的燃點（封閉杯160℃，開放杯176℃）而起火燃燒，此燃燒又繼續放出熱量也使得衛生紙燃燒起來（紙的燃燒溫度約230℃）。在此氧化還原反應中，過錳酸鉀為氧化劑，甘油為還原劑，此反應是一個激烈的氧化還原反應。本示範實驗的化學反應如下反應式所示： 
    14KMnO4(s)+ 4C3H5(OH)3(l) → 7K2CO3(s)+ 7Mn2O3(s)+ 5CO2(g)+ 16H2O(g) + heat
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3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔I〕

2013/10/16
3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔I〕 沒有迴響

3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks）〔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

在許多的江湖騙術中，有些是運用視覺障眼法，有些則是利用特殊的化學反應。這次的化學示範是利用一個激烈的氧化還原反應，並透過「內功運氣」的假象來製造衛生紙突然燃燒起來，表演江湖詐騙術。你們曾經在夜市看過此江湖騙術嗎？你們想知道此騙術隱藏什麼化學原理和概念嗎？

實驗影片

請按此連結，配戴紅藍眼鏡，觀看3D有趣實驗（3D Funny Experiments）：表演化學詐騙術（Showing Chemical Tricks），YouTube。

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