氧化還原反應

半反應、還原電位、電動勢

3D 化學實驗:激烈的鋁熱反應 (Vigorous Thermite Reaction)

3D 化學實驗:激烈的鋁熱反應 (Vigorous Thermite Reaction)
國立彰化師範大學化學系 林聖揚、顧展兆、楊水平

前言

鋁熱反應是工業史上一個重要的里程碑,它產生的高熱不但可使高熔點的金屬融化,而且可應用在焊接上。本實驗利用簡單的裝置進行鋁熱反應,過程中發生劇烈的氧化還原反應,精采奪目的火花四處噴射,同時放出高溫使鋁罐熔化,並且產生可被磁鐵吸引的鐵。

3D 化學實驗:驚蟄的四條黑蛇

3D 化學實驗:驚蟄的四條黑蛇 (Growing Four Black Snakes)
國立彰化師範大學化學系 彭郁惠、顧展兆、楊水平

前言

此實驗使用砂糖和小蘇打粉,並加入打火機油和酒精膏,再利用點火槍點燃,使砂糖進行脫水反應,慢慢地產生長條狀、黑黑的碳,就宛如黑蛇從沙堆裡慢慢地探出頭來,接著開始緩慢地成長並移動身軀,具有趣味性和科學性,能激發學生學習化學的興趣。

3D 有趣實驗:手搖發電機鎳幣鍍銅

3D 有趣實驗:手搖發電機鎳幣鍍銅
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

利用手搖發電機提供直流電的電源,讓硫酸銅溶液中的銅離子發生還原鍍於鎳幣上,銅幣上的銅金屬氧化變成銅離子溶解於溶液中。

外接電池的正極端 Cu → Cu2+ + 2e

外接電池的負極端 Cu2+ + 2e → Cu

實驗影片

3D 有趣實驗:手搖發電機鎳幣鍍銅,上傳 Youtube 網站,

3D 化學實驗:威猛的粉塵爆炸

3D 化學實驗:威猛的粉塵爆炸 (Powerful Dust Explosions)
國立彰化師範大學化學系 彭郁惠、顧展兆、楊水平

前言

2015 年 6 月八仙樂園派對粉塵爆炸事故是臺灣人心中永遠的痛,因使用玉米澱粉和食用色素所製成的色粉在舞台燈的高溫下,引發粉塵爆炸導致火災事故,造成重大的傷亡。為使民眾和學生深入瞭解粉塵爆炸的原理及概念,避免悲劇再度重演,本實驗使用家用產品奶精粉、麵粉、糖粉及黑胡椒粉,以瞬間擠壓方式,均勻地分散粉末在火焰上,發生旺盛的燃燒反應,產生粉塵爆炸的效果。

3D 有趣實驗:微奈米鐵粉燃燒

3D 有趣實驗:微奈米鐵粉燃燒
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

草酸亞鐵Fe(C2O4)在試管中加熱後,因草酸根受熱分解,使得草酸亞鐵有機會少部分變成鐵粉,此時迅速蓋上塞子隔絕空氣。在加熱的過程中,如果在試管管口點火,可以觀察到管口有火焰可以燃燒,因此推斷有CO 氣體生成(如式1)。CO因為有還原性,所以再將部分FeO 還原成Fe,此時鐵粉顆粒非常細(如式2)。因迅速蓋上蓋子,所以細微的鐵粉沒有機會和空氣中的氧氣反應成氧化鐵或氧化亞鐵。

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待冷卻後,在空氣中打開試管塞,將鐵粉倒落下,就可以看到烙下的鐵粉與空中的氧氣作用,形成產生火光。原因是形成少部分微奈米鐵粉的顆粒非常細,所以在空中倒下鐵粉的過程中,微奈米級鐵粉與空氣中的氧氣劇烈反應,溫度快速上升而燃燒產生火光。

實驗影片

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3D有趣的實驗:“鋁”小人消失

3D有趣的實驗:“鋁”小人消失
國立台北教育大學自然科學教育學系 在職碩士班賴佳祺

前言

鋁是地球上存量最豐富的金屬元素,由於其質輕(密度小),常以合金的形態廣用於航空器材。此外,鋁生鏽的時候,會形成一層保護層,這種保護層能保護物質表面不受到進一步的生鏽。然而大部分金屬是只能與酸反應,而鋁及鋅屬於兩性金屬元素,不但可以和酸反應,也可以和鹼產生反應,鋁箔較容易取得,故本實驗使用鋁與氫氧化鈉溶液的化學反應。在錐形瓶內使鋁箔與氫氣化鈉溶液作用以產生氫,並點燃瓶內的氣體,以說明所產生的氣體是氫氣。

實驗影片

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3D有趣實驗:神奇的隱形墨水

3D有趣實驗:神奇的隱形墨水
國立臺北教育大學自然科教育系 教學碩士班楊韶鈞

前言

硝酸鉀(KNO3)是強氧化劑,與有機物接觸後能引燃或爆炸,常被用於製作火藥、火柴、玻璃及試劑。本實驗將硝酸鉀溶於水中,使之成為過飽和水溶液,當毛筆沾了硝酸鉀水溶液於白紙上寫字,風乾後雖然呈現無色,看似「無字天書」,但只要線香引燃白紙,就能讓無字天書現形,硝酸鉀水溶液就是最神奇的「隱形墨水」。

實驗影片

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3D有趣實驗:變色搖搖瓶

3D有趣實驗:變色搖搖瓶
國立台北教育大學自然科學教育系教學碩士班 葉嘉雯

前言

藍瓶實驗(Blue bottle reaction)是早期,自美國引進台灣的高中化學的演示實驗,由教師演示,藉由魔術般的化學變化,以引起學生對化學的好奇心與興趣。在一個瓶子裡裝入無色溶液,當激烈振動後,水溶液會由無色快速變成藍色,再靜置桌上幾秒鐘之後,藍色會逐漸褪去,轉為無色,此實驗可重複進行,非常吸睛,對於國小學童有很大的吸引力,因此,很適合將本科學活動融入國小高年級水溶液單元課程的第一節課,引起學童學習動機。

實驗影片

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3D有趣實驗:耐燒的紙幣

3D有趣實驗:耐燒的紙幣
國立臺北教育大學自然科學教育系 教學碩士班劉俊宏

前言

95%酒精與水1:1混合,將紙張浸於混合溶液後,點火燃燒紙張,如同魔術般的表演,點火燃燒後,紙張依然完整無缺。

實驗影片

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