3D 有趣實驗:點燃方糖

3D 有趣實驗:點燃方糖
國立臺北教育大學自然科教育系 周金城副教授

前言

用鑷子夾起方糖直接在火源上加熱時，會發現方糖會出現變黑和熔化的現象，但不易燃燒起來。若將方糖沾上鹽巴或紙片灰燼後，用鑷子夾起方糖直接在火源上加熱時，會發現方糖比較容易被點燃起來。方糖放在鐵湯匙上直接在火源上加熱時，當方糖全部熔化成液體時，再持續加熱，最後仍可以觀察的方糖被點燃的情形。顯示方糖本身可燃，加入食鹽或紙張灰燼可以幫助更容易燃燒。

方糖是白糖粉末壓成正方體的形狀，是一種蔗糖 (C₁₂H₂₂O₁₁)，這糖加熱燃燒的反應式如下:

C₁₂H₂₂O₁₁ + 熱 → 12 CO₂ + 11 H₂O

實驗影片

3D 有趣實驗:燃燒的方糖，上傳 Youtube 網站，

藥品與器材

1. 方糖
2. 鹽
3. 紙片
4. 鑷子
5. 小的鐵湯匙
6. 酒精燈
7. 蒸發皿
8. 表玻璃
9. 廚房紙巾

實驗步驟

1. 用夾子夾著方糖在酒精燈上加熱，發現方糖逐漸熔化，但是沒有燃燒現象。
   
2. 用夾子夾著方糖沾上鹽巴，直接在酒精燈下加熱，發現方糖很快就燃燒起來。由於方糖和鹽比較乾燥，為了讓鹽可以順利沾附在方糖上，可以準備一張沾溼的廚房紙巾，將方糖稍微沾溼再沾鹽。
   
3. 因為前一個實驗用方糖沾上水再沾鹽，方糖很快地便燃燒起來，但是由於沾水也是一個變因，此步驟將方糖沾水在酒精燈上加熱，方糖出現熔化的現象但是並沒有燃燒。
   
4. 用夾子夾著方糖先在廚房紙巾上稍微沾溼，再將方糖沾灰燼直接在酒精燈下加熱，發現方糖很快就燃燒起來。
   
   
5. 由於前面步驟用鑷子夾著方糖不沾鹽或灰燼加熱時，方糖會熔化滴在酒精燈上，熱量被帶走，所以不易燃燒。因此將方糖放在小湯匙上加熱，方糖開始熔化，因放在湯匙上加熱，熔化的糖液不會滴下帶走熱量，當糖液沸騰到一個程度後就開始燃燒起來。
   
   
6. 在湯匙上放少許的鹽再放上方糖，然後在酒精燈上加熱，發現方糖熔化一些後，很快的就燃燒起來。
   
   
7. 在湯匙上放少許的灰燼再放上方糖，然後在酒精燈上加熱，發現方糖熔化一些後，很快的就燃燒起來。
   
   
8. 實驗結果可以發現，方糖沾食鹽或紙張灰燼，用鑷子夾起或是放在鐵湯匙上都可以燃燒起來，若方糖放在鐵湯匙中直接在火上加熱，也可以燃燒起來。但使用鑷子夾方糖不沾食鹽或灰燼直接火上加熱，無法被點燃。

教學提示

1. 糖直接加熱的過程中容易熔化成糖水，加熱要避免糖水滴落於酒精燈或火源上。
2. 方糖加熱後燃燒起來，可以在一旁準備好蒸發皿，放置被燃燒起來的方糖，以便觀察。
3. 方糖本身加熱到一定的溫度時會燃燒，食鹽和灰燼可以加速糖的燃燒現象發生。

安全

1. 由於此實驗需要使用酒精燈，請於空氣流通處操作，並且注意安全避免燙傷。
2. 加熱及燃燒後的實驗器具，需要待於空氣中冷卻後再處理後。
3. 將方糖沾溼時，請留意廚房紙巾不要太濕，如果水分過多，很容易讓方糖因潮濕溶解而碎掉。
4. 燃燒過的方糖請勿食用。

廢棄物處理

此實驗無特別須處理的廢棄物。

參考資料

• 許良榮。燃燒的方糖｜國立台中教育大學科學教育與應用學系科學遊戲實驗室。http://scigame.ntcu.edu.tw/chemistry/chemistry-004.html