碳化鈣

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

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〕

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

請按此連結:竹筒炮的製作(How to Make a Bamboo Cannon),YouTube。

電石

電石 (Calcium carbide)
臺北市立第一女子高級中學二年級楊舒媛/臺北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

電石的組成與製造

電石的主要成分是碳化鈣 (Calcium carbide),化學式CaC2,又名乙炔鈣,密度2.22 g/cm3;,熔點2300 °C。電石帶有大蒜味,其外觀隨碳化鈣的含量不同而呈灰色、棕色、紫色或黑色的固態物,含碳化鈣較高的呈紫色。