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趣味科學實驗之設計及演示 |
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趣味科學實驗之設計及演示 |
理化教師所擔任的課程包括物理與化學，而物理與化學是屬於物質科學的一門探究物質的實驗科學。實驗是使用具體的實物，在適當控制的條件下實際操作，以產生可測量或觀察的現象，利用實際的感官以形成知識概念，因此實驗在中等教育顯得格外重要。不過目前實驗在中等學校實施的情形很不理想。實驗的器材雖然是一個問題，但是課程的繁重以及聯考的壓力實在是實驗實施不良的主要原因。要疏解教學時限以及學生的課業負擔，比較節省時間而又能讓學生親眼目睹物理現象以及化學變化，以助學生了解物理或化學原理，並提高學生學習理化興趣的方法，就是教師在課堂上配合教學內容的演示實驗。近來，在國外的化學教育刊物上，出現 Demistry 與 Chemdems 等新名詞，前者是「化學」 Chemistry 的前四個字母 Chem 用「演示」Demonstration 的前三個字母 Dem 所取代者，意即 Demonstration for Chemistry Experiments 至於 Chemdems 是由化學與演示的兩個英文字的前幾個字母複合而成，表示 Demonstrations that bring Chemistry to life。由此可見化學演示實驗的重要性了。因為在課堂上演示化學實驗，可使學生貫注精神觀察化學現象(變化)，因而便於教師講解，使學生留下深刻的印象，從而提高學習興趣。
許多教師認為教學是藝術也是技術，而藝術重創新，技術講究方法，因此教學方法的創新與改進是一重要的課題。優良的教學方法可使學生的學習事半功倍。心理學認為，「喜歡的事，較易做得好」，因此喜歡與興趣可說是學生學好理化的原動力，簡單而有趣的實驗，有助於學生的學習。本講列舉一些 PAC (Plain and Attractive Chemistry)，簡而有趣的化學實驗，與 PAP (Plain and Attractive Physics) 簡而有趣的物理實驗，與理化教師共勉，以期改進理化教育。
目的：以點燃瓦斯用的點火槍，點燃養樂多瓶內的酒精氣，爆炸射出養樂多瓶，以示酒精之危險性，小心使用酒精燈。
器材：酒精數滴、橡皮塞、養樂多空瓶（ 1 支）、點瓦斯用點火槍（ 1 支）
步驟：1. 取乾的養樂多空瓶一個，滴入酒精數滴，倒出多餘的酒精。2. 將養樂多瓶口套進點火槍上的橡皮塞，如圖所示。
3. 槍口向空，扣點火槍的板機，所產生的火花點燃酒精，爆炸射出養樂多瓶。
4. 撿起射出的養樂多空瓶，立即再套進點火槍上的橡皮塞，扣板機，有時還可射出養樂多瓶。
注意安全:1. 酒精不可滴太多，以免射出的養樂多瓶起火燃燒。
2. 槍口不可對人或玻璃窗等易破物。
汽水與自來水有何不同？一杯裝滿自來水的茶杯，用手帕覆蓋後倒過來，為什麼水不會掉下來？用手指在杯底壓一下，為什麼會有許多氣泡從手帕冒出？
一杯無色的自來水，倒入第一個杯子，立即顯現粉紅色。將粉紅色的溶液倒入第二個杯子，則變為無色。無色的溶液倒入第三個杯子，則又變為粉紅色。將其倒入第四個杯子，為什麼又變回無色？倒入第五個杯子，突然變為黃色。將黃色的溶液倒入第六個杯子，則變為藍紫色。你想不想知道為什麼會有這麼多的顏色變化嗎？這個演示總共只用了四種溶液：鹽酸、氫氧化鈉、酚㤧、溴瑞香草酚藍。你知道每一個杯子事先放了什麼溶液嗎?
魚兒在河裡潛水浮游自如，多令人羨慕。潛水艇在海裡，也能浮沉控制自如，你知道為什麼嗎？在學校，老師會告訴你，物體在水中的浮沉受制於「浮沉原理」，而浮力的大小，則如「阿基米得原理」所述，等於物體所排開的液重。在本實驗，你能看到在保特瓶裡的兩個玩偶，隨「口令」浮沉，我能操縱玩偶自如。妳不也想玩一玩浮沉子?
包裝口香糖的鋁箔紙，當你吃了口香糖就把它扔掉？多可惜！看我如何廢物利用，做一個有趣的實驗。將鋁箔紙放入量筒裡，即見其與氫氧化鈉溶液反應，不久就會聽到「嘶嘶」聲。若在量筒口點火，即發出讓人驚訝的爆發聲，並見火焰跑進量筒內，你知道為什麼嗎？
一個比瓶口還大的剝殼熟雞蛋，如何把它放進瓶內後又把它拿出來？這個實驗演示雞蛋在燒瓶的長頸內上上下下而不破。你知道為什麼嗎？
從我們口中所呼出來的氣體是酸性，你相信嗎？因為口氣裡含有4%的二氧化碳，可使含有酚㤧指示劑的粉紅色鹼性溶液褪色。
試管內的熱茶水，遇冷就沸騰，而且越冷越沸騰。這是試管內的水蒸氣，遇冷就凝結，由氣態變為液態，而使管內的氣壓下降，而見管內茶水婉如越冷越滾。你知道為什麼會這樣嗎？
硫酸銅的酒精溶液(含有10%的水)呈現藍色，但以噴霧器將其噴向火焰，即見綠色的火焰。若改以硝酸鋰的溶液噴向火焰，則呈現紅色火焰。
以熱開水浸泡紫甘藍，可得藍紫色的紫甘藍汁。紫甘藍汁的顏色，會隨溶液的酸鹼度而改變。你能將紫甘藍汁調配成各種不同的顏色嗎？
本實驗演示二氧化碳的最簡易製備方法與演示二氧化碳易溶於鹼性溶液的性質。
