示範主題:燒不毀的鈔票---降低酒精的燃溫度
簡介
鈔票浸潤 1:1 乙醇/水的混合溶液後,點火產生火焰,但燃燒結束後鈔票依舊完好如初。
示範步驟
1. 取三個 250 mL 燒杯依序裝入 50 mL 的水、50 mL 的乙醇以及各 25 mL 的乙醇加水混合液。
2. 在各杯的液體中加入少量的 NaCl 並且攪拌之。
3. 用坩堝夾分別夾住一張紙,浸潤上述的液體,點火並且觀察燃燒情形,如圖一所示。火焰熄滅後,觀察紙張燃燒情形,如圖二所示。
3. 以鈔票代替紙張浸潤乙醇加水的混合液,點火並且觀察燃燒情形,如圖三所示。火焰熄滅後,觀察紙張燃燒情形,如圖四所示。

圖一 沾混合溶液的紙張燃燒 中 圖二 火焰熄滅後紙張未燃燒
圖三 沾混合溶液鈔票燃燒中 圖四 火焰熄滅後鈔票未燃燒
溶液和器材
1. 本生燈或打火機一個。
2. 坩堝一支。
3. 250 mL 燒杯三個。
4. 75 mL 藥用酒精 (95% ethanol, CH3CH2OH)
5. 少量的固體氯化鈉 (sodium chloride, NaCl)
原理和概念
1.

在第三杯的混合溶液中,燃燒的乙醇所產生的熱量使水蒸發成為水蒸氣,在此同時 部分的燃燒熱被帶走,此時的溫度約在 230℃ 左右, 在如此的低溫下未達紙張或鈔票的燃點,因此紙張或鈔票無法燃燒

2.

加入少量的 NaCl 之目的為改變火焰的顏色,鈉離子使火焰的顏色呈現橙黃色。乙醇/水的混合溶液之火焰顏色為淡藍色 ,不易觀察。

教學提示
1. 在浸潤紙張或鈔票時應該確認整張都沾滿液體,否則部分未潤濕部分恐有燒毀之虞。
2.

可以加入不同種類的金屬離子而變換火焰的顏色。

3.

重複使用混合溶液時,若發現紙張或鈔票的邊沿有少部分的燒黑現象,則更新混合溶液後再進行以確保紙張或鈔票不會被燒掉。

4.

老師事先自備鈔票或示範時向學生借用,如此可以提高學生上課注意力並且增加師生之間的互動。

問題和參考答案
1. 第三杯混合溶液改用其他醇類化合物是否具有相同效果?
答: 一般實驗室常見醇類化合物如甲醇、異丙醇等皆具有良好的燃燒性質,可以達成相同的效果。
2. 為何使用混合溶液紙張或鈔票不燃燒
答: 在第三杯的混合溶液中,燃燒的乙醇所產生的熱量使水蒸發成為水蒸氣,在此同時 部分的燃燒熱被帶走,此時的溫度約在 230℃ 左右, 在如此的低溫下未達紙張或鈔票的燃點,因此紙張或鈔票無法燃燒
參考資料
1. Compiled by Ted Lister; Edited by Catherine O’Driscoll and Neville Reed; <i>Classic Chemistry Demonstrations</i>, 1995, Education Division, Royal Society of Chemistry: London.
適用程度




國民小學 ˇ國民中學 ˇ高級中學 ˇ大學普通化學

資料來源 彰化師範大學
創作者介紹
創作者 新店高中-自科社 的頭像
htscience

新店高中-自科社

htscience 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣( 574 )