臺灣化學教育

第三十期 主編的話

邱美虹

國立臺灣師範大學科學教育研究所特聘教授
國際純粹化學與應用化學聯盟（IUPAC）執行委員會常務委員
中國化學會（臺灣）教育委員會主任委員
美國國家科學教學研究學會（NARST）前理事長
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為慶祝國際元素週期表年 (International Year of Periodic Table of Chemical Elements, IYPT)，歐洲化學會(EuChemS)在2019年1月25日發表了一張稀缺元素(Element Scarcity)週期表，這張週期表依據元素在自然界的相對存量來呈現元素之間的關係。表中顯示，約佔空氣中21%的氧是含量充足的氣體，該慶幸的是這人類賴以維生的重要氣體含量充足，短時間內不會面臨短缺的危機。但是有一些金屬將在未來可能數十年或百年因人類過度使用3C科技產品，而使得這些金屬將逐漸在自然界中減量。根據歐洲化學會主席David Cole-Hamilton指出，大部分將面臨危機的元素大都是用在高科技產品的金屬元素，譬如銦(indium)是用來製作電腦或手機觸控式螢幕的金屬材料，由於人們不斷更新手機卻未有效的回收淘汰的3C產品，使得在自然界中存量本來就極微少的金屬，將面臨嚴重缺乏的威脅。手機中有超過30種的化學元素（表中有畫手機圖案者），其中大概有一半金屬元素可能都會在未來的一百年內會逐漸因為過度使用或是未適當回收而減少自然界中的存量。根據Cole-Hamilton理事長指出，英國每個月有100萬支手機被汰換而歐盟整體則是每個月就有將近1000萬手機在更換中。若沒有適當的回收方法與政策，那自然界中的某些元素將逐漸或甚至快速地減少，依此驚人的速度，大概20年後我們就會缺少可製作手機的銦元素和其他依些金屬，屆時是否會影響與威脅我們生活的便利性呢? 這實在是值得我們去深思的問題。David Cole-Hamilton呼籲大家別將不用的手機留在家中的抽屜裡，應該要讓它們回收，而且也不要常換手機，資源才不會越用越少。同理，他也呼籲大家別再用裝氦氣的派對氣球，氦氣可能會在空中散失，無法回收再利用，而氦氣卻是可用在核磁共振成像(MRI)掃描器和深海潛水(氦氧替代空氣)上的重要氣體。這張新的稀缺元素表實在值得好好認識與瞭解的。

圖一   繁體中文版EuChemS週期表由化學會和國立臺灣師範大學合作製作

本期專刊是以國小化學教育為主題，由周金城教授負責主編，其文章從周正秋的「美國中學化學教材—分子問題單元」在臺灣小學高年級實施現況分析談起，此次12年國教中首次納入粒子的概念，此文的介紹可做為教材設計之參考。莊真真的「低年級的學生也可以自己輕鬆製作標本」、張詩敏的「如何帶國小五年級學生動手進行萃取植物葉綠素實驗」都是很實用的教學活動設計素材，老嘉琪的「國小學生調配不同比例玉米粉進行「擴溶現象」之探究、黃郁芬的「國小學童進行電池取火「燃燒火種」活動」。

常態性文章由多位作者賜稿，有原住民化學活動(傅麗玉)、針對學科內容的加深加廣(郭世文、周承志、洪振方、陳良瑞合著和李啟讓與洪振方合著)、科學本質的評介(范賢娟)、化學創意實驗的介紹(廖旭茂、王玉睿、梁書銘)、以及科技融入探究與實作(劉燕孝、廖家榮、趙君傑)，每篇都精彩實用，值得細細品味。

參考文獻

Element Scarcity-EuChemS Periodic Table (2019)下載於https://www.euchems.eu/euchems-periodic-table/?fbclid=IwAR3yJVEpIzHdiSuhJMCLY3KJgNJtN7xD1fc8iuN8lsNginfx_ZvPQ4PArKs

Specktor, B. (2019). Europe’s “New” periodic table predicts which elements will disappear in the next 100 years. LiveScience, https://www.livescience.com/64596-new-periodic-table-shows-helium-scarcity.html