臺灣化學教育

慶祝IUPAC100 & 2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan) 活動成果展示:

海洋化學事–元素週期表150週年特展

 

鄭淑菁、陳麗淑*

  國立海洋科技博物館產學交流組

*[email protected]

 

   國立海洋科技博物館(以下稱海科館)主題館7樓電梯門一開，學齡前的孩子就被排列整齊色調柔和的元素週期表吸引而跑了過去，孩子的爸爸跟媽媽則是興奮的告訴孩子，這就是爸爸媽媽國中的時候學的化學元素週期表；化學元素週期表是每個人國中學習的記憶，許多人總是背著，以為那是遙遠的記憶跟距離，卻沒想過化學元素其實一直圍繞在我們生活的四周。

圖1 元素方塊週期表

    適逢化學元素週期表150周年，海科館也準備了海味十足的化學元素週期表特展與大眾分享；主視覺則是使用了國立臺灣師範大學及中國化學會特展的展品成果「元素方塊週期表」(圖1)，融入海浪意象成為本次展覽的主視覺之外，展項的背面就是國立台北教育大學周金城教授整理的「元素大事記」，時間軸讓元素的發現有了前後順序概念，接著利用木頭框架將大事紀中的元素週期表事件抽出來，說說「元素週期表的故事」(圖2、3)，週期表演進的故事就在這轉角呈現，從拉瓦節較為直覺式的分類(金屬、非金屬、氣體、土質)到門得列夫用元素性質及原子量的大小排序製作出來的元素週期表，從小故事了解科學家的成果非一蹴可幾。

 
圖2、3元素週期表的故事

    在「元素大事紀」的展項中，除了週期表紀事之外，還有元素的發現紀錄，而新元素通常也會以以地名、實驗室或國家等命名，但門得列夫致力於尋找規律並堆疊出了1869年的元素週期表，卻沒發現過任何的新元素，所以遲至1955年由美國化學家西博格（Glenn Seaborg)將所發現的元素第101個，則為了紀念門得列夫的貢獻而以將101元素命名為「鍆」，這些元素命名的故事，或是日常生活中的化學元素面面觀就透過美國化學會（American Chemical Society, ACS）製作，由國立臺灣師範大學邱美虹教授團隊引用與修改 ACS Hong Kong Chapter 的翻譯的中文「元素海報」(圖4)區來呈現，海科館從32張海報中挑出了與海洋或是與本特展相關的海報來展出，包括元素命名、工程元素及生命元素等三類，對於其他內容有興趣可以從2019 IYPT In Taiwan網站下載(https://iypt2019.chemistry.org.tw/)。

圖4 元素海報

    在工程元素，海洋以船隻潛艦的金屬元素最為醒目，但不可忽略的是許多的新興元素是由人工合成的，其中包括稀缺元素，透過歐洲化學會(EuChemS)的海報可以清楚的顯示元素資源在人類無限度的應用下將可能用盡，也凸顯了元素需要被循環利用的重要性。

    人類對於元素的應用仍舊感覺有遙遠的距離，為了讓人們將元素的距離拉得更近，透過遠流科學少年108年3月號期刊「你是哪種元素的?」(圖5、6、7)轉化成大型的地貼，參觀者透過自我的檢視，找到與自己特質相符的元素，並且拍照記錄。

  

圖5、6、7 108年3月號期刊「你是哪種元素的?」

    生命元素中，除了組成人體的組成元素外，維持生命健康不可缺乏的微量元素，重要性高，所佔比率不超過1.5%，其中礦物質都必須透過飲食攝取進入體內補充所需元素，其中海鮮所含的微量元素非常的多元，在「海鮮元素上菜」(圖8)的展項中，透過美食小吃搭配鬼腳圖互動的遊戲方式一起來認識海鮮所含的礦物質元素，同時搭配著「海洋元素尋寶趣」(圖9、10)的學習單，找出海鮮元素的同時，還可以閱讀延伸，連結到海科館常設展中的展項，如烤鯖魚，找出了有海鮮類共同的元素(鉀、鈉、鎂、鐵、鋅、鈣、磷)之外，還有碘跟氟，接著到『海洋環境廳』了解鯖魚的生長環境及食物鏈中與其他海洋生物的關係。

 圖8「海鮮元素上菜」

 

 圖9、10「海洋元素尋寶趣」學習單

 

    還有一種大家既熟悉又陌生的海味，是擁有最多種礦物質元素的海鮮食材—海藻，日常生活中常吃的海帶芽、海帶梗、海帶結、海帶絲、海帶卷(海茸)等都掛上了”海帶”兩個字，是同一種嗎? 其實分別屬於三種不同的藻類，有昆布(海帶)、裙帶菜及南極公牛藻，現場除了介紹還有標本可以仔細觀察。前陣子有一消費新聞說點了一盤普通的滷海帶卻要價60元，比平常小吃約30元足足貴了一倍，賣家告訴消費者這是昆布一斤2萬；但大家吃得滷海帶不管是30元或是60元其實都是昆布喔!! 懂得吃當然也要知道食物的來源才能吃得安心跟放心，就跟著海藻伯一起認識海藻(圖11)

圖11

    來自大海的海鮮食物原以為是乾淨無汙染的，但近年來海洋汙染事件層出不窮，甚至是衝擊海洋生態的平衡，從科學家研究發表的新聞或是文章可以看到鯨豚的擱淺跟重金屬有直接的關係，一則則的新聞，透過標題跟概要的內容輔助QR Code 可以直接連結到新聞網頁，了解目前的「海洋化學事件News」圖12，呼應了本特展的主題『海洋化學事特展』。

圖12「海洋化學事件News」

附註:

1.    「元素方塊週期表」、「元素海報」、「元素大事紀」等三個展項源自於國立臺灣師範大學、中國化學會及國立臺灣科學教育館承辦之化學元素週期表特展的展品成果。

2.    「你是哪種元素?」展項則由遠流出版社科學少年2019年3月號封面故事授權。

展覽資訊 :

108/9/18~109/1/5 國立海洋科技博物館  主題館7樓廊道

https://www.nmmst.gov.tw/chhtml/newsdetail/221/4445/0