上海化學教學參訪與經驗交流： 自製化學實驗裝置經驗分享與參訪心得 謝耀隆 國立臺東高級中學 hyl0108@gm.pttsh.ttct.edu.tw n  活動簡介 圖1：2014年上海化學實驗及教學交流研討活動會場 2014年上海化學實驗及教學交流活動（圖1），除了高中化學學科中心的教師外，與會的單位教師有來自上海市中學化學實驗研究中心、上海市化學青年教師研修班、黃浦區教育學會理化生專業委員會、上海外國語大學附屬大境中學。 本次兩岸化學教師交流活動，在臺灣師範大學邱美虹教授與上海師範大學吳俊明教授的大力支持與推動下，今年10月終於促成了這場兩岸化學教師聚焦實驗改進教學的研討活動。 高中化學學科中心的教師們把握此次機會，將這幾年來的研發成果與推展化學活動的經驗與對岸教師進行分享交流與研討。本次的研討當中，將近年來和屏東縣立大同高中張志聰老師共同研發的教具—氣體收集裝置及相關實驗操作上的應用，與參與研討活動的教師分享並進行交流。 n  實驗主題規劃與實施過程 圖2：現場操作示範及解說實驗影片 由於分享的時間有限，為在短時間內讓與會的教師感受到，只要我們細心觀察生活中的物品，並發揮巧思與創意，即可組裝自製實驗裝置進行氣體相關的實驗。播放和志聰老師共同拍攝的影片—看見氣體的性質，來介紹我們研發的氣體收集裝置，讓與會的教師看完影片的操作與示範後，亦能嘗試運用巧思，利用生活中的物品自製簡單的實驗裝置，並帶到教室進行化學實驗。 分享的過程中，除了播放拍攝的實驗影片外，也帶了一組氣體收集裝置到會場，讓與會的教師能看到裝置的全貌（圖2），並從現場操作的過程中，對裝置有更進一步的瞭解，以進行面對面的交流與討論。 n  交流實驗介紹 透過實驗影片的觀賞，介紹自行研發的氣體收集裝置（圖3a）。改變反應物即可收集不同的氣體，例如：氫氣、乙炔、氧氣及二氧化碳，並將氣體收集在氣球內，方便進行氣體性質的實驗操作與觀察。另外，針對有毒氣體一氧化氮與二氧化氮，設計了一套密閉的實驗操作裝置（圖5a），可以安全的進行實驗與觀察。 一、  自製實驗裝置說明與介紹 A.        氣體收集裝置 圖3a：氣體收集裝置組裝完成圖 　　　圖3b：藥品添加裝置         圖3c：反應區裝置 　　　圖3d：抽氣裝置              圖3e：收集裝置 l  藥品添加裝置（圖3b）：藉由調整三通閥開關，拉針筒活塞可將液態的反應物吸入針筒內，推針筒活塞可將反應物注入反應區裝置。單向閥用來避免產生的氣體進入藥品添加裝置內。 l  反應區裝置（圖3c）：右邊的羊乳瓶裝入反應物或催化劑，產生氣體的反應在此進行。另一羊乳瓶裝入半滿的水，用橡皮管將氣體導入水中，使產生的氣體降溫。可藉由觀察氣泡冒出的速度來決定是否要再加入更多的液態反應物。 l  抽氣裝置（圖3d）：以珠鏈扣住針筒活塞，避免產生的氣體因壓力太大而將針筒活塞擠出。抽氣裝置為氣體的緩衝區，可藉由針筒活塞的位置來瞭解裝置內氣體壓力的變化。利用兩個單向閥的設置，拉推針筒活塞即可將產生的氣體壓入收集裝置內。 l  收集裝置（圖3e）：將氣體收集在氣球中，藉由氣球的張力可方便將氣體排出使用。快速接頭可接上氣體噴槍，方便氣體的取用。調整三通閥開關，可用針筒來取得所需氣體的量。 本氣體收集裝置（圖3a）的優點：(1) 氣體用量小的實驗，不需花費大筆金錢購買鋼瓶，使用本裝置即可方便的收集氣體備用。(2) 可先將實驗欲使用的氣體收集在氣球中，接上氣體噴槍後即可控制氣體的排出量，方便各種氣體相關實驗的操作。(3) 改變反應物即可收集不同的氣體。固體反應物置於反應區裝置中的羊乳瓶內，液體反應物藉由藥品添加裝置的針筒與三通閥開關的操作，即可將液體反應物加入反應區裝置進行反應。(4) 抽氣裝置可作為氣體的緩衝區，利用拉推針筒活塞的動作即可將產生的氣體壓入收集裝置內，避免反應區內的氣體壓力太大。 B.         氣體混合裝置 調整三通閥開關，拉針筒活塞以取得欲混合氣體的體積（圖4a），拉推抽氣裝置的針筒活塞可將試管內的氣體排出。調整三通閥開關，可將混合氣體裝入試管內（圖4b）。 　　　圖4a：氣體混合裝置      圖4b：混合氣體移入試管裝置圖 本氣體混合裝置的優點：使用本裝置可以方便的進行不同氣體的定量混合，並將混合氣體裝入試管內。 C.        NO與NO2氣體密閉系統實驗裝置 圖5a：NO與NO2氣體密閉系統實驗裝置 圖5b：產生氣體裝置 […]