簡易氫氣燃料電池車的實作及其探索活動 張志聰 屏東縣立大同高級中學教育部高中化學學科中心*e8322033@msn.com n  影片觀賞 雖然燃料電池是大學學測考題的常客，但是在高中化學課本中卻僅針對方程式介紹以及電壓、電解液等簡略介紹，並強調其在運作上需高溫、昂貴的貴金屬電極等缺點，讓人覺得燃料電池都是極其複雜且昂貴的裝置，僅能在實驗影片中才能看到。本實驗分享一種可以在一般教室中進行的簡易燃料電池車實驗，並可以讓學生進行一系列能源動力相關的實驗。 影片網址：https://goo.gl/lrCeBH, YouTube. n  簡介 氫氧燃料電池是直接將化學能轉變為電能的氧化還原裝置，主要燃料以氫氣為主，透過氫氣與氧氣的電化學反應產生電能與熱能，且熱能遠低於一般燃燒石油所產生的熱值，過程中節省了轉換為機械能所需要的能量損耗，因此展現出比內燃機更高能量轉換率。 本實驗利用包覆不織布的碳棒作為電極，使用直流電（3 V）電解食鹽水取得氫氣和氧氣，而包覆在電極上的不織布可減緩氣體自水中逸出的速率；約電解3~5分鐘，即可累積足量的氫氣和氧氣吸附在電極之上。移除直流電源後，充滿氣體的碳棒即可組成簡易的燃料電池，接上裝有低電流馬達的小車後，可使其穩定行進約4公尺的距離，電池放電完畢後，只需再度以直流電進行電解，即可重複使用。 燃料電池之實作與探索活動，幫助學生認識「燃料電池」與其運作原理、能量轉換等有關能源議題，以下說明簡易氫氧燃料電池車的原理及製作過程。 n  藥品與器材 (一)藥品：氯化鈉（NaCl）、氫氧化鈉（NaOH）、碳酸氫鈉（NaHCO3）、醋酸（CH3COOH）自來水。 (二)器材：飽和食鹽水、膠帶、4 cm × 10 cm塑膠底板、輪胎組、鱷魚夾、3號電池座、快乾膠、馬達、不織布、碳棒、泡棉、長25 cm粗塑膠管、9 cm細塑膠管大齒輪、小齒輪、三用電表，如圖1所示。 圖1：製作簡易氫氣燃料電池車所需之器材 n  實驗步驟 一、氫氣燃料電池組裝 1.        利用不織布將碳棒包覆起來，多餘的不織布反摺後，以膠帶固定使其不會鬆脫，如圖2所示。   圖2：利用不織布包覆碳棒，並以膠帶固定不織布使不脫落 2.        取一塊泡棉，將包覆有不織布的碳棒穿過泡棉，如圖3所示。   圖3：兩根電極穿過事先鑽好小洞的泡棉 3.        取長25 cm的粗塑膠管底部以泡棉塞緊使不會漏水為原則，注入10%（重量百分比）食鹽水，食鹽水的高度離上方管口約2 cm，再塞入穿有電極的泡棉固定備用，即完成一個簡易的燃料電池，如圖4所示。※安全提醒：食鹽水濃度不可過高，否則電解可能產生有毒的氯氣，危害身體健康。 圖4：燃料電池組完成圖 二、電解食鹽水收集氫氣及氧氣 1.        組裝完成的燃料電池並沒有正負極之分，需視電解後收集的氣體種類來決定正負極。預先將頂端泡棉上的碳棒調成一長一短，長端接電池正極進行電解，短端接電池負極電解，方便辨識電解完成後的正負極辨識，如圖5所示。 圖5：調整碳棒長短方便辨識充電後的正負極 2.        將電池盒上的黑色線路鱷魚夾（負極）與短端碳棒接上，再將紅色線路鱷魚夾（正極）與長端碳棒接上，打開開關進行電解食鹽水，觀察有何現象，如圖6所示。 圖6：電解食鹽水進行氣體收集 3.        電解約5分鐘後關閉電源，移除兩極的鱷魚夾後，以三用電表量測燃料電池兩極的電壓，如圖7所示。 圖7：測量燃料電池電壓約1.65 V 三、燃料電池車組裝 1.        將透明細塑膠管剪成長兩段，取其中一段塑膠管套入鐵質軸心，再套入大齒輪，輪胎固定在左右兩側，即完成前輪，如圖8左所示。然後，組裝另一段塑膠管形成另一輪胎套件，即完成後輪，再將2組輪胎套件分別使用快乾膠固定於塑膠底板備用，如圖8右所示。 […]

感熱紙的熱致作畫和酸鹼多段變色實驗 廖旭茂1, 2, *、黃家均1、林群耀1、廖心妍1 1國立大甲高級中學2教育部高中化學學科中心*nacl880626@hotmail.com n  影片觀賞 感熱紙的簡單測試實驗曾經出現在教育部高中化學學科中心所研發的實驗影片—感熱酸鹼試紙（註1），當觀看該影片時對其中的呈色原理不是很清楚，經過一番文獻探討，並經實驗測試後，終於釐清其中的來龍去脈。本影片是由作者在國立大甲高中化學實驗室拍攝，並提供其製作的詳細過程。 影片網址：感熱紙測試，https://youtu.be/91XnuKONm7I n  簡介 傳真紙又稱感熱紙或熱敏紙，其變色的過程常引發高中學生的濃厚興趣，除了背後隱藏的化學原理外，加上傳真紙的塗層中所使用的化學物質—雙酚A，可能是一種環境荷爾蒙等問題，近年來也有很多中小學生把傳真紙的議題選為科展的題目，進行探究。傳真紙如何變色？經文獻探討發現傳真紙塗層結構傳真列表機內有一個小型加熱元件，當傳真紙與加熱頭接觸時，傳真紙內的熱敏染料會發生化學變化，因而變色（註2）。大部分的熱敏染料多屬於內酯類的隱型染料（leuco dye），因酸鹼改變、氧化還原、紫外線照射與否，甚至壓力改變而改變顏色（註3）。傳真紙中含有四種不同類型的成像化合物，包括：隱型染料，發展劑，敏化劑和穩定劑，最後還有一層保護層，可減少因暴露於UV光、水、油脂、塑化劑等原因而造成熱圖像的褪色（註4）。 本實驗演示利用焊錫用的烙鐵，熱風槍以及盛裝於指甲油瓶的酸與鹼溶液，活潑地將傳真紙的特性呈現出來，並說明反應發生的原理。 n  藥品與器材 熱風槍、30 W烙鐵、指甲油罐、呈色孔盤、傳真紙、6 M氫氧化鈉10毫升、12M濃鹽酸10毫升、15M濃磷酸10毫升、冰醋酸。 n  實驗步驟 一、演示規劃A：利用烙鐵在傳真紙上作畫 1.        取一張傳真紙，大小約15 Ï 15 cm，若紙張捲曲，以書本壓5分鐘後，平鋪在桌上。 2.        取一支30 W焊錫用烙鐵，插上電源，預熱3分鐘後，試以烙鐵頭接近紙面，觀察紙面上有何變化？ 3.        練習以烙鐵頭輕輕劃過紙面，隨即可在傳真紙上作畫。 4.        作畫完畢後，拔掉插頭，將烙鐵至於烙鐵架中，避免誤觸燙傷。圖 1為完成的一幅畫。 圖1：傳真紙的熱致變色作畫 二、演示規劃B：利用熱風槍和酸鹼溶液在傳真紙上玩圈叉遊戲 1.        取一張傳真紙，大小約A4紙大小，若紙張捲曲，同前，以書本壓5分鐘後，平鋪在桌上。 2.        將冰醋酸及配製好的6 M氫氧化鈉溶液倒入指甲油的空玻璃瓶內，備用。 3.        先以玻璃瓶的毛刷沾取少許冰醋酸，在傳真紙上寫下「Thermal paper」，觀察紙面的顏色變化。 4.        取一預熱過的熱風槍，輕輕靠近傳真紙面（四個角落事先以膠帶固定住），觀察紙面變化。持續靠近紙面3秒鐘觀察紙面顏色的變化。 5.        利用熱風槍的熱風吹拂在紙面的空白處，讓紙面全部變色後，用指甲油的毛刷沾取少許氫氧化鈉，在紙面上畫出九宮格線，觀察紙面上顏色的變化，另一同學同樣取一個盛有氫氧化鈉的指甲油瓶，以瓶口的刷子沾取少量的氫氧化鈉溶液，接著在九宮格內開始玩起圈叉遊戲。 6.        待溶液稍乾後，沾少量冰醋酸，毛刷延著之前打叉的筆跡畫過，觀察紙面顏色的變化。 7.        演示結束後，沖洗毛刷，並將指甲油瓶中剩餘的酸鹼溶液倒回原來的塑膠試劑瓶中儲存。待下次實驗再用。圖2為演示實驗結果。   圖2：冰醋酸在傳真紙上留下的字跡（左），在傳真上的圈叉遊戲（右） […]

螺旋狀旋光彩虹管教具設計 廖旭茂1, 2, *、林宸緯1 1國立大甲高級中學2教育部高中化學學科中心*nacl880626@hotmail.com n  影片觀賞 化學彩虹管實驗曾經在2015年教育部高中化學學科中心種子教師培訓營的一項教具製作分享，這是國立大甲高中的化學創新教具之一，本影片是由作者在國立大甲高中化學實驗室拍攝，並提供其製作的詳細過程。 影片網址：螺旋狀旋光彩虹管，https://youtu.be/JPkSNM8py-c。 n  簡介 左旋、右旋是日常活中常聽到的化學名詞，旋光是甚麼？如何觀察？這一切必須從光波談起。光波是一種電磁波，其中電場的振動方向稱為偏振方向；當偏振方向凌亂無序的太陽光通過偏光片時，若光波的偏振方向只朝著單獨一個方向，則稱此為「線偏振」（linear polarization）或「平面偏振」。當一平面線偏振的光線通過一個具光學活性的溶液時，偏振面會被偏轉一個角度，此現象即為旋光性（optical rotation）。圖1為旋光示意圖。 圖1：旋光現象示意圖 （圖片來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_rotation） 若將一光學活性溶液（例如果糖溶液）放至在兩片偏光片之間時，平面偏振光的電場會被旋轉。當面向光源時，能使偏振面順時針方向旋轉的物質稱為右旋性（dextrorotatory），而使能使偏振面逆時針方向旋轉者稱為左旋性（levorotatory）。 旋轉量α與通過溶液的路徑長L（cm）成正比，亦與溶液的濃度C（g/mL）成正比；科學上將偏振光通過單位長度、單位濃度的旋轉量（）稱之為比旋（specific rotation，又稱旋光率），以符號表示不同溫度和不同波長λ的色光。同一旋光性物質，對不同波長的光有不同的比旋，通過的波長越短，溶液的比旋越大，此現象稱之為旋光色散（optical rotatory dispersion），表一為各種波長的比旋。 表1：蔗糖溶液在20℃的比旋（請見參考資料[2]） 波長 （nm） 顏色 比旋 656 紅 53.18 589 橙 66.50 535 黃 82.25 508 黃─綠 91.53 479 綠 104.24 447 藍 121.63 旋光色散通常需要隔著偏光片用眼睛觀看，觀看的位置在溶液的上方或容器的側邊，因此需要往下或彎腰觀測，操作不易，本實驗將改變觀測方式，製作可攜式、容易觀測的教具，並透過散射（scatter）原理，讓學生直接於透明管中到螺旋狀旋光彩虹。 n  藥品與器材 毛筆用墨水 1滴、燒杯、玻棒、玉米糖漿 500 mL、果糖（2 M） 500 mL、透明壓克力管（外徑 45 […]

結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中— 創意影片拍攝心得分享（上） 劉曉倩 國立彰化高級中學 教育部高中化學學科中心 torrina01092002@yahoo.com.tw n  緣起：我的少女時代 十年前意外接到教育部高中化學學科中心（以下簡稱學科中心）雅雯邀請加入其工作團隊，憶起第一次參加會議時的戒慎恐懼，一個如此強大的學科中心指派的任務可能非同小可，脖子上的毛都快豎了起來，資深大家長龔自敬老師除了將階段性工作事項一一說明外，還播放了學科中心資深教師製作的創意實驗影片，專業的裝扮和實驗設備，前輩實驗動作十分精準，口齒清晰三言兩語就能把實驗精髓完整呈現，內心折服外，潛伏多年的雄心及表演慾也激出渴望的火花，遠目少女時期的自己—運動舞社社長，從劇本編寫、組編舞曲、編舞、到成為表演者，沉寂多年，隨著時光之河容顏及熱情已成乾枯的典藏，如今有了伸展的舞台，內心熱血流竄，即使賣老臉也應兩肋插刀賣力演出，一方面深思創意實驗影片以研發實驗為主，太搞笑恐會失焦，太正經又擔心鄉民在點閱YouTube時，一看到學科中心的招牌音樂就直接按叉忽略，枉費學科中心教育普羅大眾的美意，因此尺寸拿捏端看個人本事。 初期拍攝主題以研發創新實驗為主，筆者平日除了教學就是喜歡蒐集各種稀奇古怪實驗，一次偶然機會跟學生分享拍攝影片經驗，他們覺得很新鮮，想參與拍攝，也因此有了主題呈現的表演方式。實驗準備、試做都是由學生負責，拍攝當天大家集思廣益，學生時期情景重現，小幸運的是，這些孩子雖然來自普通班，卻是靈活手巧的孩子，他們創意無限，也因為此次影片拍攝，他們發現自己，找到自己，意外促成這幾個學生日後參與全國化學創意闖關比賽都有十分傑出的表現。 本文共提供兩則實驗內容及其影片，主要是以家庭化學實驗為主，所謂家庭化學實驗是指在家裡做化學實驗，使用的藥品和器材可以從家裡取得，購自五金行、百貨行、文具店、藥局等，或取自廢棄物，而不使用化學實驗室的場地以及藥品和器材。但因拍攝方便起見此兩個實驗都在實驗室中進行，一是學科中心2012年創意闖關比賽影片「關公賣豆腐」，以三國時期大將關公原先是賣豆腐的小販切入主題，介紹豆漿是膠體溶液，當遇到生石灰或硫酸鈣時會達到蛋白質等電點而沉澱，呈現古人的生活智慧。另一則是2014年拍攝的「神奇的植物染」，片中小男孩所使用布為棉布，洋蔥是染劑原料，當小男孩使用了乞丐給的〝神奇豆子〞時，染布效果大增。過程中主要強調出媒染劑對於染布的神奇功效，並介紹其原理。 n  影片觀賞 一、  關公賣豆腐 本實驗影片是2012年化學學科中心拍攝，提供其製作的詳細過程。 影片網址：https://www.youtube.com/watch?v=EjQpbEoxcRI, YouTube. 二、  神奇植物染 本實驗影片是2014年化學學科中心拍攝，提供其製作的詳細過程。 影片網址：https://www.youtube.com/watch?v=40J1tKBW5xs, YouTube. n  器材及藥品： 加熱板 1 台、保鮮膜 、玻棒 1 支、燒杯（500毫升） 1 個、燒杯（250毫升）  1 個、培養皿  3 個、餐巾紙 1 張、豆漿、硫酸鈣（食品材料行有販售） 1 克、洋蔥表皮 10克（約兩顆的量）、5%的明礬（KAl(SO4)2‧12H2O）水溶液（食品材料行有販售） 。 n  實驗步驟 一、  關公賣豆腐 1.        配製硫酸鈣飽和溶液：取50毫升的蒸餾水，加入適量的硫酸鈣，建議比例：硫酸鈣與水的重量比例是1：7。 2.        取一個250毫升的燒杯，放入豆漿（無糖豆漿較佳），隔水加熱至80℃。再加入硫酸鈣飽和溶液，稍加攪拌後靜置十分鐘。 3.        靜置10分鐘（必要時可以先加熱再靜置），為加速豆腐沉澱生成，可以再以冷水浸泡5分鐘，加速冷卻。此時豆漿分成兩層，上層為水，下層沉澱物質即為豆腐。 4.        將上層澄清液倒掉，將豆腐倒入鋪有保鮮膜的培養皿，可以餐巾紙輕壓液面吸水。 […]

結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中— 創意影片拍攝心得分享（下） 劉曉倩 國立彰化高級中學 教育部高中化學學科中心 torrina01092002@yahoo.com.tw 〔承《結合微電影於製作豆腐和植物染實驗中—創意影片拍攝心得分享（上）》〕 n  微電影拍攝心得 一、  創意不設限 隨著大眾生活忙碌，使用平板和手機的習慣頻繁，微電影（Microfilm）儼然成為一般民眾消遣娛樂的主流，所謂微電影其實是「微型電影」的簡稱。指的是運用在各種新媒體平台上播放，適合在移動狀態或短時間休閒狀態下觀看的、具有完整策劃和系統製作體系支持的完整故事情節的「微（超短）時（30-300秒）」放映。這類短片週期製作時間不長，內容融合了幽默搞怪、時尚潮流、公益教育、商業定製等主題，可以單獨成篇，也可以系列成劇。 教育部於2013年因應主流，加強培養「會說會寫會玩會演科學故事的人才」，使科學、原理及意涵等艱澀知識，藉由影音、圖像等數位媒體與闖關活動創意方式，變成社會大眾容易閱讀吸收的資訊。希望透過學生擔任關主親手實作解說實驗原理，提昇科學素養，落實國內科普教育之推動與發展。 為避免學生拍片主題流於鬆散，學科中心蒐整各校學生實作課程教學優良示例與學科中心教學資源研發推廣小組研發創意趣味實驗，以提供參賽學生參考。 筆者的學生對於參加創意闖關比賽及拍攝影片興致一開始並不高，筆者先將闖關主題的詳細實驗步驟及實驗試做成果供學生參考，科學班利用專題課的科展空檔，普通班利用午休及社團活動時間，試做實驗及拍攝。印象最深刻的是其中一組學生所做的闖關題目是「水果酵素炸彈」（見圖3），逗趣的對白及生動的配樂，彷彿帶著魔法吸引了在場所有同學的目光。其中一位學生是設計專才，另外一位則是動漫迷，兩個不同專才領域的組合，在化學領域激盪出火花！ 圖3：學生練習創意闖關比賽影片拍攝 透過一次又一次的拍攝過程激發多元思考，從怯生生的面對鏡頭，到以劇情串連實驗甚至以幽默的方式呈現刻板的實驗流程，學習團隊合作及邏輯思考之能力，進而完成闖關活動創作，享受操作實驗之樂趣。 二、  老師只是配角 「如果要拍個有關化學微電影，你會怎麼寫劇本吸引一般大眾去觀賞？」一次上化學課，跟大家聊到微電影時，一時興起問學生的看法。開放性的問題引起大家熱烈回響，化學實驗就像是一道最頂級的美味，「食材」（實驗藥品和儀器）可以由老師準備，但如何燒出好菜（實驗流程）讓顧客（鄉民）賞臉，就是主廚（學生）的本領了。 以下是幾位參與2014及2015年學科中心影片拍攝的學生訪談。 問：當初參與拍攝學科中心影片的動機是什麼？ 郭承賢（簡稱郭）：覺得好玩，拍攝主題是「家庭化學」，因為家住鹿港菜市場旁，常會看到有小販賣洋蔥，聽老師說洋蔥表皮可以染色覺得很新鮮，想做看看，之後試做了其他果皮染色，但效果不如預期，尤其是火龍果顏色好紅，染布卻無法上色，覺得染布學問大不簡單，要做得好是真學問。 吳秉儒（簡稱吳）：設計實驗很新鮮，以前都是照著實驗紀錄本做，對於結果幾乎都可以預期，但是拍攝實驗影片不同，自己不僅對實驗原理和內容要熟悉，實驗步驟還要自己構思，覺得很有挑戰性。 梁佑任（簡稱梁）：想嘗試新的事物，上網查實驗資料，實驗數據整理及配合時事撰稿，覺得很有成就感！圖4、5、6及7為學生進行實驗影片拍攝過程。 圖4：2014年學科中心影片「神奇植物染」染布過程 郭碩修（簡稱修）：覺得微電影很潮，自己寫劇本當主角，很有趣！手工抄紙不如想像中好做，做了十幾次，常常不小心烤焦，因為研究主題的關係，所以特別上網查廣興紙寮發展史，了解台灣造紙業的興衰，覺得傳統產業真的很辛苦，需要政府支持及維護，並找出新的發展契機。 圖5：2014年學科中心影片「可以吃的手工抄紙」 王彥之（簡稱王）：以前看教學影片，不是很在意，這次有了拍攝機會，當然想去試試看，做實驗儘量找有把握的，想拍一些較有趣的主題，讓朋友及家人了解家庭中化學處處可見，親近化學可以讓自己活得更健康。 蕭然駿（簡稱蕭）：自己是被動被說服進來拍攝，但在跟其他組員討論時，覺得將課本生硬的主題設計成劇本很有挑戰性。本身個性較害羞所以常會忘詞，覺得演員真的不簡單！ 問：在課業繁忙的高中生活中，如何完成事前準備工作？自己是否有類似的拍片經驗？拍攝當天有什麼感覺？ 吳：劇本是自己上網看Youtube影片找靈感，到學校後與同組夥伴一起順稿，實驗試做是利用專題課完成，自己不是第一次演戲，國小演過灰姑娘，國中參與過成發及外交小尖兵，但到拍攝現場面對鏡頭還是會緊張，尤其是新民高中實驗室設備很乾淨也很專業，導演很親切又會帶戲，覺得自己要多加油些。 郭：國中時是童軍團，常有機會演戲，拍攝實驗影片時恰好是期中考前幾天，所以準備不多，但因為稿子是自己花了好幾個晚上完成，所以印象特別深刻，覺得很有成就感！ 王：劇本是利用下課時間與夥伴像聊天的方式順稿，老師提供好幾個實驗主題概念，我們先做自己較有把握的部分，上網查資料，並且在家裡的鏡子前練習，儘量練到不刻意的感覺。 拍攝當天現場很專業，導演很會演戲也給了很多寶貴意見，他通常不會強迫我們怎麼演戲，所以氣氛很輕鬆，演起來也自在。   圖6：2015年影片「高分子聚合物迷思」拍攝（左），導演和剪輯師以專業鏡頭檢視拍攝（ 右） 梁：我們的劇本是配合時事撰稿，上網查相關的實驗內容和步驟，放學後利用通訊軟體聯絡並練習，有時利用LINE互相討論並順稿，我參與了兩次學科中心影片拍攝，雖然都是擔任搞笑的腳色，但拍攝主題不同，準備方向也不一樣，爾後看到YouTube實驗影片會更注意，對於其他老師拍攝的內容也會想多去了解。 修：我也是參與兩次的實驗影片拍攝，第一年拍攝時看到很專業的攝影機，不知道眼睛要看哪裡？導演很有耐心，會一次又一次的指導，第一次拍攝手工抄紙時，假裝踩到香蕉皮摔跤好幾次，結果影片剪輯完成時，居然被全剪光光，深深體會演員的甘苦。第二年拍攝時，導演一刀未剪，覺得自己已漸被肯定，覺得很開心！   圖7：2015年影片「魔法學老師吹毛求疵」拍攝（左），拍攝影片完大功告成師生合影（右） 問：影片剪輯完成後自己是否有推薦給家人和朋友觀賞，他們的看法如何？對於此類影片拍攝是否有些建議及心得？ 吳：自己看了影片後，會希望影片趕快結束，哈哈～朋友說我的表情很有戲，但我知道他們很羨慕，能在學科中心的影片中出現覺得很驕傲，相信十年、二十年後會很懷念這段青春時光！以前刻板印象覺得學科中心影片都是老師在上課講解，所以在YouTube看到時都不是很注意，現在真正參與其中，發現其實其他老師拍攝內容十分有趣，而且題材生活化，對於普羅大眾了解化學很有幫助，我覺得宣傳很重要，希望透過大眾媒體廣為宣傳。 郭：能跟自己的好友一起拍攝真的很開心，同時也介紹給自己的家人及朋友一起去觀賞，覺得很有成就感，家人覺得「家庭化學」很有趣，希望學測完可以再去拍攝。 王：拍攝完自己不太敢看，覺得自己耍寶有些蠢，但一方面又很想讓同學去看自己的表演，未來想拍5~10分鐘長度的微電影，結合更多生活中的化學和搞笑的劇情，希望學測完可以全心全力來準備實驗劇本，為自已留下永恆回憶。 蕭：希望將來拍些結合時事的化學，尤其是有關油品檢測及食品添加物，讓一般人了解化學真的很重要，而且也很有趣！ 修：同學幾乎都看過影片，覺得自己好像明星，明年希望有機會可以拍攝食安問題，覺得影片標題也很重要，會吸引一般人想去看，希望學科中心影片廣為宣傳，大鳴大放！ 三、教師指導微電影拍攝心得—翻轉角色 在網際網路迅速發展的時代下，大眾使用網路的頻率也逐漸增高，尤其是青少年。在傳統媒體之外，網際網路提供了另一種廣告宣傳平台。這也使得微電影崛起，相對於一般傳統廣告，微電影以短片的模式將產品置入影片，利用影片中的演員、情節以及氛圍，更加深消費者對商品的印象。微電影沒有時效性、也不需要高額的傳播費用、直接利用YouTube就可以免費上傳影片，具有「病毒式傳播」的特性，同時微電影可以與觀賞者利用平台互動分享心得，有別於傳統廣告無法與消費者交流分享，吸引更多消費者注意，甚至達到廣告的目的。 化學微電影是除了臉書以外可以與讀者分享的有聲平台，有別於傳統教學實驗影片，同時也翻轉了傳統角色安排，以學生當主角，老師在輔導者的位置，畢竟真正的學習主體是「學生」，學生會比老師更了解時下年輕人想要知道的主題及表演方式。 指導學生實驗影片拍攝幾年下來，發現他們的頭腦很活，對於實驗也很有主見，雖然沒有酬勞、沒有獎盃，更無關升學，但參與的學生都樂在其中，無須彰顯。也許對學生而言，能參與化學奧林匹亞選訓營是求學時期的夢想；然而對老師而言，彰顯的卻不只是帶著一些有才的學生成為國家代表選手而已，而是能看到學生在自己的引領下慢慢地進步，享受學習，熱愛化學，如同當年戴維博士發現了法拉第，如璞玉般耐磨而漸漸散發出耀眼的光芒！ n  參考資料 1.      […]

改良式天氣瓶 許良榮 國立台中教育大學科學教育與應用學系 stevehsu@ms3.ntcu.edu.tw n  影片觀賞 本文介紹號稱可以預測氣候的「天氣瓶」的發展歷史、製作方法、實驗結果以及原理，本文也描述作者的「改良式天氣瓶」。 影片網址：「科學遊戲實驗室」天氣瓶，http://www.ntcu.edu.tw/scigame/weather glass.wmv。 （此影片需要先下載而後開啟。） n  簡介 最近在網路廣為流傳一種可以預測氣候的「天氣瓶（storm glass或weather glass）」，由瓶子中的結晶型態以及狀態，來預測天氣的陰晴冷熱。網路上也有販售天氣瓶的成品以及實驗DIY配料包（例如參考資料1～3）。 天氣瓶的歷史已有二百多年（參考資料4），十九世紀中葉，英國舊倫敦橋就有販售類似天氣瓶的「晴雨計（barometer）」。在發展過程中，天氣瓶曾被稱為storm glass（風暴瓶）、weather glasses（天氣瓶）、wind glasses（颳風瓶）……等等。根據McConnell（2006）的考證，天氣瓶的創始者是一位法國的國會律師Pierre Legaux（1748–1827）。在1779年時Legaux開始觀察天氣瓶，製作了「預報瓶（pronostic；法文）」觀察氣象，並預報了天氣好壞、下雪、颳大風、起霧等氣候。這些觀察結論發表於1780年4月。Legaux並沒有明確描述Pronostic的內容物，但是包含了揮發性液體以及被溶解的固體。有趣的是1780年4月29日的大風暴在二天前就被預測了！ 後來Legaux將預報瓶的配方告知並送一支給法國著名的氣象學家Louis Cotte，結果Cotte觀察了一年，在1788年指出結果並沒有看到Legaux所說的預報效果，只觀察到瓶內的結晶會隨著溫度增加與減少。1865年法國氣象學會副會長Eugène Grellois（1811–77）則認為要製造天氣預測瓶根本就是浪費時間。 英國氣象學家Robert Fitzroy（1805–65)，在一些有名的航行（例如生物學家達爾文的小獵犬號）觀察與紀錄氣象變化，於1861年描述了如何用天氣瓶來預測天氣，因而常被誤認為是天氣瓶的創始者。Fitzroy的描述如下： 1.        如果天氣瓶中的液體澄清，是晴朗的好天氣。 2.        如果液體為雲狀（cloudy），那麼天氣多雲並可能降雨。 3.        如果液體中有點狀的固體，則天氣可能會潮濕或多霧。 4.        液體為雲狀並有星狀小結晶，表示會有雷雨。 5.        在冬天有陽光的時候，如果液體中有小星狀結晶，那麼表示將要下雪。 6.        如果有大片的結晶分佈，那麼可能為陰霾天氣（下雨或下雪）。 7.        瓶子底部有結晶，為低溫寒冷的天氣。 8.        瓶子頂部有絲狀結晶，將是颳風的天氣。 Fitzroy以上的描述，並未獲得明確的驗證，由相關資料顯示（參考資料5～7），天氣瓶並不具有預測天氣的能力。另一方面，目前天氣瓶的配方與McConnell（2006）提及的早期配方並不相同，但是都包含溶解樟腦的酒精溶液以及溶解鹽類的水溶液。作者沒有搜尋到本實驗配方的來源，由發表的論文作者以及配方的比例（例如參考資料8～10），猜測可能是來自於日本學者的研究。 n  藥品與器材 硝酸鉀、氯化銨、蒸餾水、樟腦（Camphor）、乙醇（酒精）、錐形瓶、橡皮塞、溫度計 n  實驗步驟 依據參考資料11、12的配方，天氣瓶的製作過程與現象如下： 1.        分別秤取2.5 g硝酸鉀（KNO3）以及2.5 g氯化銨（NH4Cl），加入33 mL蒸餾水中。 2.        秤取10 […]

淌血的心—硫氰化鉀與鐵離子的反應 王瓊蘭 新北市立新店高級中學 教育部高中化學學科中心 wang7581@ms22.hinet.net n  影片觀賞 本實驗影片由教育部化學學科中心提供。 影片網址：淌血的心，http://youtu.be/C6zzwaetPU4，YouTube。 n  簡介 老舊的住宅常會有些漏水的問題發生，原因是白鐵製的水管，埋藏在牆壁及地板裏，經年累月難免鏽蝕，同時會釋出鐵離子污染水質，使得水的口感變差。到底該如何取樣，才能檢測出，是哪些管線的水管，可能已經生鏽了。 當鐵管內部產生一些微小的腐蝕生鏽，所釋放出的鐵離子，含量應是非常稀少；再加上使用水時，會流放出大量的自來水，稀釋掉鐵離子，因此使得肉眼無法觀察出，水中鐵離子所呈現的黃褐色。若是能將水管中的水，滯留一個晚上，於一大清早打開水龍頭時，先盛取一杯水，添加微量的硫氰化鉀與鐵離子反應，再用光電比色計[1]或許可把產物血紅色的硫氰化鐵離子檢測出來。上述反應的原理是鐵離子（Fe3+(aq)，黃褐色），與硫氰根離子（SCN–(aq)，無色）反應，會生成硫氰化鐵離子（[Fe(SCN)]2+(aq)，血紅色）。然而，檢測自來水中的鐵鏽含量，必須使用精密的儀器，採用嚴謹的化學分析方法[2]，方能得到可以信賴的數據。 為了簡單的看出鐵生鏽的現象，不妨依據以下的步驟，作一個誇大而有趣的實驗；讓肉眼能即刻捕捉到白鐵生鏽，並滲出鮮血的模樣。 n  器材與藥品 l  迴紋針 5個 l  塑膠點滴瓶（20 mL） 3個 l  3 M硫氰化鉀（Potassium thiocyanate，KSCN） 15 mL／1瓶 l  3 M鹽酸（Hydrochloric acid，HCl(aq)） 15 mL／1瓶 l  35%雙氧水（Hydrogen peroxide，H2O2） 15 mL／1瓶 l  透明杯（50 mL） 5個 l  蒸餾水（600 mL） 1瓶 n  實驗步驟 1.      拿一根迴紋針，雙手抓住最長的一邊，並將兩個大拇指，指甲碰指甲的併攏；再用指甲的尖端，押住中點，然後用力一掐，向下按壓、抝折後，順勢將兩邊往上拉，彎扯成一個心形©。而後將較長的一頭，拉開弄直，並向上凹折；完成後，置於一旁，待用。 2.    在一個約50 mL的透明杯中，加入7分滿的蒸餾水，與約1 […]