書店的玩具自己動手做—蛇炮 廖曉玲 新北市立中和區秀山國民小學 國立臺北教育大學自然科學教育學系碩士在職專班 *liaoberyl049@gmail.com n  簡介 放學後，學校附近的小書店裡擠滿了孩子，從低年級到高年級各個年齡階層的孩子都聚集到書店裡，那裡的孩子臉上都充滿了笑容，好奇的眼神，身為教師的我，不禁對孩子們在書店裡這麼熱烈地交換意見、快樂的神情驕傲了起來，我們的孩子竟有如此令人期待的表現，走近瞧瞧觀看他們的熱門話題是什麼，發現，竟然不是書籍，而是那一個個握在手裡的科學小玩具：鼻涕蟲、水晶寶寶、爆炸包（開心炮）、蛇炮….等。 圖1：市面上販售的童玩～黑蛇煙火 身為科學教育的教師，對這情形更是雀躍不已，若是在課程之中就讓他們可以了解這些小玩具背後的科學原理，讓他們可以自己動手製作自己的小玩具，豈不是啟蒙科學的最佳時機。有了這樣的動機和理由，孩子的學習將會是有著無限的樂趣，也正因為是自己親手製作，學生們更懂得珍惜現象背後的科學原理。上課時正提到熱對物質產生的變化與影響，加上蛇炮的實驗材料準備上相當容易取得，於是在眾多玩具當中選擇了小朋友又愛又怕的黑蛇煙火（蛇炮）來做為題材介紹，製作方法如下： n  材料和藥品 95%酒精 2 mL、小蘇打粉3~5克、金屬盤（或奶粉罐蓋子）數個、方糖一盒、點火槍一支，研缽一個，如圖2所示。 圖2：實驗所需材料 n  製作過程 1.        將一顆方糖搗成小碎塊。 2.        加入約2 g小蘇打粉，充分攪拌均勻混合，如圖3所示。 圖3：利用研缽，搗碎方糖並加入2 g小蘇打粉充分攪拌 3.        加入2 mL酒精混合，將混合粉末堆成圓錐狀，如圖4所示。 圖4：加入2 mL酒精混合，將混合粉末堆成圓錐狀 4.        用點火槍點火，觀察其燃燒的現象，如圖5所示。 圖5：用點火槍點火，觀察其燃燒的現象 n  實驗結果 本實驗過程和結果照片如圖6～11所示。 圖6：點火燃燒時黑蛇產生情形 圖7：黑蛇由頂端冒出 圖8：從旁邊竄出的黑蛇 圖9：已完成燃燒之蛇炮 圖10：方糖塊過碎產生多頭蛇 圖11：用手摸黑蛇有蓬鬆感 n  實驗注意事項 1.        完全磨碎的方糖黑蛇長成的效果很差，要至少有一個約0.5 cm的糖塊，效果會比較好。因此建議可採用塊狀方糖，如圖12所示。 圖12：磨碎的方糖黑蛇效果（左）和塊狀方糖延伸出的黑蛇（右） 2.        實驗中可以使用過氯酸銨來取代小蘇打粉的部份，但因過氯酸銨燃燒後可以產生氯氣（Cl2，具毒性）、氮氣（N2），大量氣體造成方糖燃燒後的黑色碳化蓬鬆而膨脹。但因產生氣體具毒性，若在沒有通風櫥及設備的情況下，請勿操作。 n  原理和概念 蛇炮所產生的黑蛇的主要成分是「碳」；由於方糖為蔗糖，是一種碳水化合物，具有可燃性，燃燒產物主要有水、二氧化碳還有黑色的碳。而小蘇打在受熱時能分解出大量的二氧化碳，讓方糖燃燒後的碳更為蓬鬆，形成一邊燃燒、一邊冒出黑蛇的現象。這些反應如反應式[1]和[2]所示： 2NaHCO3(s) CO2(g) […]