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燒不毀的鈔票---降低酒精燃燒的放熱
by yangsp, 2011-04-06 11:36:17, 人氣(12231)

中學化學示範實驗

Chemical Demonstrations for High School


 國立彰化師範大學理學院化學系 提供

【策劃者:楊水平】  【製作者:葉志祥  N1242023


燒不毀的鈔票---降低酒精的燃燒溫度

簡介

鈔票浸潤 1:1 乙醇/水的混合溶液後,點火產生火焰,但燃燒結束後鈔票依舊完好如初。

示範步驟

1.

取三個 250 mL 燒杯依序裝入 50 mL 的水、50 mL 的乙醇以及各 25 mL 的乙醇加水混合液。

2.

在各杯的液體中加入少量的 NaCl 並且攪拌之。

3.

用坩堝夾分別夾住一張紙,浸潤上述的液體,點火並且觀察燃燒情形,如圖一所示。火焰熄滅後,觀察紙張燃燒情形,如圖二所示。

3.

以鈔票代替紙張浸潤乙醇加水的混合液,點火並且觀察燃燒情形,如圖三所示。火焰熄滅後,觀察紙張燃燒情形,如圖四所示。

圖一  沾混合溶液的紙張燃燒 中 圖二 火焰熄滅後紙張未燃燒
圖三  沾混合溶液的鈔票燃燒中 圖四 火焰熄滅後鈔票未燃燒

請按此連結:燒不毀的鈔票---降低酒精的燃燒溫度,YouTube。(拍攝者:葉志祥)

溶液和器材

1.

本生燈或打火機一個。

2.

坩堝一支。

3.

250 mL 燒杯三個。

4.

75 mL 藥用酒精 (95% ethanol, CH3CH2OH)

5.

少量的固體氯化鈉 (sodium chloride, NaCl)

原理和概念

1.

在第三杯的混合溶液中,燃燒的乙醇所產生的熱量使水蒸發成為水蒸氣,在此同時 部分的燃燒熱被帶走,此時的溫度約在 230℃ 左右, 在如此的低溫下未達紙張或鈔票的燃點,因此紙張或鈔票無法燃燒。

2.

加入少量的 NaCl 之目的為改變火焰的顏色,鈉離子使火焰的顏色呈現橙黃色。乙醇/水的混合溶液之火焰顏色為淡藍色 ,不易觀察。

教學提示

1.

在浸潤紙張或鈔票時應該確認整張都沾滿液體,否則部分未潤濕部分恐有燒毀之虞。

2.

可以加入不同種類的金屬離子而變換火焰的顏色。

3.

重複使用混合溶液時,若發現紙張或鈔票的邊沿有少部分的燒黑現象,則更新混合溶液後再進行以確保紙張或鈔票不會被燒掉。

4.

老師事先自備鈔票或示範時向學生借用,如此可以提高學生上課注意力並且增加師生之間的互動。

問題和參考答案

1.

第三杯混合溶液改用其他醇類化合物是否具有相同效果?

答:

一般實驗室常見醇類化合物如甲醇、異丙醇等皆具有良好的燃燒性質,可以達成相同的效果。

2. 

為何使用混合溶液紙張或鈔票不燃燒

答:

在第三杯的混合溶液中,燃燒的乙醇所產生的熱量使水蒸發成為水蒸氣,在此同時 部分的燃燒熱被帶走,此時的溫度約在 230℃ 左右, 在如此的低溫下未達紙張或鈔票的燃點,因此紙張或鈔票無法燃燒。

參考資料

1.

Compiled by Ted Lister; Edited by Catherine O'Driscoll and Neville Reed; Classic Chemistry Demonstrations, 1995, Education Division, Royal Society of Chemistry: London.

適用程度

國民小學

ˇ國民中學

ˇ高級中學

ˇ大學普通化學

安全

 ● 示範這個實驗必須戴安全眼鏡及可丟棄的手套。

 ● 示範這個實驗實行適當的風險評估是老師的責任。

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