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許願瓶---酸鹼作用之二
by yangsp, 2011-06-28 23:56:15, 人氣(5401)

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:莊淑敏  E424020


許願瓶---酸鹼作用之二

簡介

準備一杯呈粉紅色的溶液,讓學生輪流對著錐形瓶許願,當溶液變色時願望就會實現。

示範步驟

1. 取 25 mL 的蒸餾水裝於 250 mL 錐形瓶,如圖一所示。
2. 瓶內加 2 滴的酚紅指示劑及1滴的 0.5 M 的氫氧化鈉溶液 ,如圖二所示。
3. 讓學生輪流對著錐形瓶瓶口許願,許完願後立即蓋上瓶蓋並搖動錐形瓶。
4. 觀察溶液何時有顏色變化,如圖三所示。
5. 魔術師的扮演:藉著與學生說話的時候,偷偷換上沾有少量氫氧化鈉溶液的瓶蓋,可再度使該溶液再變成粉紅色,經搖動後會再度呈現無色或甚至淡黃色,如圖四和五所示。

圖一  蒸餾水 圖二   鹼液中滴酚紅指示劑 圖三  許願應驗了

圖四  變魔術 圖五  變魔術

溶液和器材

1.
250 mL 錐形瓶一個。
2.
配製 0.5 M 的氫氧化鈉溶液:約 3 顆半粒狀氫氧化鈉固體溶於 20 mL 的蒸餾水。
3.
酚紅指示劑:取約 0.0333 克的酚紅(Phenol red)固體溶於 250 毫升的蒸餾水,再加入 5 滴的0.5 M 氫氧化鈉溶液即可。(亦可直接以氫氧化鈉溶液來配製)
4.
6 號橡皮塞二個。
5.
蒸餾水若干。

原理和概念

1. 酚紅指示劑的呈色:
pH 
顏色 
黃 
黃 
黃 
橘 
紅 
紅 
2. 未許願前,因溶液為鹼性,故呈粉紅色。 許願時,因講話通入二氧化碳,而使溶液呈現酸性,故溶液的顏色會從粉紅色轉變成無色,再轉變成淡黃色。但因所吹的二氧化碳的量未足以使酸性小到pH=5或6,故未能呈現很明顯的黃色。
3. 通入二氧化碳後而使溶液呈現酸性,是因二氧化碳溶到水中會產生碳酸,進一步地再釋出H+的原因。

教學提示

1. 此反應需時約2分鐘。
2. 配製的氫氧化鈉溶液要小心,若不小心接觸,要馬上用大量的水沖洗。
3. 吹氣的過程中要提醒學生不要傾斜溶液,以免碰到氫氧化鈉溶液。若誤觸,則要以大量的水漱口多次。
4. 演示過程中可藉著與學生說話的時候,偷偷換上沾有少量氫氧化鈉溶液的瓶蓋,可再度使該溶液再變成粉紅色,經搖動後會再度呈現無色或甚至淡黃色,但事後應告知詳情。
5. 本實驗所使用的氫氧化鈉溶液之濃度不可太高,否則實驗進行時間會太長,甚至不成功,應事先演練過。

問題和參考答案

1. 本實驗的顏色變化順序為何?
答: 粉紅色,經搖動後會呈現無色或甚至淡黃色。
2.  所呈現的顏色為何與〝搖身多變〞或〝我變,我變,我變變〞兩個實驗不相同?
答: 因所選用的指示劑不一樣,而其酸式顏色或鹼式顏色亦隨著指示劑的不同而有所不同。
3. 為什麼我的願望不實現?
答: 一切純屬不巧合,不巧合之因係二氧化碳在溶液中之量不足而未達到使指示劑變色之某一特定酸度值。
4. 所選用的指示劑有什麼限制?
答: 變色範圍之pH以在6~8為宜。
5. 所選用的鹼溶液有什麼限制?
答: 濃度不可太高,否則所吐出的二氧化碳之量不足而無法中和之。

參考資料

1. Summerlin, Lee R. and Ealy, Jr., James L., Chemical Demonstrations: a Sourcebook for Teachers, 2nd ed., 1988, Volume 1, p 59, Washington, D.C., American Chemical Society.

適用程度

ˇ國民小學 ˇ國民中學 ˇ高級中學 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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