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火山爆發---蔗糖脫水不用硫酸
by yangsp, 2011-06-30 17:11:35, 人氣(7200)

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:顏美芳  E424026


 火山爆發---蔗糖脫水不用硫酸

簡介

在過去,要將糖脫水而呈焦黑狀,都需用濃硫酸,實在是危險又會產生很難聞的味道,且也有濃煙產生,但現在要做的這個示範實驗是將糖脫水而呈焦黑狀,但卻沒有難聞的味道,除此之外,還有藍紫色的火燄產生,這個示範實驗牽涉到三個反應,比較複雜,所以通常作為引起動機之用。

示範步驟

1. 將 2 克氯酸鉀和 10 克蔗糖,放入研缽中將之研磨均勻(兩種固體最好要混合均勻,所得到的結果才會漂亮),將所得的混合物放置錶玻璃中,並堆成像蛋糕狀(可引起學生之興趣),如圖一所示。
2. 用滴管滴加藥用酒精於整個混合物之上,並呈現濕濕的狀態,但不可太濕。
3. 於混合物上點火,觀察所產生的變化。(一開始有藍紫色的火燄,接著有焦黑狀固體產生),如圖二及圖三所示。

圖一 圖二 圖三

溶液和器材

1. 氯酸鉀(KClO3,potassium chlorate)2 g。
2. 蔗糖(sucrose,C12H22O11)10 g。
3. 藥用酒精少許。
4. 研缽一個。
5. 錶玻璃。
6. 滴管一支。
7. 刮勺支一支。
8. 火柴一盒。

原理和概念

1. 在這個示範實驗中,至少牽涉到三個反應,分別是
(1)乙醇燃燒                      C2H5OH + 3O2 →  2CO2 + 3H2O + heat
(2)蔗糖被氯酸鉀氧化    C12H22O11 + 8KClO3 → 12CO2 + 11H20 + 8KCl + heat
(3)蔗糖脫水                     C12H22O11 → 12C + 11H20 + heat
而這三個反應皆是放熱反應,所放出的熱可引發下一個反應的發生。

教學提示

1. 兩種固體最好要混合均勻,所得到的結果才會漂亮。
2. 實驗時要小心,不要碰到手。並且錶玻璃不要噴到水,以免破裂。
3. 氯酸鉀最好不要放置於空氣中超過1小時。

問題和參考答案

1. 由這個實驗裡,你觀察到什麼現象?
答: 先有藍紫色火燄產生,接著有黑色柱狀體慢慢產生。

參考資料

1. Todd P.Silverstein and Yi Zhang, Journal of Chemical Education, Vol.75,   No.6, p 748~749, 1998.

適用程度

國民小學 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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