檢視奈米碳粒尋蹤記的原始碼

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'''原始設計者:彰師大'''
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<font size="4">利用碳氫化合物的不完全燃燒反應，使其發生熱裂解，碳原子自組裝形成各式奈米碳粒。以有機溶劑溶解過濾分離出奈米磟體溶液，並檢測膠體溶液的性質。</font>
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<div style="border-style: double; width:20%;padding:10px;">
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:'''實驗材料：'''
</font>
<h3>實驗一</h3>
#紙杯
#蠟燭
#酒精燈
#鉛筆
#打火機
#滴管
#湯勺

<h3>實驗二</h3>
#100 mL塑習滴瓶
#橡板管（30 cm，口徑大小必須可以牢牢套於塑膠滴瓶的開口嘴端，不可以漏氣）
#試管及橡皮塞（2套）
#試管架（1個）
#試藥瓶（2個、容量10 mL，或用乾淨試管代替）
#玻璃漏斗（1個）
#小水盆（1個，排水集氣用）
#電石碎塊（10粒，花生米大小，放在密閉瓶中乾燥收藏）
#火柴（1盒）
#正己烷（10 mL）
#濾紙（2張）
#棉布手套（3雙）
#小標籤紙
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== 現象說明 ==

烴類（hydrocarbons）又稱碳氫化合物，日常生活中許多燃料都屬於碳氫化合物，包含了汽油、柴油、蠟燭、液化石油氣與天然氣等。一般人都知道碳氫化合物在空氣中完全燃燒時，可生成二氧化碳與水。依據化學劑量的觀念以及氣體性質，常溫常壓下，大多數氣體體積比與其分子數比相等，以此可估算碳氫化合物達到完全燃燒條件的空氣體積比為多少。如果在空氣不充足的條件下，燃燒碳氫化合物又會有什麼結果？



== 探究問題 ==

*2.1 燃燒過程中，黑煙的組成為何?
*2.2 如何使燃燒黑煙附著於紙張表面?
*2.3 何謂超疏水現象?
*2.3 酒精燃燒產生的黑煙和蠟燭燃燒產生的黑煙有何不同?
*2.4 如何收集乙炔氣體?
*2.5 如何使乙炔氣體達到完全燃燒與不完全燃燒?
*2.6 何謂廷得耳效應?



== 實作項目 ==

*3.1 碳黑之超疏水性質
:*3.1.1 在紙杯中加入少量的水，利用蠟燭燻黑紙杯杯底，使碳粒子均勻的分布在杯底。 
:*3.1.2 在紙杯中加入少量的水，利用酒精燈碳燻紙杯杯底，使碳粒子均勻的分布在杯底。
:*3.1.3 在另一乾淨紙杯，用鉛筆塗黑。
:*3.1.4 取滴管在燻黑後及塗黑後的紙杯上各滴一滴水，檢視水滴在碳粒子表面上之分布情形。
:*3.1.5 實驗記錄
<table border="1" style="position:relative; left:50px;">
    <tr ><td style="width:200px;height:120px">蠟燭</td><td width="200px">酒精燈</td><td width="200px">鉛筆</td></tr>
</table>    

*3.2 乙炔氣體(不)完全燃燒及延得耳效應
:*3.2.1 以排水集氣水收集乙炔與空氣的混合物，不同比例A及B管。
:*3.2.2 燃燒檢測：將點燃的火柴接近A試管頂端，馬上打開A試管塞子，於試管口點燃試管內氣體，觀察氣體燃燒結果。試管一定要保持正立於試管架上，勿用手去觸摸試管。同步驟方法，點燃B試管，並觀察氣體燃燒結果。
:*3.2.3 將步驟2的試管，蓋好橡皮塞，靜置試管冷卻數分鐘。
:*3.2.4 分別加入5 mL正已烷於試管中。輕輕搖動試管，再靜置試管數分鐘。觀察2支試管內正已烷溶液顏色。
:*3.2.5 將2支試管內溶液，分別用滴管吸取並加以過濾，取得濾液，放到乾淨試管中，觀察濾液顏色。
:*3.2.6 以雷射筆照射此溶液，是否可觀察到溶液中出現明顯的光束？



== 分析與結論 ==

*4.1 碳黑之超疏水性質實驗中，何者有較明顯之超疏水現象?
*4.2 蠟燭、酒精及鉛筆皆是由碳氫化合物所組成，造成不同的疏水現象原因為何?
*4.3 乙炔氣體(不)完全燃燒實驗中，在收集氣體完畢後，從外觀上能判別出乙炔和空氣的混合比例嗎？
*4.4 那些試管的氣體燃燒後有黑煙生成？為何會有這些黑煙？
*4.5 那些試管燃燒後沒有黑煙生成？是否有很大的爆鳴聲？為何會產生爆鳴聲?



== 教學目標與評量 ==

*5.1 能實際操作。
*5.2 讓學生學習科學素養，即探究現象、提出假說、實驗證明假說，最後精緻化結果。
*5.3 利用一連串實驗歸納出的結論，將所得結論應用在如何自行製備不同頻率爆鳴聲之燃燒反應，讓學生能應用自己融會貫通的知識。