氫氣槍

目的

學習以簡易的器材及藥品製備氫氣，混合適量的空氣後，點燃爆發，體驗氫氣燃燒的威力。

原理

鋅與酸作用後產生氫氣。用養樂多的空瓶收集適量氫氣後，以「瓦斯點火槍」點燃，氫燃燒所放出的熱量，部分可作為推進養樂多瓶飛出去的動力。化學反應式如下：

競賽

利用大會提供的器材及藥品，製備氫氣，以空的養樂多瓶收集後，裝置成氫氣槍，進行下列競賽。

活動一：射得遠

以瓦斯點火槍點燃養樂多瓶內氫與空氣的混合氣體後，射出養樂多瓶，比賽射程的遠近。射程以瓶子的著地點為準，每隊可射擊三次，取最遠一次距離計算，依遠近排序競賽隊後，以六等第計分法(見表一)計分。

活動二：射得準

設置五個同心圓作為目標靶，其直徑分別為50、100、150、200及250公分，靶心距離射擊處八公尺，如下圖所示。以瓦斯點火槍點燃養樂多瓶內氫與空氣的混合氣體後，將養樂多瓶射向目標靶。，離靶心愈近得點愈高。每隊可射擊五次，將五次得點相加，依積點的高低排序後，以六等第計分法(見表一)計分。

活動三：創意設計

(此項單獨計算成績)作品必須事先做好，報到時交出。設計時請特別注意功能，例如：1.子彈(瓶子)的性能，2.發射裝置，3.產生氫氣的裝置及配方，4.收集氫氣的方式與裝置。)，還有創意及美觀。限制：活動一與活動二必須使用容量為100毫升的養樂多瓶，可加裝其他裝置(如加重、飛翼、導向、降落傘等)，必須使用大會提供的點火槍或自備類似的點火槍。活動三則不受此限。

器材

1.大會提供：

除鹽酸倒入指定回收桶外，所有器材於該項競賽後，整理好交給評審。

有孔矽膠塞1個（大小配合養樂多空瓶）

瓦斯點火槍1支

小塑膠盆1個（當水槽用）

安全眼鏡1付護耳隔音耳機1付氫氣發生器裝置（如下圖，競賽時大會提供）

鋅粒15克 鹽酸(6M)

70mL(裝於100mL的塑膠瓶內)

塑膠點滴瓶(100mL)1個

導管40公分

2.自備：

養樂多空瓶(100毫升)10個

（需經評審檢查其安全性）牛奶瓶蓋10個

（將裝有氫氣的養樂多瓶，倒置於其上以免氫氣逸出）

氫的製備

1.製備氫氣的裝置如圖二。裝置好了後，先檢查整組裝置是否「不漏氣」？並作收集氣體的空白練習：養樂多瓶裝滿水後倒立於小臉盆內，用手輕壓產生氫氣的空白塑膠點滴瓶。

2.取鋅粒約15克，放入塑膠點滴瓶。

3.於塑膠點滴瓶倒入6 M鹽酸70毫升後，即見鋅粒與鹽酸作用產生氫氣，因此要立即加蓋(連有導管)，並旋緊蓋子，便可收集氫氣。收集足夠瓶數的氫氣後，立即把鹽酸倒回原來裝鹽酸的塑膠瓶，阻止鋅繼續與鹽酸作用，並回收鹽酸備用。

評分方法

1.活動（一）射得遠：每隊射擊三次，取最遠一次距離計算，依遠近排序後，以六等第計分法(見表一)計分。

2.活動（二）射得準：以射準靶的準確性給分。最內圈得25點，依次遞減５點，靶外得2點（如圖1）每隊射擊五次，將五次得點相加後，以六等第計分法(見表一)計分。

3.將活動一和活動二分數相加後，所有隊伍的得分依高低排序後，再採六等第計分法(見表一)計分，分數最高的隊伍頒發單項競賽優勝獎，若分數相同時以抽籤決定。

4.本項得分與另外三項競賽成績相加後，優勝隊伍頒發大會獎，總成績得分相同時，依序以氫氣槍、蛋玩高手、彈不虛發、灌籃高手的得分順序決定名次。

5.活動三依整體的創意(50%)、功能(30%)、美觀(20%)等特色評分，得分最高的隊伍，頒發創意獎，此項評分不列入總成績內計算。

時間

原則說明 10分鐘

準備氫氣槍時間 20分鐘

射擊與評審時間 30分鐘

共60分鐘

注意事項

1.製備氫氣時，手持塑膠點滴瓶（氫氣發生裝置），絕對避免點滴瓶橫倒，導致瓶內酸液噴出。

2.氫氣易燃，製備時必須嚴禁附近不能有火焰或火花，以免引火爆炸，切記保持通風良好。

3.欲停止氫氣發生時，要將酸液倒入空瓶中，保留酸液備用。倒出酸液後，倒入清水於氫氣發生器，以水沖洗鋅粒數次，即可停止反應，保留鋅粒可再次使用。

4.製備氫氣與射擊瓶子時，均需配戴護目鏡。

5.引爆氫氣時，必須要戴護耳隔音耳機，以防爆鳴音。

6.養樂多瓶內集滿氫氣時，因缺助燃物無法點燃。瓶內氫氣與空氣的混合比例，影響爆發的威力，因此要事先練習，找出最適當的比例。可考慮收集氫氣時養樂多瓶不要裝太滿的水，留一部分的空氣。

7.在家裡用廢鐵罐或其他金屬（銅除外）剪成片狀後，放進氫氣發生器(塑膠瓶)內與浴廁用的鹽酸作用，也可製備氫氣。