誰最會生氣

目的

利用酸鹼指示劑的變色與澄清石灰水的混濁與再澄清，讓學生知道從我們口中呼出來的氣體是酸性，含有二氧化碳。
競賽的目的在於藉由趣味性活動，讓學生思考如何使有限的一口氣，「細氣長流」充分反應，並由團隊合作學習協調之重要性。

原理

酸鹼指示劑中的酚酉太，在鹼性溶液呈現粉紅色，在酸性溶液則褪為無色。
因此若在水中，滴下酚酉太 溶液與氫氧化鈉溶液各一滴，則得粉紅色溶液。
對此溶液經由吸管吹氣，一會兒溶液由粉紅色變為無色。
這是酸鹼中和，證明我們所呼出的「口氣」是酸性。
其實我們知道口氣中含有二氧化碳，二氧化碳溶於水成為碳酸，是口氣中酸性的由來。

消石灰是氫氧化鈣 ， Ca(OH)2 的俗稱，稍溶於水，產生鈣離子。
而鈣離子易與碳酸根離子(式 3)結合，產生難溶的碳酸鈣，導致澄清的消石灰水變成混濁。

若在混濁的消石灰水溶液中繼續吹氣，則混濁溶液可變澄清。
這是因為碳酸鈣溶於過量的二氧化碳飽和溶液(式2、式 5)，產生可溶性的碳酸氫鈣。

活動一:誰最會生氣

競賽

只用一口氣(吹氣途中不能換氣)，比賽誰能中和最多的鹼液。
比賽時，每隊推派一名選手，代表該隊出來比賽。
每名選手可指定鹼液的量(以 5 mL為單位增減)，總共可試三次，以表現最佳的一次計分。
量度鹼液的方法有二種：

1. 大會只準備一種鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，事先分給各隊200mL練習。
   比賽時，由選手自行指定鹼液的量(以 5 mL 為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。
   
2. 大會預先準備四種不同濃度的鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，依濃度的不同編號；各取一定量(20 mL)的溶液，分別倒入透明的塑膠杯(250 mL)，分給各隊練習。比賽時，由選手自行指定鹼液的濃度與量(以5mL為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。
   

活動二:哪一隊最合作

競賽

本項活動是比賽哪一隊最合作，能在最短時間，將一定量(50 mL)的氫氧化鈣(消石灰)溶液 ，由澄清吹至混濁，然後繼續吹至澄清。
比賽時每一隊員各有一支吸管， 可同時對同一杯溶液吹氣。
本活動比賽為計時賽，採取初、複賽，比賽前分給各隊 100mL 消石灰水練習。

1. 初賽為淘汰賽，要計時，每次4至8隊(視場地與裁判人數而定)，取第一名參加複賽。
   
2. 複賽為計時賽，每次4至8隊。

活動三:哪一隊最具創意

競賽

本項活動要求每一隊，要事先調配好澄清的消石灰水溶液，能由吹氣即可使其經由混濁變回澄清。
比賽前，每一隊要先交出澄清的消石灰水溶液約100mL與其配方給裁判。由裁判量取50mL的澄清石灰水溶液於透明的250mL塑膠杯交還給該隊。
全體隊員都要參與接力吹氣。計時比賽，吹至澄清即算成功。
每一隊員得各持一支吸管等候接力，但杯內不得同時有兩支或以上的吸管碰觸溶液。

評分方法

活動三(哪一隊最具創意):成功者，依所費時間排序定名次，如表。

器材

• 透明塑膠杯(250mL)6個
• 塑膠吸管(可彎曲的)
• 100mL 10支消石灰水《註1》
• 200mL氫氧化鈉《註2》
• 1mL酚酉太指示劑
• 計秒器(停錶)1個

《註1》

澄清飽和消石灰水的配法如下：

在保特瓶內放入約 5 g 的消石灰 Ca(OH)2 粉末後，倒入自來水約九分 滿。蓋緊瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助 Ca(OH)2 溶解。靜置隔夜後，以 虹吸管或傾倒上面的澄清液於另一瓶保特瓶中(要小心，不要擾動瓶底的消石灰 固體)即得澄清飽和消石灰水備用。若不完全澄清，則再靜置隔夜，待少許沉澱 在瓶底，再次傾倒於空的保特瓶即得澄清的飽和消石灰水溶液。消石灰水曝露於 空氣中，液面上會有碳酸鈣粉末，應去除。 每一隊要事先利用此飽和溶液(如一次取 10 mL)，以不同量的自來水稀 釋，試出哪一種比例(配方)的溶液最易在最短的時間能將其吹成混濁，再變 回澄清。 《註 2》

氫氧化鈉溶液的濃度：
氫氧化鈉溶液的濃度以 0.02 ％為宜，配法如下：
(1)取 2 g 的氫氧化鈉，溶於 500mL 的自來水，等分成 5 份(各

100mL)，分別倒入 2升的大號保特瓶( 5瓶)，然後加水至九分滿，加 酚酉太指示劑使其變成粉紅色備用。

(2)大會給兩粒氫氧化鈉(約 0.4 g )，將其放入透明的大號保特瓶(2 升)

內後(若放在小塑膠袋內的氫氧化鈉已潮解，則取出氫氧化鈉後，倒入冷 水少許，沖洗小塑膠袋，將沖洗液倒入保特瓶內)，加水至九分滿。蓋緊 瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助氫氧化鈉溶解。加酚酉太指示劑至溶 液呈現粉紅色。 場地： 任何地方，但要準備乾抹布以便擦地板。

時間： 原則說明 10分鐘

練習時間 20分鐘
比賽及評審時間 60分鐘

對象： 參賽者由小學生至高中生均可；以化學方程式解說原理適用於高中生。

《註 3》

報名後，大會提供給每一隊：
(1)氫氧化鈉顆粒 2 粒
(2)氫氧化鈣粉末 5 克
(3)酚酉太 溶液( 5 mL ) 1 瓶