國立台中教育大學 NTCU

科學教育與應用學系

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酒精砲彈--酒精趣味實驗 3之3

以酒精為燃料的簡易砲彈

本實驗具有高度危險性,容易引起火災,嚴禁小朋友自行操作!

※器材:酒精、養樂多空瓶、橡膠塞子、點火槍

※操作過程與現象

進行本實驗之前,請先準備濕抹布、滅火器備用操作步驟如下:

1.首先選一個可以塞進養樂多空瓶瓶口的橡皮塞,在橡皮塞鑽一個洞,以便可以插入點火槍(如圖一)

2.在養樂多瓶中滴入約1毫升的酒精(藥用酒精或燃燒用酒精皆可),如圖二然後一邊旋轉養樂多瓶一邊將酒精全部倒出來,讓瓶身潤濕酒精即可,如圖三

3.用抹布將養樂多瓶瓶口與外圍擦乾之後,再塞進點火槍上的橡皮塞(如圖四),注意:不要塞得過緊!最後,對著空曠的地區,將點火槍點火,碰!一聲,養樂多瓶就飛出去了!還看得到火花哩如圖五)。

4.發射後,立即將養樂多瓶撿回來,再裝上去發射,可以反覆發射五次以上喔!

觀賞實驗過程(11.2M)

※原理

點火槍點火引燃養樂多瓶內的酒精,酒精燃燒放出光與大量的熱,使瓶內氣體急速膨脹(包含酒精燃燒產生的二氧化碳與水蒸氣),壓力瞬間增加,養樂多瓶就如同砲彈一般飛出去了。

※叮嚀的話

1.由於本實驗具有高度危險性,建議不要讓全班同時進行操作,而是教師演示之後,再請學生上台體驗的方式進行(學生只執行點火的操作)。

2.在發射後,有時會發生養樂多瓶持續燃燒的現象,相當危險,因此進行圖三將酒精倒出來的步驟時,切勿殘留液態酒精在瓶子內,也要確實將瓶口擦乾,才套進橡皮塞進行發射

3.將養樂多瓶塞進橡皮塞時,如果塞得很緊,發射的聲音會非常大聲,如果塞得過緊則恐有爆裂之虞,因此建議略為塞緊即可

4.酒精砲彈通常可以反覆發射三次以上,如果無法再次發射,通常是因為瓶子內還有太多燃燒後產物:二氧化碳與水蒸氣。氧氣太少就無法燃燒,因此先稍微晃動一下瓶子(不要激烈晃動),讓新鮮空氣進入瓶子內就可以了。

5.在教學上,建議可以指導學生討論以下問題:(1)為什麼養樂多瓶會如同砲彈一般飛出去?(國中以上學生,可以進一步討論反應物、產物的分子數之比例差異)(2)發射第二次以上時,要先晃動一下瓶子,原因是什麼呢?(3)教師準備其他溶劑,例如:丙酮、甲醇、去漬油等等,試驗是否也可以成功發射?

※參考資料

1.中學化學示範實驗:http://blog.ncue.edu.tw/yangsp/doc/27506

2.Summerlin, L. R., & Ealy, Jr., J. M., (1988). Chemical demonstrations: A sourcebook for teachers, Volume 1, p 25. Washington, D. C.: American Chemical Society

3.周鑑恆(2010)。醇類火箭,科學教育月刊,335,36-39。