一年一度的豪火球之術

調整適當的攝影角度和焦段就可以拍出很酷的效果。將玉米粉吹起來，然後用瓦斯槍點燃產生巨大火焰的粉塵爆炸實驗，很能說明反應面積和反應速率的關係。也可以了解為什麼麵粉工廠需要嚴禁煙火，真的很危險！（請勿在家自行嘗試！務必在有專家指導監督的情形下才能做喔）

從未知探究化學2014

去年，在八下化學課開始的時候，讓學生自由操作了兩個禮拜的化學課。用八種化合物當做未知物，讓他們先查資料之後再去做實驗，然後看看那八種化合物是什麼。（課程與想法）

不過在這個課程中，學生是先去查資料再做實驗去對照。例如先去查到碳酸鈉是鹼性的，鈉的燄色是是黃色的，碰到酸會產生泡騰現象等等。然後當他們拿到一個未知白色粉末，有上述這些性質的話，就可以去對照資料，確認這個白色粉末的身分。

出現這種眼神，就會覺得課程做對了

有意義的化學計量問題

國中其實不講太多化學計量問題，嚴格來說稍微複雜的化學計量問題，都算是超過國中範圍的。國中化學課程還是以觀察思考歸納，認識日常生活中的化學反應為主。但是大概大家都會忍不住一定要教一些化學計量問題。當然對於資優班來說，上一些化學計量也是很正常的。

當然對於高中生來說，這類的問題就變得更複雜更難算。但是這些問題常常會變成單純的技術計算問題，學生算完之後還是不知道學這東西要幹嘛。

不過化學計量在化學上其實是很重要的，當我們不嫌麻煩的想從「定性」實驗升級到「定量」實驗的時候，一定有一些想要達成的目標，一定有些想要問的問題非得要利用定量分析才能知道的。

例如拉瓦節就利用定量的分析，發現了許多定性分析得不到的現象

在把簡單的化學計量技術講解過後，提供一個情境讓學生去思考解決（我相信數百年前的化學家一定經歷過這些）

情境：化學家想要分析某個揮發性液體的化學式，該分子的分子量為46*。 化學家取46g的該液體，在純氧中燃燒，得到88g的二氧化碳和54g的水。

問題1.請問上述反應消耗掉多少的氧氣？

這是質量守恆定律的應用

問題2.請問該液體必然包含哪些元素？理由是什麼？

光看定性分析的話，反應前後包含的原子種類必須相同，只能得到反應後既然有碳氫氧三種元素，就代表反應前也必須要有碳氫氧三種元素。既然液體在純氧中燃燒，就代表該液體必然有碳和氫兩種元素，但是無法肯定有沒有氧。

如果學生能夠分析元素的莫耳數的話就能發現反應前用掉的氧氣莫耳數（或質量）比反應後的氧氣莫耳數（或質量）少，就能推論出液體裡面一定有氧元素

接著就可以把液體的化學式拼湊出來。

我相信這個過程，一定在幾百年前有不知道多少的化學家走過。拼湊線索找答案的過程非常辛苦但也非常吸引人。當你找到非常強烈的證據，證明你手上那個透明的液體的化學式的話，那感覺實在很爽。

並不是非要把這個化學式背起來，把這個分析程序記起來。而是去經歷和享受一個解謎的過程（和前面的未知物化學探索一樣），這是科學方法態度和樂趣之所在。你有看過學習化學計量問題整節課熱烈討論還開心大笑的嗎？

課程裡面，還可以隨時讓學生說出想法（發表）、讓遇到類似問題的學生集合起來討論、讓已經解決類似問題的學生去說給還沒解決的聽（合作學習），有太多教學技巧可以操作，還可以讓學生樂在其中。

或許你覺得這個題目太難了，因為這個問題是我挑選來給資優班學生用的。老師可以挑選適合你面對學生的問題情境。問題簡單，但還是必須要讓學生去經歷解謎過程才是重點。

電烤鬆餅糕

這個實驗本來應該在上學期進行的，之前看到陳坤龍老師和阿簡老師都有做，覺得很好玩也很適合在課堂上進行實驗和教學講解。但是一直沒有準備好東西，就一直拖延到現在才做。
這是屬於「電流熱效應」的單元，是用兩塊不鏽鋼板通過110V的電，讓電通過鬆餅糊產生熱，然後把鬆餅蒸煮熟。

材料：

兩片不鏽鋼板，去學校附近賣白鐵廚具餐具的店買的，這些店都超老的，少說三四十年了吧。然後找一個適當大小的紙盒。其實這個盒子太大了，兩片金屬距離太大了。用牛奶盒比較適合。

準備鬆餅粉、雞蛋，用碗調麵糊

週期表課程

這部份康軒的課本編的其實還不錯，大致上也是跟科學史的進程相同。化學的發展從拉瓦節開始對自然世界的觀察研究，開始想要做一些歸納，到門德列夫最後歸納出一張很有規律的週期表，大概過了一百年。中間有許多化學的思考，非常值得去了解。

拿一些元素sample做觀察。（明年應該進行元素分類活動才對）

門德列夫雖然訂出了週期表，但其實不知道為什麼元素之間會有這樣的關聯性。

熱學課程整理

去年的這時候，我們學校弄到了四台iPad可以用，於是開始思考行動學習的方案。今年由於開始接觸1know.net平台，於是決定使用1know做一個更徹底的翻轉教室，看看這樣的教學模式的可行性和效果。

資優生的生日快樂

在理化教室過生日，一定要用酒精燈的啊。生日快樂！亦安

滑輪的組裝

學完滑輪了，來實際組裝看看吧！組出省力1/2, 1/4, 和 1/3 的滑輪。

交付任務、思考、操作、討論、發表

展示水蒸發的潛熱的趣味科學活動

有點危險性喔，請勿自行在家嘗試，請在有專業人士監督的狀況下進行活動。

資優班的同學還真是勇於嘗試！太棒了！



順道一提，物理學家費曼先生，也玩過這把戲喔。不過他用的是苯，比較毒。節錄如下：

我們玩了很多花樣,像把酒變成水,又利用化學顏色變化來表演。壓軸是我們自己 發明的一套戲法。我先偷偷地把手放在水里,再浸進苯裡面,然後“不小心的”掃過其 中一個本生燈,一隻手便燒起來。我趕忙用另一隻手去拍打已著火的手,兩只手便都燒 起來了。(手是不會痛的,因為苯燒得很快,而皮膚上的水又有冷卻作用。)於是我揮舞 雙手,邊跑邊叫:“起火啦!起火啦!”所有人都很緊張,全部跑出房間,而當天的表演 就那樣結束了!

後來,念大學時,我告訴兄弟會的兄弟這些故事,他們都不相信:“胡扯!不可能 的!”為了說服他們,我經常必須做各種示範表演。像有一次,我們爭論尿液是不是由 於地心吸引力作用而排出身體外,我是持反對意見的一方。為了證明,我便一邊倒立、 一邊小便給他們看。另外一次,有人說如果阿斯匹林跟可口可樂一起吞進去,你會立刻 昏倒;我跟他們說這真是廢話連篇,便提議試給他們看,接著,他們卻開始爭論到底要 先吞阿斯匹林再喝可樂,或者先喝可樂再吞阿斯匹林,還是把阿斯匹林溶在可樂里喝。 於是我找來六顆藥片和三瓶可樂:第一次,吞了兩顆阿斯匹林,然後喝可樂;第二回, 我把阿斯匹林溶在可樂裡頭,喝掉;最後,我把第三瓶可樂喝下去,再吞阿斯匹林。每 一次,那些呆瓜都站在我身旁,預備我昏倒時把我扶著;但甚麼也沒有發生。我倒是記 得,那個晚上我睡得不怎麼好,最後起來做了很多功課,證明瞭好幾條黎曼-西塔函數 (Riemann-Zeta function)。

我說:“好吧,各位兄弟,我們去找些苯回來吧!”

他們把苯找來,我把手放在水里浸,再放在苯里,然後點火......卻痛得要命!原來, 隔了那麼多年,我手背上長出毛來了——它們就好像燈芯的作用一樣,吸收苯而燃燒; 但小時候表演時,手上根本沒有毛!不過。在眾多兄弟面前表演過後,我的手背上的毛 也沒有了。

資優班十月理化課程

資優班九月理化課程集錦

已知中帶點未知的混合物分離實驗

本來是課本的實驗，但是中間加一點未知，就多一點驚喜；多一點仔細觀察與思考，就會豐富很多。

本來是食鹽與木炭粉，和水混合之後經過過濾和結晶法分離。光是這件事情，假設學生不知道原先裡面混合的東西，就會好玩很多。或者老師在裡面動點手腳，也會好玩很多。

不過我覺得直接在不告知課本內容的情況下，拿一杯黑黑的液體讓學生去分析，然後討論一下分離混合物的步驟和作法，是不錯的。每一步也都可以仔細觀看一些現象然後加以討論。

我在這次課程的操作中，用了水、泥土和亞甲藍液和食鹽四種物質。其中水、泥土和亞甲藍是學生知道我有放的，食鹽則是我事先溶到水中，所以學生不知道。在這個情況下進行混合物分離的規劃和思考。

有機化合物-分子模型

總覺得有機化合物的結構啊，IUPAC命名啦，對我們學校的學生來講有點太複雜了。所以只有在碳氫化合物的地方，簡單的講一下立體結構、碳和氫的一些相對位置關係等等。

講這個的時候，分子模型當然是很好用的東西啦。使用分子模型的時候，也可以稍微再強化上學期講的化學鍵結的觀念。

有機化合物-乾餾

乾餾是有機化合物課程的第一個實驗。除了課本規劃要乾餾的竹筷之外，我讓學生們蒐集一些想要乾餾的物品，加上我自己提供的粗鹽拿來乾餾，就可以來比較分析一下，有機物乾餾的結果和無機物是否真的不同。

我只能說有機化合物真是充滿味道的一段課程

課程記錄：酯化反應

其實我覺得有機化合物很難上。

這種大量資料介紹的課程，實在很難上的有趣。這次雖然想操作區分性課程，讓部分比較能自主學習的學生，自行閱讀課本、蒐集課外資料，自行整理。如果有看到比較複雜的內容（例如IUPAC命名什麼的）老師再介入協助就好。其他學生就跟著老師正常上課這樣。

但是這次學生沒有選擇要自己看，那我就只好還是依照正常課程的方法上課囉。

到酯化反應這邊，因為剛好查到不錯的資料：（在這裡）所以就請購了一些學校沒有的酸和醇類，想給學生做一些特別的酯化反應。

鹼性物質吸收二氧化碳

課本上有這樣一句話：氫氧化鈉在空氣中會吸收二氧化碳和水氣而潮解。

其實不只是氫氧化鈉，事實上只要是鹼性物質都能吸收二氧化碳。原因是二氧化碳溶於水本來就會形成酸性的碳酸。遇到鹼性物質酸鹼中和之後，就吸收了。

最近的化學課程

最近的化學課程中，除了依照課本的進度，介紹一些氧化還原的原理和酸鹼之外，另外就是讓學生自己查一些趣味科學實驗的資料來做實驗。

當然老師有提供一些特定主題推薦學生可以去查，另外學生也可以自己去查自己喜歡的實驗來做。

基礎化學課程與iPad

感謝學校贊助了四台iPad2讓學生在學習上有更多元的工具可以使用。這學期的開始，是一連串的基礎化學課程。內容是莫耳、化學計量等還蠻困難的化學計算以及觀念問題。

加上資優生學習的差異性其實很大，有不少學生自主學習或是提前學習，已經超前進度許多。有些則無。在這個情況下，區分性的適性化教學，是很重要的。

這學期增添了iPad這項利器，課堂中就可以利用iPad，讓學生進行自主學習，延伸學習或是反覆補救的學習（是的，即使是資優生也會在某些單元卡住，比其他人慢很多）

小學營隊課程

因緣際會開了一堂小學的營隊課程，本來以為是要給小學五六年級的趣味課程，結果居然四五六年級都有，這下年紀差異頗大，程度也差很多的情況下，只好玩一些好玩的課程了。

我的意思是這樣就比較難針對學生程度做一些比較客製化的課程。