化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸〔II〕 | 科學Online

化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸〔II〕 · 當1莫耳的氣態乙醇與3莫耳的氧氣的反應，產物為二氧化碳氣體及水蒸氣，並會放出1371 kJ的熱。

此熱量使 ... Saturday24thSeptember2022 24-Sep-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 化學示範實驗：製作大型酒精槍並示範爆炸（MakingaBigEthanolGuntoDemonstrateExplosions）〔I〕 國立大甲高級中學化學科廖旭茂老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯 請按此連結，參閱「製作大型酒精槍並示範爆炸〔I〕」 藥品與器材 1.5inch的PVC厚管（當作槍管，約45公分長，橘色，下水道用） 1支 2.0inch的PVC清潔口（需事先以電鑽鑽一各孔洞，固定點火槍之用） 1個 1.5~2.0inch的異徑接頭 1個 電鋸 1台 電鑽 1台 熱熔膠槍 1支 PVC糊劑 1瓶 泡棉（直徑50mm，長約10cm，前端可削成尖狀，以增加射擊後的飛行距離） 膠布（大片） 1捲 壓電點火器 1支 藥用酒精（酒精，Ethanol，C2H5OH） 20mL 噴霧罐（50mL） 1個 耳罩 1副 護目鏡 1付 原理和概念 酒精為易燃物，其蒸氣為具有爆炸性的氣體，與適量的空氣（適量的氧氣）混合，極易產生爆炸。

不同濃度的酒精溶液，在不同溫度下，被火花點燃的閃火點（flashpoint），濃度越高越高，閃火點越低，濃度與閃火點的關係，如表一所示。

當1莫耳的氣態乙醇與3莫耳的氧氣的反應，產物為二氧化碳氣體及水蒸氣，並會放出1371kJ的熱。

此熱量使氣態的產物（二氧化碳和水蒸氣）瞬間膨脹，因而產生令人震耳欲聾的巨響。

1C2H5OH(g)+3O2(g)→2CO2(g)+3H2O(g)+1371kJ 反應後氣體莫耳數增加，從反應物的4莫耳相對地增加到產物的5莫耳，因而體積也相對增加。

再者，反應所產生大量的熱量導致氣體膨脹，由於這些氣體被侷限在密閉的PVC管中，而造成壓力突然變大，使PVC管與泡棉子彈的連接處承受不住很大的壓力而往外飛出去。

在泡棉子彈往外飛出去之前，密閉的保特瓶內的氣體遵循給呂薩克定律：在一定體積的容器中定量的氣體下，絕對溫度與壓力成正比。

氣體或蒸氣的濃度在可燃範圍（爆炸範圍）範圍內，若有點火源引入，則會燃燒或爆炸。

爆炸或易燃的混合濃度範圍太稀以致不燃燒，此低限制通常被稱為低爆炸或易燃限制(LowerExplosiveorFlammableLimit,LEL/LFL)。

爆炸或易燃的混合濃度範圍在限制範圍以上以致不燃燒，此高限制通常被稱為高爆炸或易燃限制(UpperExplosiveorFlammableLimit,UEL/UFL)。

乙醇的低爆炸或易燃限制為3.3%，高爆炸或易燃限制為19%。

由於氣態酒精燃燒所需的反應活化能較液體酒精為低，因此其燃燒速率較快。

值得注意：大型酒精槍的氣態酒精燃燒速率比酒精燈的液態酒精為快；酒精燈的液態酒精燃燒速率比酒精塊的膠態酒精為快。

教學提示 依氣溫高低，酒精的蒸氣壓揮發速度不同，飽和蒸汽壓的大小亦不同。

當第一次試射時，噴入酒精、塞入泡棉子彈後，至少需等待10秒鐘；溫度越低，等待酒精揮發的時間越長。

酒精槍點燃時，周遭旁觀者距離酒精槍至少3公尺。

強烈地建議點燃者應該帶上耳塞與護目鏡，以免受傷。

下水道用的PVC厚管，耐壓性較一般壓克力好。

為安全起見，酒精槍管的前端最好以強力膠帶纏繞數圈固定，以防止槍口被炸開的危險。

安全 酒精槍的製作及射擊體驗時，務必戴上手套、安全眼鏡以及耳塞。

酒精槍的製作及射擊體驗有高度的危險性，適當的風險評估是老師的責任。

致謝 感謝國立大甲高級中學化學科卓慶良老師協助完成此大型酒精槍的製作。

    參考資料 蕭次融、羅芳晁、房漢彬、施建輝，1999，動手玩科學，初版，48-54，遠哲科學教育基金會。

Ethanol,Wikipedia. LowerandUpperExplosiveLimitsforFlammableGasesandVapors(LEL/UEL),MathesonTri-Gas. 化學示範實驗：保特瓶大炮（TheEthanolCannonMadebyaLargePlasticBottle），國科會高瞻自然科學教學資源平台。

DreamingAmbientBackgroundMusic,Plastic3,Jamendo.（影片配樂） Tags:化學實驗,化學示範,實驗影片,燃燒反應,爆炸 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 化學的填字遊戲？ 強化玻璃 【2014諾貝爾化學獎深入報導】打破光學顯微鏡的解析度極限-超高解析螢光顯微法 中間體與穩定狀態近似法 化學傳記：法拉第不為人知的一面（四）：化學家法拉第 化學傳記：法拉第不為人知的一面（五）：兩個演講會 化學傳記：法拉第不為人知的一面（七）：影響法拉第的宗教與人們 2014諾貝爾化學獎的遺珠：結構光照明顯微法 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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