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第25期出刊日:2015.10.02

化學營-食化實說

 

  今年化學營為第2年舉辦,原計畫招生學員40名,因報名狀況踴躍,最後招生60名學員。這次的主題是「食化實說」,以貼近生活的題材,深入探索食安問題背後所具備的化學生物學知識,化學營課程安排3場專業演講,內容從酵素、檢測晶片談起,逐步深入食品添加劑主題,更安排了觸媒與催化效應實驗、晶片檢測實驗,相較於去年舉辦的化學營活動,再多安排半天的實驗活動,共計2個下午的實驗,提供給學員們更多實際操作實驗以及了解近年本系新開發之實驗的機會。

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圖1 化學營全體學員合影

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圖2 實驗操作及體驗

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圖3 專題演講與小組討論

   除了日間的學術活動,晚上更仿照研討會進行模式,在系館安排了歡迎晚宴、由小隊輔領軍帶隊的公館夜市美食探訪、辦桌活動,鼓勵小隊展現自我表現才藝,辦桌當晚,熱鬧滾滾,活動豐富精采,也大大促進學員間的交流互動。

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圖4 美食當前,辦桌體驗

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圖5 精彩表演剪輯

  今年臺大化學營開幕式的重點魔術秀更請來重金也禮聘不來的美國華盛頓大學榮譽教授林天送教授,林教授過去幾十年都在美國華盛頓大學任教,去年才回到臺灣,擔任臺大化學系的客座教授。林教授一生致力於科學研究與科普推廣,去年更出版了《靈機一動 發明家的啟示》一書。林老師在魔術秀中展示了行雲流水的表演,例如運用化學指示劑在不同酸鹼值下會呈現出不同顏色的特性,另再極富巧思的交錯以氧化還原反應及碘鐘反應,造就了溶液多重顏色層次的趣味變色現象。

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  接著利用氣球及瓶罐,搭配乾冰及液態氮,將理想氣體方程式PV=nRT的精神具體演示出來。在不同的溫度下,巴掌大的汽球甚至能擠入姆指寬的瓶口!

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  由下圖可以看到,保特瓶在林老師的魔力加持下,加水倒立後,水不但不會流出,而且還可以塞入牙籤而依然滴水不漏!利用這個例子,老師加以解說水的表面張力作用。另外常見的吹泡泡遊戲中也藏有它的影子,老師更是獨門的將乾冰加以利用而吹出二氧化碳的「泡中泡」,讓人嘖嘖稱奇!

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  壓軸而具有張力性的幾個示範實驗,老師先利用鎂粉與鹽酸的反應,將所得的氫氣收集於空蛋殼中(Mg + 2HCl → MgCl2 + H2),彈殼一遇到火源時,反應產生的大量熱量使其出現爆炸現象(氫氣 + 氧氣 → 水 + 熱量),成為名符其實的「炸蛋」,由此也間接演示了燃燒需要的三個要素,那就是:助燃物(氧氣)、可燃物(氫氣)、燃點(點火)。

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  在流行用語中,燒錢是我們常聽到的形容詞,然而在魔術秀中,紙鈔最後竟完好無恙!老師進一步破解秘訣在於紙鈔上沾滿酒精水溶液,因此化學藥品阻止了錢的燃烧,所以在水溶液被燒完前,錢是不會燃燒的!

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  最終的魔術裝置,林老師讓大家體認了一個周遭的事實,那就是生物賴以維生的氧氣,在空氣中約是1/5的含量,老師是藉由在密閉系統中熄滅了蠟燭而使水位變化上升而加以佐證。

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  在林天送老師一連串魔幻視覺上的引導下,彷彿將通往物質背後科學世界的窄門加以敞開,在科學教育的啟發上,真就如同魔術般,具有驚奇的效果!

  此外,透過本系金必耀教授精采的串珠模型講解,也吸引同學了解化學核心「化學鍵」的內涵。營隊活動中,安排同學參觀本系貴重檢測儀器,並設計有資料檢索、簡報設計等等的實際訓練,培養學員團隊合作互助的精神及訓練思辨表達能力,最後一天的成果報告,各小隊上台報告,為本次化學營活動化下圓滿的句點。

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圖6 串珠模型教學

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圖7 化學魔術問答獲獎同學們

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圖8 成果發表與結業式

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圖9 頒獎

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圖10 勞苦功高小隊輔們

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圖11 全員大合影

活動圓滿結束,期待明年再相逢~~