實驗室搗鎂粉突冒火 兩生手臉被灼傷
【理化老師表示,鎂粉沒有火源就不會燃燒,不清楚為何學生的鎂粉會突然燃燒】此言差矣,甚麼叫做「沒有火源就不會燃燒」?鎂在空氣中與足量水反應可釋出高達 144 kcal/mol 的熱量呢!因此只要研缽洗過而未乾時就拿來研磨結塊的鎂粉,那麼就有可能燒起來了!
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 ,每公克鎂粉放熱 5.92 kcal
2Mg + O2 → 2MgO
實驗室搗鎂粉突冒火 兩生手臉被灼傷
【理化老師表示,鎂粉沒有火源就不會燃燒,不清楚為何學生的鎂粉會突然燃燒】此言差矣,甚麼叫做「沒有火源就不會燃燒」?鎂在空氣中與足量水反應可釋出高達 144 kcal/mol 的熱量呢!因此只要研缽洗過而未乾時就拿來研磨結塊的鎂粉,那麼就有可能燒起來了!
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 ,每公克鎂粉放熱 5.92 kcal
2Mg + O2 → 2MgO
評論16
為什麼要「磨鎂粉」呢?我記得應該沒有「磨」這個動作。如果只是把鎂粉和「冷水」接觸,短時間會起反應嘛? 話說回來,我覺得我也要重修。我以前只學過IA族遇到水會反應,IIA族的鈣鍶鋇和水會反應。但是鎂和水之前就都沒有提了。讓我印象中一直覺得鎂和水是不反應的,一直到後來才知道鎂和熱水可以起反應…讓我覺得很丟臉。雖然這些事情可以從一些數據查到是否會反應,但是像這類的資訊,其實我覺得以前學的是很爛的。前一陣子,發現鹽酸、硝酸、醋酸甚至硫酸都有辦法和氨水靠近後生成白色固體這種事情,也是嚇了我一大跳…
作者
新聞說這位老師是將鎂粉發給學生磨細,鎂粉由於活性很大,因此實驗室中的鎂粉顆粒外面都大多已經氧化成氧化鎂了,如果將其點火很難點的起來。因此這位老師才會要求學生先磨細讓金屬表面裸露出來,才會有較佳的反應速率,錯就錯在這位老師沒有考慮其會與水反應。
>只是把鎂粉和「冷水」接觸,短時間會起反應嘛?
當然會,在熱包實驗中將鐵粉換成鎂粉試試看,可怕~
所以如果在有點水份砵上倒上鎂粉,靜置一陣子,就會產生高熱,足夠自燃嘛?
作者
>硝酸、醋酸甚至硫酸都有辦法和氨水靠近後生成白色固體
中學教材之所以設計成鹽酸+氨水,主要是考量鹽酸的揮發性很高,因此實驗效果較好。硝酸、醋酸是比較差一點,但是濃硫酸揮發性非常差呢,它會與氨水產生白煙嗎?
如果鎂粉放在一杯冷水中,也會反應嘛?我記得是不行。另外我也很驚訝硫酸也有辦法和氨水產生白煙。但是我做了兩三次,也的確有一次完全看不出有產生白煙。硝酸產生的白煙也不少,當然鹽酸是最明顯的多。我前一陣子對這件事情很挫折。感覺學的很不透徹,我不知道是我的錯還是老師的錯。為什麼我會誤以為「只有」鹽酸能和氨水產生白煙?明明就是一個單純的酸鹼中和產生鹽類的反應。另外課本寫氫氧化鈉會吸收空氣中的水份和二氧化碳,但是其實所有的鹼都會有相同的情況吧。這不就是單純的酸鹼中和嘛?但是課本為什麼寫的像是氫氧化鈉獨有的特性呢?我對離開學校當老師十年後,才發現這些事情,感到非常的不安啊…
作者
>靜置一陣子,就會產生高熱,足夠自燃嘛?
條件是”鎂粉”而非”氧化鎂”,您可以先磨碎再來試。
(我以前指導過學生科展,鎂粉或鋁粉熱包都可以做出火焰來)
在乾燥的砵上磨碎可能是氧化鎂的鎂粉,然後加水,(應該是少量的水吧)就可能會噴火嗎?
作者
>鎂粉放在一杯冷水中,也會反應嘛?
「一杯水」當然不行,因為反應產生的氫氧化鎂會包住鎂顆粒而阻止其繼續反應,所以只能使用「噴霧」的方式,另外鎂粉表面的氧化層也需先磨碎
>我不知道是我的錯還是老師的錯
我們大四的導師畢業前告訴我們:「畢業後才是學習的開始」,這雖然是老生常談,但對我有很大的啟示
>但是課本為什麼寫的⋯⋯像是氫氧化鈉獨有的特性呢?
我大學教材教法的老師,他常會拋出一個主題,然後要好幾個同學用不同的切入點來試教。那一堂課的最後他做了個結論:「所謂的因材施教,其實是一種螺旋式的教法,對於小學生只能講生活中的應用例子而不能講原理;對於國中只能講簡單但卻是錯誤的原理;來到高中就要解釋國中講錯的地方;到了大學就要用數學來解釋」。因此您所說的就是不得不為之”便宜行事”
>然後加水,就可能會噴火嗎?
沒錯,但有兩個變因要考量:水量、表面積
1.水要少,乾掉後已達鎂自燃溫度
2.鎂粉的細度也很重要,因為實驗室的鎂粉粒徑都很大
PS.
在鎂的MSDS安全資料表中,有特別註明「遇水或潮氣猛烈反應放出氫氣,大量放熱,引起燃燒或爆炸…」
老師,讓我不安的地方就是,我國中高中大學研究所接收到的訊息都是一樣的…
另外,如果要說遇到水會不會反應這件事情,我沒去查氧化電位,但是活性表上,除了銅汞銀鉑金之外,其他的金屬和碳,對氧的活性不都比氫來得大?那碳粉、鐵粉和水接觸是不是都會產生氫氣?
作者
>讓我不安的地方就是…
容我跟您說個故事:
建中曾經有一個班級因為高一剛進來的時候,有聽學長說某某老師若教你們,就不得不去補習了,因此同學們就跑到校長室,找當時的李錫津校長要求換老師。李校長當時就和他們講一個例子(劇中劇^^)。李校長說他自己高中的時候,數學老師常常掛在黑板上,家長同樣想去換一下老師,結果校方說學期已經開始當然不可能換。因此,他們就研商出一個方法,就是在放學後由班上程度比較好的同學當小老師,把當天的課程再上一次。結果李錫津校長說,在最後畢業的時候,他們班級數學的成績是全校第一名。這個例子給我一個感觸是:塞翁失馬焉之非福
>那碳粉、鐵粉和水接觸是不是都會產生氫氣?
好問題!
第一個問題:碳+水→氫,這就是水煤氣的製造方程式
第二個問題:鐵+水→氫,您還記得咱們以前曾討論過有關鐵生鏽的例子嗎?(給您一點提示:鐵在水與空氣之界面處鏽蝕最劇烈)您還記得那些反應步驟嗎?
老師,我是建中兼台大畢業的沒錯,不過其實我以前的高中化學老師其實在知識整理方面是教的不錯的(張傳揚),但是現在想起來,確實是有些不足的地方。其實這不應該怪老師教的不好,其實當時整個教學的方向,就是把知識整理好,包成一包給學生就已經很厲害了。但是現在反省起來,會覺得這樣教的最大缺點就是:「這根本不是科學」。科學的思考、分析、批判、想像力這些東西,在我求學的過程中,缺乏到不行。即使到了大學、研究所都還是一樣。當然對我來說,在這個教育情況下成長,結果造成了我現在擔任老師的時候,就有強力想改變的企圖心,所以一直改革一直改革。但是看到自己缺乏的那些科學知識和研究能力,還是會覺得汗顏…
說汗顏,其實這事情,三分怪別人,七分還怪自己。高中大學時,花不少時間玩別的東西了。
我玩的東西有音樂、象棋、太極拳、算命、咖啡、攝影等等,當然也都是皮毛皮毛,但是我發現這些東西對我的教學是有幫助的。旁徵博引的時候,有東西可用。只是反而我的物理、化學功力實在太弱,還需要大大的加強。每次看到老師淵博的知識,就讓我慚愧的不得了啊…
鎂的氧化電位為2.37,能與水反應!(因水的過電壓為-0.8)但因作用後會產生氫氧化鎂,難溶於水, 會包圍在鎂粉外層,所以保護內部不與水作用,才導致一般誤解鎂粉不與水反應!實際上鎂是很強的還原劑
作者
行家一出手 便知有沒有
厲害!
作者
>科學的思考、分析、批判、想像力這些東西,在我求學的過程中,缺乏到不行。皮亞傑把知識分為物理知識、邏輯數學知識、社會知識類,英國人與德國人之所以這麼理性,我發現這與他們的閱讀習慣有關,在英國他們幾乎一天要看三份報紙,閱讀已經是他們的全民運動(台灣倒是花費在吃東西上面佔的開銷最大)。平心而論,我們的學生閱讀量也很大,但卻都是升學用的書籍,所以得鼓勵我們的學生多看些閒書,這樣的知識才會多元,思考也才不會僵化。
>在這個教育情況下成長…
我們的學生在中學階段的學力是全世界頂尖的,但是小時了了大未必佳,我認為這跟我們的填鴨脫不了關係。不過,以您現在的位置能彈性規劃課程,當您的學生是有福氣的。
>花不少時間玩別的東西
我也玩得很凶,新詩、繪畫、音樂、魔術(只不過都只懂皮毛),愛因斯坦還曾擔任柏林愛樂的小提琴首席,所以OK啦,獲得知識永遠不嫌遲~
作者
我那是無可救藥的自戀 XDD