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2015-04-01化學電解筆
544 期
Author 作者
黃于瑄／臺大電機系學生，做事嚴謹踏實，喜好閱讀與專研問題。張永佶／臺北市立北一女中化學教師、自然科學研習社指導老師，教學幽默風趣，課堂中笑聲不斷。
國內啟動教改多年了，自然科學期待著基層教師與高等教育的老師，發揮創意引領思潮，帶動親手實做的風氣，帶領學生踏實的快樂學習，激發出學生的興趣。針對高中化學科的教學，近年來在「高中化學學科中心」的努力及一群種子教師的辛勤耕耘之下，「動手玩科學」日漸發芽茁壯，已經深入不少城鄉學校，將許多趣味的、創意的、生活的實驗，融入課程之中。更藉由政府與民間單位的熱心參與，強調就是動手做，舉辦了許多活動，例如居禮夫人高中化學營、3M科學營、化學宅急便闖關活動、鍾靈化學創意競賽、思源科學創意大賽、綠色化學創意競賽、智慧鐵人創意競賽⋯⋯ 等，讓同學們沉浸在科學的國度裡，透過討論辯證，從錯誤中學習。
2012年高中化學學科中心舉辦的闖關競賽複賽，試題中有「化學電解筆」為素材，內容要求在50分鐘內，以最少電極與電解液呈現多彩的電解反應。我們為了獲取佳績，師生們以每組學生三人、老師一人分組，利用每週社團與課餘時間投入研究，將高中所學之化學知識運用其上，嘗試過各種化學反應，學生以環保可回收作為考量，並以多種金屬電解板進行實驗。例如利用不鏽鋼餐盤、鋁箔紙⋯⋯等，而所採用之正負電極的金屬，更是五花八門，有勾線針、門栓、湯匙、掏耳針⋯⋯等千奇百怪，學生的創意無限，實驗結果也頗豐碩。
電解筆原理
利用可導電的材質作為導電板，將濾紙浸濕電解液後置於導電板上，並用3個9V電池串連後的電池組進行電解。
依據電極及電解液的不同，可將實驗反應分為以下三種：
1. 利用電解過程中產生酸、鹼性，使其指示劑顏色產生變化
⊖負極（陰極）：2H2O ＋ 2e－→ H2 ＋ 2OH－
⊕正極（陽極）：2H2O → O2 ＋ 4H＋＋ 4e－
2. 沉澱型反應
3. 錯離子型反應
變因對結果所造成的影響
不同導電板對電解的影響
1. 鋁箔：顏色易暈散，且易附著於上
2. 鐵片：導電效果差
3. 銅片：效果佳，但不易取得
4. TLC 片：效果佳，但仍不及於不銹鋼盤
5. 不銹鋼盤：所需電壓值最小，效果呈現最佳，予以採用......【更多內容請閱讀科學月刊第544期】