燃燒和生鏽

1. 2 燃燒和生鏽

2. 氧氣 1-1 　說一說，你曾經在生活中看過哪些燃燒的現象？ 燃燒需要空氣 烤肉時，用木炭升火；祭拜時，燃燒紙錢；用瓦斯爐燃燒瓦斯煮開水等。 讓我們點燃一支蠟燭，仔細觀察，蠟燭燃燒時有什麼現象？ 燃燒時，蠟燭會發熱、發光、產生煙、熔成蠟油向下滴、變短等。 我看到亮亮的火光。 當我的手接近燭火時，覺得…… 熱熱的。

3. 點燃蠟燭時，要注意安全！ 1.旁邊不能有容易燃燒的物品。 2.身體、頭髮與衣服要和火焰保持距離。 3.要把蠟燭固定好，避免傾倒。 4.沒有大人陪同時，不可以任意點燃蠟 燭進行實驗。 用玻璃杯蓋住燃燒中的蠟燭，燭火會有什麼變化？ 燭火會先變小，然後慢慢熄滅。

4. 1.比較玻璃杯蓋住蠟燭前、後，燃燒情形 有什麼差別？ 2.有什麼方法可以使杯中的燭火繼續燃燒？ 為什麼這樣做，燭火可以繼續燃燒呢？ 玻璃杯蓋住蠟燭前，燭火會持續燃燒；玻璃杯蓋住蠟燭後，燭火會慢慢變小，然後熄滅。 把杯子掀開，就可以使燭火繼續燃燒，這是因為有新鮮空氣進入杯裡。

5. 空氣中包含很多種氣體，蠟燭燃燒會用掉哪一種氣體？ 讓我們動手製造氧氣，檢驗看看，氧氣能不能幫助燃燒？ 氧氣 1-2 製造和檢驗氧氣 材料準備 ▲5％雙氧水 約50毫升 ▲胡蘿蔔丁 約20克 ▲玻璃板1片 ▲300毫升 廣口瓶1個

6. 製造並檢驗氧氣 2.將雙氧水慢慢倒 入廣口瓶中；如 果產生很多氣泡， 就不要再倒雙氧 水了。 3.蓋上玻璃板。 1.將胡蘿蔔丁放 入廣口瓶中。 (切絲效果較好)

7. 4.把點燃的線香伸入製造氣體的廣口瓶裡， 看看線香燃燒的情形有什麼變化？ ▲線香在空氣中燃燒 的情形 ▲線香在氧氣瓶中產生 劇烈燃燒的現象

8. 氧氣無色無味 線香在氧氣瓶中燃燒的情形 因為雙氧水製造氧氣是放熱反應， 製造氧氣後的錐形瓶摸起來感覺溫溫熱熱的。 胡蘿蔔是催化劑，可以重複使用；還有豬肝、馬鈴薯、芭樂也都可以當這個實驗的催化劑。 效果最好的催化劑是一種稱為二氧化錳的化學藥品。

9. 1.製造出來的氧氣有顏色嗎？ 2.線香在氧氣瓶中燃燒的情形有什麼變化？ 這說明氧氣和物質燃燒有什麼關係？ 氧氣是無色的氣體。 線香燃燒更旺盛，甚至發出火焰。這可說明氧氣具有幫助燃燒的特性。

10. 　氧氣可以幫助線香燃燒，具有助燃的特性，稱為「助燃物」。但只有線香和氧氣，並不能使線香燃燒，還必須提高溫度，例如點火讓線香達到某個特定的溫度，才能使線香燃燒，這個溫度稱為「燃點」。　氧氣可以幫助線香燃燒，具有助燃的特性，稱為「助燃物」。但只有線香和氧氣，並不能使線香燃燒，還必須提高溫度，例如點火讓線香達到某個特定的溫度，才能使線香燃燒，這個溫度稱為「燃點」。 可燃物和燃點 蠟燭、線香、木材、紙、煤、汽油、酒精等可以燃燒的物質，稱為可燃物。不同的可燃物，所需的燃點也不相同，當溫度低於燃點時，即使是可燃物也不會燃燒。

11. 有可燃物、有氧氣和達到燃點是燃燒的三個條件，只要缺少任何一個條件，物質就無法燃燒。有可燃物、有氧氣和達到燃點是燃燒的三個條件，只要缺少任何一個條件，物質就無法燃燒。 想一想，下圖中的營火是不是也具有這三個燃燒的條件？ 營火具有燃燒的三個條件，分別是：木柴（可燃物）、氧氣、達到適當的溫度（燃點）。 ▲營火

12. 想一想，下圖中的酒精燈是不是也具有這三個燃燒的條件？ 酒精燈只有酒精（可燃物）、氧氣，但尚未達到燃點（沒有點火），因此酒精燈上方沒有火焰。 ▲酒精燈 氧氣除了能幫助燃燒外，在生活中，還有哪些用途呢？

13. 生物需要呼吸氧氣；水中生物也需要氧氣，所以可利用打氣幫浦將空氣打成氣泡，增加水中溶氧量；在高山上或氧氣不足的地方，可利用純氧隨身瓶來解決呼吸困難的問題等。生物需要呼吸氧氣；水中生物也需要氧氣，所以可利用打氣幫浦將空氣打成氣泡，增加水中溶氧量；在高山上或氧氣不足的地方，可利用純氧隨身瓶來解決呼吸困難的問題等。 ▲打氣幫浦將空氣打成氣泡， 增加水中溶氧量。 ▲生物需要呼吸氧氣。

14. 2 二氧化碳 2-1 製造和檢驗二氧化碳 蠟燭燃燒後，產生的氣體有什麼特性？讓我們利用澄清石灰水來檢驗看看。 材料準備 ▲玻璃板1片 ▲澄清石灰水 適量 ▲300毫升 廣口瓶1個 ▲鐵絲1支 ▲蠟燭1支

15. 檢驗蠟燭燃燒後的氣體 1.將點燃的蠟燭伸入廣口瓶中，並加蓋。 2.燭火熄滅之後，將蠟燭取出，並蓋上玻璃板。 3.將澄清石灰 水倒入廣口瓶中。

16. 4.輕輕搖晃瓶身，觀察 石灰水有什麼變化？ 變混濁（呈乳白色） 蠟燭燃燒會用掉氧氣，並產生一種稱為二氧化碳的氣體，這種氣體和澄清石灰水作用後，會使澄清石灰水變混濁。

17. 　除了燃燒會產生二氧化碳，還有什麼方法可以製造出二氧化碳呢？讓我們來做做看。　除了燃燒會產生二氧化碳，還有什麼方法可以製造出二氧化碳呢？讓我們來做做看。 材料準備 ▲300毫升 廣口瓶1 個 ▲澄清石灰水適量 ▲小蘇打粉 約10克 ▲醋 約50毫升 ▲塑膠袋 1個 ▲玻璃板 1片

18. 製造並檢驗二氧化碳 2.將塑膠袋壓平，擠 出袋內的空氣，放 在一旁備用。 1.將小蘇打粉加到 廣口瓶中

19. 3.把醋慢慢倒進廣口 瓶中，如果產生很 多氣泡，就不要再 倒醋了。 4.將塑膠袋套在廣口 瓶上，靜置30秒收 集氣體，收集完後 蓋上玻璃板。 製造二氧化碳是吸熱反應， 所以實驗後錐形瓶摸起來冰冰涼涼的。

20. 5.把澄清石灰水倒入收集氣體的塑膠袋裡， 輕輕搖晃，觀察澄清石灰水的變化。 澄清石灰水變混濁（呈乳白色）

21. 白色混濁是因為形成白色碳酸鈣（細小固體顆粒），實驗結果擺置一段時間後會如何呢？白色混濁是因為形成白色碳酸鈣（細小固體顆粒），實驗結果擺置一段時間後會如何呢？ 白色碳酸鈣會沉澱，溶液會慢慢分層，上半部澄清，下半部混濁。

22. 6.把點燃的線香伸入製造氣體的廣口瓶中， 觀察線香的燃燒情形。 線香熄滅

23. 1.根據塑膠袋中澄清石灰水的變化，你們這 一組成功製造出二氧化碳了嗎？ 2.根據線香燃燒情形的變化，可以發現製造 出來的氣體有什麼特性呢？ 由澄清石灰水變混濁，可以知道成功製造出二氧化碳。 線香立刻熄滅，可以說明二氧化碳不助燃的特性。

24. 　除了可以利用二氧化碳不助燃的特性製成滅火器，在生活中，二氧化碳還有哪些用途呢？　除了可以利用二氧化碳不助燃的特性製成滅火器，在生活中，二氧化碳還有哪些用途呢？ 二氧化碳溶在糖水中，製成汽水；酵母菌發酵時產生二氧化碳使麵包蓬鬆等。 ▲酵母菌的發酵作用會 產生二氧化碳，使麵 包蓬鬆。 ▲汽水的主要成分是溶 入二氧化碳的碳酸水。

25. 燃燒需要三個條件：有可燃物、有助燃物（生活中最常見的助燃物是氧氣）和達到燃點（燃點較低的又稱易燃物），只要缺少其中一個條件，就可以滅火。說說看，下列這些滅火方法， 分別是移除什麼燃燒條件來滅火？ 2-2 怎樣滅火 ▲把酒精燈蓋子蓋上 ▲灑水 ▲防火 隔絕可燃物 隔絕氧氣 降低溫度

26. 火災時，消防隊員會視情況使用不同的滅火設備。這些滅火設備都是運用「移除燃燒條件」來滅火。 發生小型火災時，可以使用乾粉滅火器隔絕空氣來滅火。 ▲

27. ▲酒精或油類用品著火 時，必須利用大量泡 沫隔絕空氣來滅火。 ▲高樓發生火災時，消防 隊使用雲梯消防車，噴 水降低溫度來撲滅火災。 燃燒條件不足，就無法燃燒，利用這個原理可以滅火。

28. 找一找，學校或家裡哪些地方有滅火器？並閱讀滅火器上的說明。 火災的分類 走廊、樓梯間、大型廚房等地方通常都會擺放滅火器。 A類火災 指木材、紙張、塑膠等可燃性固體引起的火災。 B類火災 指石油、液化石油氣等可燃性液體或氣體引起的火災。 C類火災 指電器配線、馬達等通電設備引起的火災。 ▲大廈或公寓的樓梯間 D類火災 指鉀、鈉、鎂、鋰等可燃性金屬引起的火災。 滅火器有使用的有效期限，要定期檢查更換！

29. 常見的滅火器上面有握把、安全栓和噴管。使用時先拔出安全栓，將噴管對著火焰，壓下握把，就可以噴出乾粉、泡沫或氣體來滅火。一般物品著火時，噴管要對著火焰底部；如果油類著火，噴管要對著火焰上方，且滅火時，至少應保持3公尺以上的距離，以免被高溫燙傷。常見的滅火器上面有握把、安全栓和噴管。使用時先拔出安全栓，將噴管對著火焰，壓下握把，就可以噴出乾粉、泡沫或氣體來滅火。一般物品著火時，噴管要對著火焰底部；如果油類著火，噴管要對著火焰上方，且滅火時，至少應保持3公尺以上的距離，以免被高溫燙傷。 握把 噴管 安全栓 ▲拉斷封條，拔 出安全栓。 ▲站在上風處，拉 起噴管，對準火焰。 ▲壓緊握把，朝向 火源噴射。

30. 情境相同，原理大不同 • 火災現場如果有大風，將會增強火勢，因為風造成空氣流通，讓燃燒有更多助燃物。 • 酒精燈在風大的地方不能用，會被風吹熄，因為酒精燈燃燒的可燃物是酒精蒸氣，風把可燃物吹走了，所以火會熄滅。

31. 日常生活中，我們不能沒有火，但是使用不當時，火很容易造成災害；火災很可怕，一不小心便會傷害生命財產安全，所以用火時要特別小心！ 2-3 火災的預防與處理

32. 1.怎樣避免火災的發生？ 不可以任意玩火及放鞭炮；不可以同時在同一個插座上使用太多電器用品，電線老舊也要立即更換；消防設備要定時檢查，保持完善等。

33. 2.如果遇到火災時，應該怎麼辦？ 發現火災時，撥打電話119報警；不要在火災現場圍觀；如果身在火災中，應用溼布掩住口鼻，循逃生方向離開；火災時如果正在使用瓦斯，應立即關閉瓦斯。

34. 3 鐵生鏽 我們四周有許多鐵製的物品，經過一段時間，有些鐵製品會生鏽。 鐵本來是堅固又有光澤的金屬，生鏽後，表面產生棕色、易碎的鐵鏽。想一想，是什麼原因使鐵生鏽了？ 3-1 鐵生鏽的原因 放在戶外、水池邊、海邊的鐵製品比較容易生鏽，因此可以假設潮溼的環境容易使鐵生鏽。

35. 科學研究方法及歷程： 什麼原因使鐵生鏽？ 暴露在空氣中的鐵製品比較容易生鏽嗎？ 鐵生鏽和淋雨有關嗎？ 鐵在潮溼的環境比較容易生鏽。 設計實驗，並進行驗證。

36. 怎樣驗證假設是否正確？進行實驗要準備哪些器材呢？ 小明這一組（甲組）的做法 1.準備兩個大小相同的鋼 絲絨球。一個浸泡清水； 另一個保持乾燥。 2.分別將兩個鋼絲絨球放 入透明杯子裡，並加上 蓋子。 3.一段時間後，觀察鋼絲 絨球的變化，並將結果 記錄下來。

37. 參考上述的方法，或根據你們這一組設計的方法做做看，並將結果記錄下來。 1.在這個實驗中，哪一個因素必須改變？ 哪些因素要保持不變？ 必須改變的因素（操縱變因）：水分，也就是鋼絲絨球是否浸泡清水。 保持不變的因素（控制變因）：如鋼絲絨球大小、重量、接觸的空氣量、放置環境的溫度、光線等。

38. 2.一段時間後，乾燥的鋼絲絨球和潮溼的 鋼絲絨球，外觀有什麼不一樣？ 3.實驗結果和假設相同嗎？如果不同，可 能是什麼原因？ 潮溼的鋼絲絨球經過1～2小時後，會開始產生小小的棕色斑點，1天後，生鏽的部分更多了；乾燥的鋼絲絨球則還沒有生鏽，或是只有一點點生鏽。 如果實驗結果和假設不同，可能是控制變因未確實做到，應檢討原因再重新驗證。

39. 　從實驗中可以發現，潮溼的鋼絲絨球比乾燥的鋼絲絨球快生鏽，因此可以推論鐵在潮溼的環境比較容易生鏽。　從實驗中可以發現，潮溼的鋼絲絨球比乾燥的鋼絲絨球快生鏽，因此可以推論鐵在潮溼的環境比較容易生鏽。 尚未生鏽 已經生鏽

40. 鐵製品接觸水後容易生鏽；如果鐵在缺少空氣的環境下，會更快還是更慢生鏽呢？要怎樣進行這個實驗？可以和同學討論或參考下列的做法試試看。 1.實驗前要準備哪些材料？ 鋼絲絨球、水、保鮮膜、透明杯（或夾鏈袋）、杯蓋、鑷子。

41. 2.實驗中，哪一個因素必須改變？哪些因素 要保持不變？ 必須改變的因素（操縱變因）：空氣，也就是鋼絲絨球是否接觸到空氣。 保持不變的因素（控制變因）：如鋼絲絨球大小、重量、浸泡清水的時間和水量、放置環境的溫度、光線等。

42. 小萍這一組（乙組）的做法 1.準備兩個大小相同的鋼絲絨球， 直徑大約1～2公分。 2.將兩個鋼絲絨球浸泡清水後取出。 3.將其中一個鋼絲絨球用保鮮膜緊 密包起來，另外一個鋼絲絨球不 包保鮮膜。

43. 4.分別將兩個鋼絲絨球放入透明杯裡， 並加上蓋子。 ▲不包保鮮膜 ▲包保鮮膜 5.一段時間後，觀察鋼絲絨球生鏽的情形。

44. 在這個實驗中，哪一個鋼絲絨球生鏽的速度較快？為什麼？ 不包保鮮膜的鋼絲絨球生鏽速度較快，因為不包保鮮膜的鋼絲絨球和空氣接觸，所以會使鐵較快生鏽。

45. 鐵生鏽需要水和空氣，猜一猜，鐵生鏽會用掉空氣中的哪種氣體呢？我們來驗證看看。 檢驗鐵生鏽所需的氣體 1.先將鋼絲絨球浸泡清 水。 2.取出鋼絲絨球後輕輕 甩乾，放入廣口瓶內。

46. 3.在廣口瓶口蓋上玻 璃片，靜置一段時 間。 4.待鋼絲絨球生鏽後， 將點燃的蠟燭伸入 廣口瓶中，觀察燭 火的變化。 燭火熄滅

47. 1.將點燃的蠟燭伸入廣口瓶中，燭火有什 麼變化？為什麼會這樣？ 2.鐵生鏽會用掉空氣中的哪一種氣體？ 燭火放進瓶中，很快就熄滅了，表示瓶中沒有可幫助燃燒的氣體—氧氣。 鐵生鏽會用掉空氣中的氧氣 說一說，鐵生鏽和蠟燭燃燒有什麼共同的特性？ 鐵生鏽和燃燒都會用掉空氣中的氧氣

48. 猜一猜，鐵生鏽會不會用掉空氣中的一部分氣體？猜一猜，鐵生鏽會不會用掉空氣中的一部分氣體？ • 假設鐵生鏽會用掉空氣中的一部分氣體，怎樣驗證假設對不對？各組討論後動手做做看。 小惠這一組的做法 • 先將鋼絲絨浸泡醋。 注意 浸泡醋時間約20～30秒。

49. 小惠這一組的做法 • 將鋼絲絨輕輕甩乾後，放入廣口瓶內，並緊塞瓶底固定。 • 把廣口瓶垂直倒過來，放入紅色水中，觀察瓶內的水位。 • 15分鐘後，再觀察瓶內水位的變化情形。

50. 根據實驗結果，廣口瓶內紅色水有什麼變化？為什麼會這樣？根據實驗結果，廣口瓶內紅色水有什麼變化？為什麼會這樣？ • 想一想，鐵生鏽用掉的是空氣中的哪一種氣體？要怎樣檢驗？ 廣口瓶內紅色水位會上升，因為鐵生鏽會用掉瓶內的一部分氣體。 可以用燃燒的蠟燭來檢驗。如果鐵生鏽用掉的是空氣中的氧，會使燃燒的蠟燭馬上熄滅，如果用掉的是空氣中的二氧化碳，蠟燭就不會馬上熄滅。