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糖蛇，變！變！變！

摘要：

「蛇炮」是許多人快樂的童年回憶，但其燃燒時會產生有毒濃煙，不夠環保，所以我們

透過實驗運用生活中相關物品，製作簡易方便又環保的蛇炮，並探討其相關原理與最佳製作

方法。

由實驗結果可知：要製作蛇炮的最佳材料為小蘇打粉和冰糖，其最佳比例為 1：4，而且

須儘量把冰糖磨碎，以增加受熱面積，增快反應速率，若想製造更長更粗的蛇炮，可以依此

比例增加重量，所使用的酒精與酒精膏也須等倍增加。

此外，小蘇打粉和冰糖的混合物之捏塑形狀對長度有所影響，以長條形最長，但長條形、

球形、圓錐形所製造的蛇炮長度相差並不多，只有圓餅形的混合物之蛇炮明顯較短。

壹、 研究動機：

理化課上到「分子與化學式」的單元時，老師提及碳化過程，說明有些物質經燃燒

後，會轉變成碳分子結構，並舉例他童年時曾玩的「蛇炮」，不過老師說那時燃燒蛇炮會

產生許多有害的濃煙，於是我就邀有興趣的同學在老師的指導下自製「環保蛇炮」。

貳、 研究目的：

一、 探討製作環保蛇炮所需的最佳材料

二、 探討製作蛇炮的材料之最佳比例

三、 探討影響蛇炮長度的原因

參、 研究設備與器材：

砂子、滴管、電子磅秤、瓷製的耐燒小碟子 6 個、溼抹布、研缽、酒精〈95％〉、酒精膏、

點火槍、各種糖類〈冰糖、黑糖、二號砂糖、細砂糖、糖粉、玉米粉〉、各種膨鬆劑〈小

蘇打粉、泡打粉、酵母粉〉

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肆、 研究過程與方法：

〈以下實驗皆在戶外通風，但避免風直吹的平坦地面進行〉

【實驗一】探討製作環保蛇炮所需的最佳材料

一、 控制變因：

（一） 小碟子裡的砂子量相同〈占碟子九分滿〉。

（二） 酒精膏滴在碟子裡正中央〈20ml〉。

（三） 固定膨鬆劑與糖類的比例 1：4〈因燃燒時主要是燃燒碳分子，膨鬆劑是使

其膨脹，所以老師建議糖類要多些，膨鬆劑少些，故先採用 1：4〉。

二、 以不同糖類與同一膨鬆劑〈此步驟統一採用小蘇打粉〉製作蛇炮：

〈一〉 在碟子裡盛裝砂子，並在砂子中間滴入 20ml 的酒精膏。

〈二〉 將小蘇打粉與各種糖類依 1：4 的比例〈2g：8g〉放入研缽研磨成粉末並混

合均勻。

〈三〉 在小蘇打粉與糖類的混合物上滴入 5ml 的酒精以溼潤粉末，再將粉末捏成

長條狀放到已滴好酒精膏的砂子上。

〈四〉 用點火槍點燃混合物並仔細觀察，待其燃燒完畢，用棉繩測量蛇炮製造出

的「糖蛇」長度。〈以「糖蛇」表示混合物燃燒的結果，所記錄的長度已扣掉

原本混合物未燃燒前的高度〉

在沙子中央滴入酒精膏 用研缽將糖類磨碎並和膨鬆劑混合均勻

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用棉繩測量蛇炮製造出的「糖蛇」長度

〈五〉 每種糖類施測三次，並記錄蛇炮製造出的「糖蛇」長度。

糖類

糖蛇長度

〈cm〉

二號

砂糖

粉末

冰糖

粉末

細砂糖

粉末

黑糖

粉末

糖粉

玉米

粉

鬆餅

粉

地瓜

粉

未加酒精

混合物重

量〈g〉

10

10

10

10

10

10

10

10

第 一 次

長度

40 106 45 31 34 0.2 0 1

第 二 次

長度

42 97 50 28 37 0.3 0 1.2

第 三 次

長度

37 99 52 33 33 0.2 0 0.8

平均長

度

39.67 100.67 49 30.67 34.67 0.23 0 1

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【發現】

1. 各種糖類製造的「糖蛇」長度，以「冰糖」最長，「細砂糖」次之，「玉米

粉」與「地瓜粉」的「糖蛇」效果極差，尤其「玉米粉」可說幾乎沒有「黑

蛇」產生，而「鬆餅粉」是完全沒有。如照片所示：

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2. 仔細觀察各種混合物燃燒的過程，可以清楚看見會在表面先出現一點一點

的黑色物體，再慢慢擴大至全部，最後才會製造出「糖蛇」。如照片所示：

三、 以不同的膨鬆劑與前面實驗結果得知製作蛇炮最適合的「冰糖」來進行實驗：

〈一〉 詳細實驗過程與前述的【實驗一】的第二步驟相同。

〈二〉 每種膨鬆劑施測三次，並記錄蛇炮製造出的「糖蛇」長度。

冰糖

糖蛇長度〈cm〉

小蘇打粉 泡打粉 酵母粉

未加酒精的混合物重量〈g〉 10 10 10

第一次長度 106 76 0.2

第二次長度 97 80 0.2

第三次長度 99 82 0.3

平均長度 100.67 79.33 0.23

【發現】

1. 各種膨鬆劑與冰糖製造出的「糖蛇」長度，以「小蘇打粉」為最長，「泡打粉」

次之，「酵母粉」最短。如照片所示：

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2. 由【實驗一】的結果可知：要製作環保蛇炮的最佳材料，可用我們隨手可得的「小

蘇打粉」與「冰糖」，其製作出的「糖蛇」會有最長的長度及最佳的效果。

【實驗二】探討製作蛇炮的材料之最佳比例：

一、 控制變因：

〈一〉 小碟子裡的砂子量相同〈占碟子九分滿〉。

〈二〉 酒精膏滴在碟子裡正中央〈20ml〉。

〈三〉 膨鬆劑與糖類之選用採【實驗一】結果得知的最佳材料「小蘇打粉」與「冰

糖」。

二、 「小蘇打粉」與「冰糖」的混合物採不同比例實驗：

〈一〉詳細步驟與【實驗一】相同。

〈二〉「小蘇打粉」與「冰糖」採不同比例進行實驗〈如下表〉。

〈三〉每種比例分別施測三次，並記錄「糖蛇」長度。

〈為求混合物測重方便，採取以下比例。〉

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小蘇打粉與冰

糖比例

糖蛇長度〈cm〉

1：1

1：4

1：9

4：1

9：1

未加酒精的混

合物重量〈g〉

10 10 10 10 10

第一次長度 8 106 42 0.3 0

第二次長度 7 97 38 0.2 0

第三次長度 8 99 44 0.3 0

平均長度 7.67 100.67 41.3 0.27 0

【發現】

1. 由上表可知，冰糖多於小蘇打粉會製作出較長的「糖蛇」，其中比例以「1：

4」最佳，若小蘇打粉多於冰糖，製作出的「糖蛇」長度極短，甚至沒有。

如照片所示：

1：4

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2. 製作蛇炮的材料，雖然冰糖要比小蘇打粉多，但若冰糖太多，「糖蛇」長度

反而會變短，所以維持一定的比例是重要的。

【實驗三】探討影響蛇炮長度的原因：

一、 依【實驗一】及【實驗二】的結果，增加混合物的重量：

〈一〉 控制變因：

1. 小碟子裡的沙子量相同。

2. 固定小蘇打粉與冰糖的比例為 1：4

3. 混合物的捏塑形狀皆為長條形。

〈二〉 改變混合物的重量〈但比例維持 1：4〉進行實驗，依重量不同，混合物添

加的酒精及滴在砂中的酒精膏，也跟著倍數增加。每種重量分別施測三次，

並記錄不同重量的混合物製作出的「糖蛇」長度。如下表：

未加酒精的混

合物重量

〈g〉

糖蛇長度〈cm〉

10

20

30

40

第一次長度 106 102 118 123

第二次長度 97 106 114 126

第三次長度 99 105 117 125

平均長度 100.67 104.33 116.33 124.67

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【發現】

1. 混合物的重量愈重，「糖蛇」的長度也跟著愈長。

2. 不僅如此，混合物的重量愈重，「糖蛇」也跟著愈「粗」。如照片所示：

40g

10g

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二、 依【實驗一】及【實驗二】的結果，改變混合物的捏塑形狀：

〈一〉 控制變因：

1. 小碟子裡的沙子量相同

2. 酒精膏滴在碟子裡正中央〈20ml〉

3. 固定小蘇打粉與冰糖的比例為 1：4

4. 固定混合物的重量為 10g。

〈二〉 改變混合物的捏塑形狀進行實驗，每種形狀分別施測三次，並記錄不同形

狀的混合物所製作出「糖蛇」長度。如下表：

混合物捏的

形狀

糖蛇長度〈cm〉

長條形

球形

圓錐形

圓餅形

未加酒精混合物重

量〈g〉

10 10 10 10

第一次長度 106 100 94 62

第二次長度 97 94 91 68

第三次長度 99 93 97 60

平均長度 100.67 95.67 94 63.33

【發現】

1. 混合物的形狀以「長條形」所製造的「糖蛇」最長，「圓餅形」最短。可見

混合物的形狀對「糖蛇」長度有影響。

2. 「長條形」的混合物在燃燒時，能較快的產生似一整條似「繩子」的「糖

蛇」；「球形」的混合物燃燒完後，條狀物的產生也很長；「圓錐形」的混

合物燃燒後，也能形成很長的長管狀，只是「糖蛇」的頭較小較尖；而「圓

餅形」的混合物燃燒時，需花多一點時間才能產生明顯的條狀物，且起初

形成的形狀也是像圓餅一樣扁塌，後來才逐漸變成長管狀。由此可知：混

合物的捏塑形狀不僅會影響「糖蛇」長度，也會影響燃燒後的形狀及粗細。

如照片所示：

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未燃燒的長條形混合物 長條形混合物燃燒後的形狀

未燃燒的球形混合物 球形混合物燃燒後的形狀

未燃燒的圓錐形混合物 圓錐形混合物燃燒後的形狀

未燃燒的圓餅形混合物 圓餅形混合物燃燒後的形狀

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伍、 研究結果：

一、 實驗〈一〉中，我們用市面上的糖類與膨鬆劑做製作蛇炮實驗，測試後，得知

若要「糖蛇」的長度夠長的最佳材料為小蘇打粉和冰糖，但由於冰糖為顆粒狀，要

使用前為求效果皆要磨碎，會較花費時間，所以，若平時純屬遊戲性質時，建議可

用長度次之的細砂糖或糖粉比較方便。

二、 實驗〈二〉中，我們在設定小蘇打粉與冰糖的比例時，為了能更好掌控一定的

量，對重量分配採取整數計算，故只以「1：1」、「1：4」、「1：9」「4：1」「9：1」

的比例進行，未來可以採取更精準的計算儀器，將最佳比例再做確認。

三、 實驗〈三〉中，我們將固定比例〈1：4〉的小蘇打粉與冰糖增加份量，觀察燃

燒後的「糖蛇」長度，得知分量愈多，燃燒出來的「糖蛇」也就著愈長，甚至也跟

著愈粗，所以，「黑蛇」的長度與小蘇打粉及冰糖的量有一定的關係，只是份量太多

時，形狀捏塑不易，沒有機器可操作，將可再進一步實驗。另外，混合物捏塑的形

狀，的確會影響蛇炮的長度與粗細度，但捏塑形狀其實只要不要全部扁塌成薄餅形，

燃燒出來的長度都很長。

四、 實驗〈三〉中，我們發現份量較少的小蘇打粉及冰糖混合物燃燒出的「糖蛇」

較細，燒的時候容易轉彎，所以較容易斷裂；而份量較多者燃燒出的「糖蛇」較粗，

如同粗的水管般，且容易形成似「拱橋」的形狀，較穩當堅固，甚至搬動時也不會

斷裂。

五、 實驗〈三〉中，將小蘇打粉與冰糖的混合物捏塑成不同形狀，發現「糖蛇」長

度的結果是：長條形＞球形＞圓錐形＞圓餅形。所以捏塑的形狀不僅會影響長度，

更會影響其粗細及剛開始「頭」的形狀，因此想用蛇炮做又長又粗的「糖蛇」，建議

可將混合物捏塑成「長條形」、「球形」或「圓錐形」。

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陸、 討論：

一、 在做環保蛇炮的實驗時，發現所有糖類的形狀不一，為了控制在一定的條件上，

我們皆把顆粒狀的糖類儘量磨碎成粉末，雖然很花費時間，磨得手很痠，但唯有如

此才能增加其受熱面積，能夠更準確實驗。

二、 剛開始燃燒環保蛇炮時，我們是在戶外，雖風微弱，但觀察燃燒的情形，火焰

四處飛散，無固定方向，且一下子就燒完了，仔細觀察還有許多混合物未燃燒完，

所以我們決定搬到通風佳且能避風的陽台實驗，發現燃燒的效果實在是好許多，且

能將混合物完全燃燒，製作出的「糖蛇」也相對長許多。由此可知，「風力強弱」也

是影響蛇炮燃燒的重大原因之一。

三、 此次實驗中，燃燒蛇炮時，並沒有記錄燃燒時間，事後我們討論或許不同的糖

類與小蘇打粉混合，燃燒的時間會有所不同，下次再做類似此實驗，可以將時間列

入相關要素討論。

四、 實驗中，小蘇打粉（NaHCO3）由於受熱時會分解產生二氧化碳氣體，使得黑色

的碳變得蓬鬆，體積就脹大了很多，因此是扮演膨鬆劑的角色，使糖燃燒後的碳更

為蓬鬆，形成一邊燃燒、一邊冒出糖蛇的現象，所以泡打粉的蛇炮長度還挺長的原

因是因為裡面加有小蘇打粉。

五、 本實驗所用的冰糖和細砂糖，成分是蔗糖（sucrose），蔗糖的分子式 C12H22O11，

其在高溫時，並不會熔解，在 186 °C 時分解出純碳和水，除冰糖外，細砂糖的蔗糖

純度最高（99.7 以上），因此本實驗加熱以蔗糖製成的冰糖、細砂糖，會分解出較

多的黑色的碳；而糖粉、二號砂糖、黑糖，其蔗糖純度較低，甚至有加糖蜜、葡萄

糖，所以製造出黑色的碳較少，蛇炮長度較短；另外玉米粉、地瓜粉、鬆餅粉雖也

有糖類成分，但成分較複雜，蔗糖含量極少，所以較無法製造出大量黑色的碳，蛇

炮長度可說是零。以上反應如以下反應式：

2NaHCO3(s) CO2(g) + H2O(l) + Na2CO3(s)

C12H22O11(s) → 12C(s) +11H2O(s)

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柒、 結論：

由此實驗可知，要製作環保蛇炮可用小蘇打粉和冰糖粉以 1：4 比例混合捏塑成長條

形、球形或圓錐形，加以酒精膏點燃即可做出長長的「糖蛇」了。糖蛇的長度和混合粉

末中所含的蔗糖含量有關，蔗糖含量愈高，燒出的糖蛇也就愈長，而混合粉末的量愈多，

燒出的糖蛇也跟著愈粗愈長，只是太粗時，長度便變長的有限了。實驗過程中，雖有多

次失敗，但也體會做實驗的樂趣並吸收許多相關知識，可謂獲益匪淺，而且最重要的是，

以後再也不用花錢買「有毒」的蛇炮了。

捌、 參考資料及其他：

科學遊戲實驗室〈2017 年 1 月 23 日〉．取自

http://scigame.ntcu.edu.tw/chemistry/chemistry-035.html

台糖糖業公司產品介紹．取自

http://www.taisugar.com.tw/chinese/ProductsInfo_index.aspx?n=10026

台 糖 通 訊 。 說 糖 解 惑 － 黑 糖 蔗 糖 傻 傻 分 不 清 楚 ？ 認 識 糖 的 製 造 流 程 . 取 自

http://www.taisugar.com.tw/Monthly/CPN.aspx?ms=1352&s=13383495&p=13383503