上回我們玩起一元氣球(當錢、無患子遇上氣球~氣球炸彈DIY),消化不少已過期黏糊糊的氣球,手邊還剩一些,還能怎麼做?
這堂課,做完大氣壓力實驗後,咱們用了10分鐘左右的時間,來做氣球、水球爆破專家!這是網路作業達成後的”犒賞”。(這些實驗都是短短的,通常會在下課前10~15分鐘才進行,免得影響進度。)
首先是打一個小氣球。
然後傳下蠟燭,將蠟燭立在玻璃片上,避免蠟油滴滿地。
『請將氣球放在火焰上方。』結果呢?
想也知道氣球會破~只是親自操作,才更能感受氣球爆炸的瞬間。同時,噴出的氣體也將火焰吹熄了!為什麼氣球會爆破?
第二個是裝個半滿水球。(或也可以稱它水氣球,等於水球加氣球)
先打氣,再裝水~半滿的水氣球做好了,它將是夏日理化實驗課"火熱熱"的清涼角色。
丟在地上試試,會不會破?雖然之前已經在課堂上示範,但親自操作還是不一樣。
水裝得多又丟的太用力,偶爾幾組失手,還是有可能砸破。
然後,再放火焰上方燒~『會不會跟剛剛的氣球一樣遇到火就爆破?』
注意:實驗需在通風良好環境中進行,且使用較薄的氣球,避免氣球長時間受熱釋出有毒氣體。
咦,居然不會破。真的燒不破?可以撐多久?
仔細觀察,燒半滿水氣球的過程,火焰會因氣球移近而變小,甚至熄滅。
而且~『老師,氣球燒焦了。』
氣球底部出現漆黑一片,移開火,摸一摸,手也變得黑黑的....
『這黑色粉末是什麼?從何而來?』
約4~5分鐘後,各桌陸續出現尖叫與笑聲,半滿水氣球終究還是爆破。
『它為什麼能撐這麼久才破呢?』
這個活動,疑問與趣味一樣多!!
如何將所學與實驗所見之現象做連結,對我而言,這比學生考測驗卷高分重要。
一個活動,是學習、是體驗,也是觀察力與知識聯結能力的訓練。以這個氣球實驗為例,除了觀察與發現問題,也要試著去想想:『為什麼?』有些答案不外求,都是學過知識的實際應用!!
『在第一個實驗中,氣球為何會破?』平日要讓氣球破,可以用針刺,利用壓力將氣球刺穿;而這兒呢?學生說:『是因為氣球表面遇熱熔化。』將氣球放在火焰上,當氣球膜受熱熔化,導致厚薄不均、受壓不均而爆破。
這個熔,是遇熱熔化的熔。換成是另一個溶,有沒有可能塗了什麼東西,而使氣球乳膠溶解,而使之爆炸呢?
回到我們的實驗,延伸聯想:『讓氣球破的方法還有哪些?如何延遲氣球爆破?』第二個實驗,水氣球居然不容易燒破。為什麼呢?裝了水,水將熱吸收了,加上水的比熱大,所以氣球膜不容易燒破。也因為水吸熱,會將燭火週圍的溫度降低,連帶的也會使火焰變小。
接著呢~『氣球燒焦了?』黑色物質是碳,但這不是因為氣球被燒焦,這碳粒是來自未完全燃燒的蠟蒸氣。
別小看這個碳,這是奈米碳,取個燒杯裝水,將底部漆黑的氣球放入水中......
某個角度還可以看到銀光閃閃,如鏡像的反射現象。
終究,半滿水球還是會破。
但也不是每一組的水球都會爆破,有一組則燒出二個小洞,水柱以噴射方式射出!
仔細觀察,噴出去的角度,是否與器壁垂直呢?
還有一組因為水量太多,氣球怎樣也燒不破~
走近打算請他們停止,結果……跟上回裝一元的氣球一樣…….
水球感受到老師無形的壓力,選擇~"瞬間爆破"!
分類:創意教學與科學活動 2011/06/15 11:28