2012年12月29日

科學遊戲-物性-流體的擴散


之前教到生物的擴散單元,除了泡麵的香味、放屁包的臭味,也有加入前一陣子流行過的魔晶土水晶寶寶來作為實作教材。也因為它的新奇,所以蠻能取得小朋友們的共鳴,當我提到魔晶土水晶寶寶時,講台底下的發言可是很踴躍的呢!不過,自然界的法則之一就是「凡事總會有例外」,有人就是連聽都沒聽過。

其實這種保水力強的聚合物,早就使用在業界了,像是取代園藝用的土壤、室內的芳香劑等等,而廠商在包裝上不斷有新的設計,以前給一個魔晶土的名字,還有好幾代呢!為了迎合小朋友的胃口,腦筋動得快的商人,又把這一類的物質加上色素叫做水晶寶寶,引起廣泛的討論。殊不知它早就悄悄的進入到我們的生活中。
我的做法也很簡單,就是用水晶寶寶取代紅蘿蔔或蘋果,直接就可以做水的擴散(滲透)的實驗。只要在它上面灑上鹽或糖即可,好處是可以重複使用,不用浪費紅蘿蔔或蘋果等食材。
過一段時間之後,就會發現水跑到外面來了,一旦水跑出來稀釋外面的鹽或糖,水晶寶寶的體積就會縮小。可以用來解釋擴散的方向,學生一看就懂,不需要花太多時間解釋。也可以把它當做人體的細胞來譬喻,在說明細胞進入高張、等張或低張溶液時的體積變化與水的流動方向,都有不錯的效用。
如果把跑出來的水分移除,再繼續加鹽或糖的話,體積就會變得更小。不過若是想要讓它回復到原本不含水分的小顆粒體積,真的是不太可能,做到最後只能用自然風乾的方式讓它恢復原狀。
重複操作加鹽、倒水、加鹽的步驟,幾次以後,就會發現有些顆粒會破掉。這些破掉的,雖然還是會膨脹,但再也回不到當初圓潤的狀態,不知道是不是吃飽撐著脹破的。真的是好奇心殺死水晶寶寶。
氣體的擴散教具,去百貨公司賣香水的專櫃拿就可以了,專櫃內都會有讓人試聞的卡片,只要搧一搧,香味自然撲鼻而來。通常我會把它放在包包內,當拉開拉鍊時,拿出來的錢就比較不會有銅臭味。
另外最近某個人種牌子的牙膏盒子上,就把香味包起來,讓消費者在購買之前,能先試聞一下最新款的水果香味。製作括擦後可以發出香味的貼紙時,要先把香料噴在紙上,然後用一層薄薄的塑膠樹脂封起來。當這種貼紙的表面被刮破後,香味也就自然而然地跑出來了。
只要在盒上的圓形貼紙上刮一刮,氣味分子就能釋放出來,消費者就能聞到香味,而不用粗魯的破壞掉外包裝,再打開蓋子,聞一聞之後才決定要不要購買,真是貼心的設計,利人又利己。

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