2012年12月23日

科學遊戲-化學-油水不溶


最近教到溶液單元,當然基本的計算,其實在一年級的數學就做過濃度相關的練習題,但空有計算能力而無立論基礎,讓學生僅止於計算而沒有將概念融入生活之中,所以也不用說如何應用了。面對學生的求救,當然擁有點石成金的魔力的自然老師可得對症下藥才行。
直到前幾天,三年級的學生拿給我一罐玻璃瓶裝的液體,問我他們在教室中的新發現。他們將白板筆的墨水擠出來,和自來水和在一起,原以為是水性白板筆的墨水卻和自來水逕渭分明。看到這個現象的同時,我還真的當機了一下,因為連我原本也以為裡面的墨水是水性的,應該會跟水互溶在一起才對,不應該有這種現象。
問了坐在對面的劉佳容老師,才知道白板筆墨水管中的溶液是屬於油性物質。看來,我的認知模組又要重新調整了。

我記得暑期輔導的時候,曾經做了一個第一章的液體密度的比較實驗給二年級學生看,把糖漿、紅墨水和沙拉油依序倒入瓶中,很明顯的看以看出糖漿在底層,紅墨水夾在中間,而沙拉油則是浮在最上層。不過,很遺憾的是,當時只顧著Show給學生看,卻忘記留下珍貴的檔案照片。
過了約三個禮拜再度想起時,拿出來卻發現紅墨水與糖漿已經溶在一起,不怎麼意外,因為糖本來就可以溶解在水中,僅僅是時間上的問題,而沙拉油卻仍是完好如初地靜止在最上層。同樣的東西又可以再次拿出來講液體的特性(極性與非極性)是液體間能否互溶的依據,如同物以類聚或是道不同不相為謀。

怎麼做呢?既然糖跟水之間的界線已經不復存在,不如就拿起來猛力的給它搖晃吧!一開始油分子和水分子受到劇烈晃動而混雜在一起的時候,變成小球的油脂散佈在紅墨水當中,所以一時之間還看不出來哪裡是油,哪裡是水。
靜置一段時間之後,密度小的油脂逐漸上浮,而密度大的水逐漸下沉。因為水有染色的關係,所以會到紅色的部分逐漸的向下聚集,而透明的部分也慢慢地在頂端呈現出來,有一種漸層的美感,很漂亮哦!

最後又回到最初互不侵犯的狀態,不過還是可以看到油水交界面上的全反射現象,誰說銀鏡現象只能出現在燻黑的雞蛋或夾鏈袋上?

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