魔術的結晶-天氣瓶

專題名稱 魔術的結晶-天氣瓶

專題描述 「天氣瓶」最近最流行的景觀擺設,但是對於天氣瓶真的可以測量天氣嗎?還是影響天氣瓶會有其他因素呢?這次我們從溫度、顏色有無、酒精多寡、水的多寡,顏色的差別是不是會影響結晶結果。請跟著天行者一起來看看這一個魔術的結晶-天氣瓶。

隊伍名稱 天行者

指導老師 張競育 許煒堃

參賽學生 黃俐諺 黃俊諺 陳柏甫 

序號檔案內容上傳者
10作者 Ricky Chang
來源 https://www.youtube.com/watch?v=CHv-BJgLf_o
描述 作者將天氣瓶結晶過程利用縮時攝影,拍成影片,利用這個影片,一起見證天氣瓶奇蹟的時刻。
張競育
9作者 黃俊諺
來源 http://news.tvbs.com.tw/old-news.html?nid=577886
描述 現在很流行一種叫做「天氣瓶」的新鮮玩意兒。
怎麼做?真的能夠預測天氣嗎?今天的科學不一樣就要來告訴你。
張競育
8作者 HOKK fabrica
來源 https://www.youtube.com/watch?v=nSmPPJhYRug
描述 如何輕鬆打造專屬自己的天氣瓶,這邊有介紹DIY的過程,一起享受天氣瓶帶來的奇妙視覺饗宴吧!
張競育
7作者 許煒堃
來源 http://tech.sina.com.cn/d/v/2015-01-23/doc-icczmvun5329414.shtml
描述 針對天氣瓶能不能預設天氣,這裡有詳細的說明。
許煒堃
6作者 黃俊諺
來源 http://www.mydesy.com/tempo-drop
描述 簡單介紹天氣瓶
黃俊諺
5作者 黃俐諺
來源 http://www.shs.edu.tw/works/essay/2015/03/2015033017475502.pdf
描述 高中生的天氣瓶論文,給了我們一個開始
黃俐諺
4作者 黃俊諺
來源 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%B6%E4%BD%93%E5%AD%A6
描述 晶體學,又稱結晶學,是一門以確定固體中原子(或離子)排列方式為目的的實驗科學。「晶體學」(crystallography)一詞原先僅指對各種晶體性質的研究,但隨著人們對物質在微觀尺度上認識的加深,其詞義已大大擴充。
黃俊諺
3作者 黃俐諺
來源 http://www.ch.ntu.edu.tw/~genchem99/doc/T4.pdf
描述 以結晶為題材的台大化學系講義,讓我們更了解結晶了
黃俐諺
2作者 黃俊諺
來源 http://pinbox.tw/box/10149
描述 講解天氣瓶得製作方式
黃俊諺
1作者 黃俐諺
來源 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A9%E6%B0%A3%E7%93%B6
描述 用一個特殊的觀點,介紹天氣瓶
黃俐諺

序號封面照內容說明上傳者
10類別 相簿集
名稱 各式各樣的結晶狀況
說明
天氣瓶各種結晶狀況,碎花狀、羽毛狀、塊狀讓您一次就能夠欣賞到,這麼多天的觀察結果。
張競育
9類別 相簿集
名稱 辦公室的新風景
說明
天氣瓶,在還沒做實驗時候,大家對他們不瞭解,自從做了這一系列的實驗,同事會問:「這是什麼?」好奇的學生也會希望知道這是什麼,無形增加大家對於化學的好奇,也增加了大家認識天氣瓶的機會,同事有時候也會觀察,跟我們說,今天有什麼新的變化,無形中也改變了辦公室的氣氛,他不只是個實驗,也是個話題,更是增加孩子好奇的一個教材。
張競育
8類別 相簿集
名稱 各種變因大集合
說明
酒精多寡、顏色有無、含水多寡,天氣瓶的實驗,一次SHOW給你!
張競育
7類別 相簿集
名稱 最後一次開會
說明
經過連假、颱風攪局,天行者一路挺過來,最後一次開會,研討小論文如何呈現,討論完,開始和時間拔河!
張競育
6類別 相簿集
名稱 天氣瓶中的龍捲風結晶
說明
今天一進辦公室,看到天氣瓶的結晶,覺得相當驚人,呈現柱狀,就像龍捲風一樣!
張競育
5類別 相簿集
名稱 天氣瓶的製作
說明
學生實際製作天氣瓶的過程,包含秤藥劑的重量,攪拌溶解製作水溶液,隔水加熱讓結晶溶解等過程,並裝入圓形瓶內。
許煒堃
4類別 相簿集
名稱 各項變因實驗
說明
第二次實驗,研究各種變因對於天氣瓶的影響,讓每位學童都可以自己製作自己要觀察變因的天氣瓶,讓學童可以從中學習。
張競育
3類別 相簿集
名稱 低溫觀察活動紀錄
說明
製作低溫觀察箱,並放入用飲料瓶裝水製成的冰塊,觀察溫低降低時,對天氣瓶的影響。第一次放入四瓶冰塊,溫度降低至10度左右,3小時後約有半瓶的結晶出現。第二次改成放入一瓶冰塊,溫度降到約20度左右,結晶的速度慢了許多,結晶的量也少很多,僅出現一些些而已。
許煒堃
2類別 相簿集
名稱 第一次實驗記錄
說明
今天第一次做實驗,實驗前先和學童討論實驗進行,選擇變因,然後開始做實驗。
張競育
1類別 相簿集
名稱 第一次開會
說明
第一次討論會結束後,煒堃老師、競育老師陪學童去找器材,清洗會用到的實驗器材,並且研究如何才能將這些瓶瓶罐罐封口。
張競育

序號內容上傳者
10作者 陳柏甫
標題 第二次實驗結果
內容
今天是第二次的實驗,第一次實驗時候,我因為某些原因沒有做到,不能第一時間做到天氣瓶,總覺得有些可惜,第二次實驗開始前,老師先幫我們準備材料,大家做好自己要做的事,馬上飛奔去實驗教室,但是我自己的部分因為偷懶沒有事先先預習,實驗又必須等到大家事情做完,才可以開始,等我把我的實驗前的預備工作做完時候,時間已經不足夠做實驗了。所以老師對我說了一些話,希望我下次可以真的確實做好預備的工作。不再浪費時間,讓大家沒辦法做實驗。因為這樣讓我很沮喪,不想在當害群之馬而退出隊伍,但老師說再考慮看看,我想了好久,不知從哪冒出來的好勝的心,馬上跟老師說;「我不要退出,我想在這隊伍裡有貢獻。」老師要我積極一點,不要因為貪玩而耽誤大家時間,所以阿,我ㄧ定不會退出這隊伍,因為我快要畢業了,也想學習一點新的東西,所以我會認真觀察這二瓶天氣瓶,讓老師覺得自己教出來的學生,感覺是一個很棒、很聰明、很積極的好學生。

張競育
9作者 陳柏甫
標題 有趣的元素週期表
內容
前幾天,老師給了我們兩本有關元素週期表的書,本來以為這種化學的書對我而言會有點無去,但是老師找得其中一本是漫畫版本的,透過有趣的插圖,我才發現,原來生活周遭都充滿了各種元素,可以飛翔的氫氣球、讓我們呼吸的氧氣,用來製作硬幣的銅,也讓我們看看這次所使用的天氣瓶材料中,有什麼元素,除了這些書,老師還鼓勵我們,自己去尋找關於天氣瓶的資料,因為這對我們的學習很有幫助,所以我們都盡力的去做好每件事,努力充實自己除了書本以外的知識,除了想在初賽可以脫穎而出,獲得光榮,也希望自己可以充實課外的知識,這也是我最後一次在國小參加小論文比賽,因為我快要畢業了,希望自己可以在國小的生活裡,多加了些色彩,努力比賽,不留遺憾。

張競育
8作者 張競育
標題 實驗心得分享
內容
今天是第一次的實驗活動,因為第一次參加比賽心情總是充滿了一些緊張感,這次和學童一起製作的是天氣瓶的實驗,某天網路傳來了一個新的文創商品叫做天氣瓶,引起了我強大想知道的慾望,和同學們討論之後,同學也相當有興趣,於是開始我們的天氣瓶之旅,這星期陪學童找資料,找尋有可能的變因,突然間回到小時候對於世界的好奇,從國中畢業之後,就選擇文組的我,那元素表的內容,有趣的實驗,都在我腦中慢慢淡化,而藉由這個機會,又讓我從新回到期待實驗的時代,跟隨著孩子學習,無形中也增加了師生的關係,今天的實驗有很多化學的粉末,在秤重時候難免會出現些許誤差,學童也藉由觀察發現解決問題,而從開始帶學童去化工行去買那些化工器具,也讓他們了解每一個實驗,要付出的不只是時間,還有很多的準備工作,要列的清單,要做的前置作業、要花費的金錢。都是我們實驗考量,而實驗的過程,我們更需要去細心且仔細,才不會浪費我們的時間與金錢。走出學校的學習,也是這次比賽可貴的經驗,而今天的第一次實驗,雖然過程有些許波折,但還算順利。
這次實驗有了第一次的經驗,學童們已經可以獨立完成實驗,所以這一次以一個觀察者去觀察孩子實驗過程,在實驗過程,因為有了第一次的經驗,俐彥與俊彥已經可以獨立完成實驗,並教導柏甫,實驗過程也能掌握,所以這次實驗時間大幅縮短,尤其加入了一位新成員,在很多細節上面可以互相幫助。
學童也觀察到一開始將硝酸鉀、氯化鈉加入蒸餾水中,因為化學作用,溫度會從室溫降個五度,產生了吸熱反應,而當水溶液加入酒精與樟腦溶液時候,又因為化學變化產生結晶,溫度往上升了四度,發生了放熱反應。觀察到物體的吸熱與放熱,也是這次活動的收穫。
這次將學童設計好的有可能改變天氣瓶結晶的變因,實驗都做了一次,希望在未來的幾天可以觀察到天氣瓶的變化。也希望藉此觀察出影響天氣瓶的主要因素。


張競育
7作者 陳柏甫
標題 第一次實驗
內容
這次實驗,由第一次就做過實驗的同學帶我們製作天氣瓶,製作的途中,當水容易混合之後我看到很多不可思議的東西,看到了氯化銨和硝酸鉀二個材料加下去時,變成透明水溶液,且水溶液的溫度會下降,讓我好驚訝,再加進酒精和樟腦水溶液後,溫度又跟著上升。做好後,老師說要等上幾天,才可以看到結果,我跟同學們同心協力的製作天氣瓶,終於,皇天不負苦心人,讓我們作好一瓶成功的作品了!因為每天都要觀察,所以老師讓我們帶天氣瓶回去,讓我覺得好驕傲,因為我帶天氣瓶回去時,路上的學生都覺得我手上那二瓶東西好奇特,所以有一些人問我那是甚麼東西,我得意的跟他說 ; 「這是天氣瓶。」他們就覺得好酷,所以我才會這麼得意洋洋的回到家裡,回到家後,每天早上起床和下午四點都要觀察,但我不會因為這樣,而退出這比賽,並且更努力、更積極,這樣我們才會能得到一個更好的實驗結果。

陳柏甫
6作者 黃俊諺
標題 第一次實驗心得
內容
今天早上,我們一大早七、八點,就跑來學校,因為這是我們和老師的第一次實驗,令我十分期待,一大早,我們就先討論,並且學習如何製作天氣瓶,包括器皿、實驗方法、題目、變因和安全守則,接下來就是準備材料,剛開始,我們去了建國路上的化工行,結果沒開,害我們白跑一趟,後來我們又去了新南興化工行,結果是我們幼稚園同學的爸爸開的,所以算我們便宜兩百塊,但還是花了三千塊,回學校之後,原本還擔心有無飯吃,幸好學校有多的救助我們,飽餐一頓後,我們開始進行研究,經過一番掙扎,我們終於做好了,但我們花了足足三小時才做好,我想這就是俗話說:「養兵千日,用在一時」呢!
回想今天,我覺得今天做天氣瓶,不只認識到化學物品的危險,也讓我學到了許多無法從課堂上學到的事情呢!

黃俊諺
5作者 黃俊諺
標題 二次的實驗與觀察
內容
今天又是我們集合實驗的日子,但是實驗的結果似乎有天大的發現,我要觀察的實驗作品乙醇多的,竟然沒有結晶,經過一翻請教,終於知道了結晶在於樟腦飽和,由於乙醇增加,但樟腦卻沒增加,導致溶液無法飽和,所以沒有結晶,知道了這個原理後,我覺得要把乙醇提高,樟腦也要提高,才能達到飽和溶液呢!希望下次可以注意到這點,也希望下次的劑量更準確,還有還有,就是老師們也運用了保麗龍、溫度計、白紙和冰塊,製作了溫的上的差異,剛開始,我們想說要放冰箱,但是怕化學藥品,接觸到太冷,會不會爆炸,要是爆炸,一切努力豈不是浪費了,所以老師就做了一個保麗龍箱,並在裡面方冰塊和溫度計,如此一來不會太冷,也可以控制溫度了!我們是不是很厲害呢?

黃俊諺
4作者 黃俐諺
標題 好玩的製作過程 第二次
內容
這次,雖然已經有做過得我們已對步驟非常了解,但會做我們竟然要教導第一次沒到的同學,因此,我們又面臨大問題,會做跟會教是不一樣的,但對我們來說,教導是件簡單的事,也幸好有其他兩為組員的配合,讓第二次製做也圓滿結束,這一次我們至少做的速度較快,所以我們利用了下午三個小時的時間,完成了更多變因。
在這次實驗中雖然我們待在是驗室整整三小時,但因為我們做出的成品漸漸出現,在實驗室的悶熱早已被我們拋至腦後,看到我們在實驗中的付出有了一點點的結果,但這一點點就是我們努力的許久,也是我們努力所想要的!
  雖然實驗才進入開始階段,但我想只要我們繼續努力,最終一定會有好成果的,天行者們讓我們一起加油吧!

黃俐諺
3作者 許煒堃
標題 天氣瓶關緊閉(低溫觀察)
內容
大家一起製作了一個低溫觀察區,運用保麗龍箱、溫度計、圖釘、裝水結冰的飲料瓶還有保鮮膜,先把溫度計固定在保麗龍箱內,再放入冰的飲料瓶與天氣瓶,在保麗龍箱口用保鮮膜與圖釘固定,盡量讓冷空氣呆在箱內,用保鮮膜是為了方便觀察。
第一次用了4個結冰的飲料瓶,溫度馬上降到10度,觀察3個小時,一開始可能天氣瓶內的溫度比較高,感溫需要時間,所以結晶狀況不明顯,大約過了1個小時左右,結晶開始變多了,三個小時後,結晶已經有一半多了,不過都是小碎晶,像小雪花一般,鬆鬆散散的,感覺不夠漂亮,突發奇想,也許是溫度太低,也因此稍微改變了箱內溫度,這次只放1瓶結冰的飲料瓶,溫度大約會低到20度左右(這幾天溫度都有破30),從早上10點半開始到下午5點左右,結晶的狀況比之前慢了許多,結晶量也少很多,不過結晶的形狀比較大片,也比較像一片小樹林,感覺好看許多。
透過這次觀察,知道溫度與結晶的速度與結晶的量都有關,溫度愈低,結晶的速度愈快,量也較多,但是晶形比較鬆散,所以想試著控制溫度狀,看看幾度時所結出的結晶形狀比較好看,這是現在比較令我感覺有趣的觀點,試試囉。

許煒堃
2作者 許煒堃
標題 有趣的天氣瓶
內容
每天到學校觀察天氣瓶已經成為上班的樂趣之一,今天看到很漂亮的羽狀結晶,真的是美呆了,很像銀白色的小森林,試著拿相機拍下美麗的一刻,只是看來看去,總覺得還是雙眼看到的最美麗。
從討論到製作,到現在的觀察,已經過了2週,終於有點步上軌道的感覺,大家也透過觀察與記錄,慢慢去了解天氣瓶的變化,感謝競育老師的指導,因為自己的時間有限,只能提供一些小意見,抽出時間與學生一起實驗,學生表現也很主動,自己做實驗,試著討論想觀察的地方,自己設計表格紀錄與觀察,感覺你們真的很棒,相信透過這次實驗,大家都會有不少的收穫。

許煒堃
1作者 黃俐諺
標題 我們的首次製作心得
內容

一早,來到學校,我們先將所需的器材整理,並統計了還需要的器材,出發去中興化工行,但因為店家休息,所以我們又到了新南興化工行添購。
接著,我們回到學校準備進行製作天氣瓶的準備,我們準備了氯化銨、硝酸鉀、乙醇、樟腦粉等必備品,另外,我們也準備了大大小小的容器,準備在製作完成後所要調查的變因,午後我們吃完午飯,我們開始了製作的過程,並在實驗中利用不同的瓶子,調配不同的比例,以滿足較大容器所需的容量。
今天我們在實驗過程中發現,剛開始當含有的樟腦粉的乙醇加入含有氯化銨、硝酸鉀的水時,兩個溶液會產生像似綿花糖的晶體,靜置一段時間後回成為透明的液體。
今天雖然是第一次進行天氣瓶的製作,但這一次的的實驗卻讓我得到了一個很棒的經驗,我相信雖然今天我們只做了兩個天氣瓶,但我相信已經有經驗的我們在未來的兩個禮拜,不管是在製作天氣瓶上,還是在進行所可能變因的觀測上,不僅會越來越上手,而且也會一次比一次成功的,讓我們一同邁向成功之路吧!

黃俐諺

序號封面簡介(摘要)上傳者
5書名 元素圖鑑
作者 作者: 左卷健男, 田中陵二 譯者:張東君
出版社 聯經出版公司
簡介(摘要)
充分說明各種元素的用處、密度、發現人及各種化合物、結晶或對於各種元素所會產生的化學反應。不論是:表面覆上氧化膜而發出七彩光澤的鉍、在高壓放電下發出豔麗紅橘色光的氖、因為表面張力而形成圓滾滾球狀的汞、由六角片狀結晶堆疊而成的鎂結晶集合體、具有黑色光澤的非金屬結晶碘……
翻開《元素圖鑑》,彷彿置身閃亮亮的美麗元素世界,把整座元素博物館搬回家。
導讀
「這個世界,究竟是由什麼形成的呢?」
自古以來,人們一直在持續探究這個問題。
我們的身體,其他的動物和植物,空氣、海、地球,地球上有生命和無生命的事物,
以及宇宙中種類紛雜的物質,都是由僅僅90種左右的元素所構成的。
  這些做為基礎的元素,個個都很有個性,它們依結合的對象或結合方式的改變,編織出了龐大的萬物。
  本書訧是要將這些元素,以整理好扼要重點的文章,和像美術館的展示品般美麗的多張照片,一一做介紹。
  現在,就讓我們攤開這張「名為周期表的地圖」,一起倘佯於閃亮亮的元素世界吧!
黃俐諺
4書名 化學元素導覽
作者 阿貝特●斯特沃特加,譯者:田曉伍、任金霞
出版社 世潮
簡介(摘要)
充分說明各種元素的用處、密度、發現人及各種化合物、結晶或對於各種元素所會產生的化學反應,並利用各種元素的發現人、發生是寫出億個個有趣的故事,增添許多對讀者來說十分有趣的內容。
導讀
充分說明各種元素的用處、密度、發現人及各種化合物、結晶或對於各種元素所會產生的化學反應,並利用各種元素的發現人、發生是寫出億個個有趣的故事,增添許多對讀者來說十分有趣的內容。
黃俐諺
3書名 化學元素
作者 作者羽場宏光譯者黃薇嬪
出版社 東販出版
簡介(摘要)
前幾天,老師給了我們2本有關元素的書,讓我們看看這次所用的材料理有什麼元素,看到了許多我們在平常生活所有的元素,除了這些,老師還叫我們要努力的做這件事,因為這對我們的成長很有幫助,所以我們都盡力的去做好每件事,就是想要贏的比賽,獲得光榮。
導讀
前幾天,老師給了我們2本有關元素的書,讓我們看看這次所用的材料理有什麼元素,看到了許多我們在平常生活所有的元素,除了這些,老師還叫我們要努力的做這件事,因為這對我們的成長很有幫助,所以我們都盡力的去做好每件事,就是想要贏的比賽,獲得光榮。
陳柏甫
2書名 元素生活
作者 作者寄藤文平譯者張東君
出版社 遠流出版事業股份有限公司
簡介(摘要)
告訴我元素有幾種,可以在什麼時候才可以發展出來,讓我可以知道它是固體還是氣體或是液體,也可以讓我知道它的功能有什麼,當如何適當使用,才不會造成嚴重的後果。
導讀
告訴我元素有幾種,可以在什麼時候才可以發展出來,讓我可以知道它是固體還是氣體或是液體,也可以讓我知道它的功能有什麼,當如何適當使用,才不會造成嚴重的後果。
陳柏甫
1書名 很漫畫的化學元素118
作者 齊藤勝裕
出版社 瑞昇文化事業有限公司
簡介(摘要)
藉由漫畫的方式,去讓我們更了解元素的周期,和它的用處,以及發現這些元素的人。
導讀
元素一共有多少種類,至今尚無定論。
雖然說周期表顯示有118種,那也只限於現今地球上生存,或是由人類製造而成的元素,無法否定將來有可能製造出更多樣的元素。
儘管118種,重新回顧科學家費盡苦心發現這些元素的過程,也十分重要。
藉此機會,以看漫畫的放是輕鬆理解原宿的特性,幫助我們更加貼近元素的原貌。
黃俊諺

序號書面報告說明上傳者
1說明 這幾個禮拜,天氣瓶的實驗過程、活動照片、操縱變因、表格記錄、以及結果呈現。張競育

序號書面報告說明上傳者
1說明 包含簡報檔與音效,報告時使用。許煒堃