试验手册.DOC

2015科學宅急便．創意動手玩科學 國立善化高級中學高中優質化輔助方案 闖關活動手冊 學校： 班級： 座號： 姓名： 2015年 月 日 闖關活動流程 請至服務台報到並簽名。 領取「闖關活動手冊」及「回饋表」。 進行科學實驗闖關活動，成功者請關主蓋印戳章。 完成所有關卡，重返服務台。 繳回「回饋表」，領取「參賽證明」及「紀念品」。 黃研寧、毛子瑄、王以靖、陸品涵、黃湜文 ◎酸鹼中和： 利用鹽酸(HCl)與小蘇打(NaHCO3)水溶液反應，產生二氧化碳(CO2)。在反應容器中，提前加入洗碗精，當酸、鹼兩溶液混合產生二氧化碳時，即可產生大量泡沫。反應式：HCl + NaHCO3 → CO2 + H2O + NaCl 三、對應課程 ◎檢驗二氧化碳： 1.澄清石灰水：將二氧化碳通入澄清石灰水，產生白色混濁。 2.收集二氧化碳至於密閉空間中，放入點燃的線香，線香即可熄滅。 四、器材藥品 1.器材：抹布、塑膠滴管、量筒、刮勺、燒杯、塑膠水槽 2.藥品：洗碗精、水、廣用指示劑、工業鹽酸、小蘇打 五、實驗步驟 1. A溶液將匙的洗碗精加入200ml的鹽酸內並攪拌均勻B溶液將匙的小蘇打粉加入50ml的水裡並攪拌均勻B溶液倒進A溶液內保持適當的距離觀察發生之現象 六、過關條件 1. 酸鹼中和後，溶液的溫度是升高或降低? 2. 如何檢驗泡沫中含有二氧化碳? 3. 噴泉的高度 20cm。 七、成果照片 第二關 水中取錢 一、實驗關主 戴培恆、陳柏穎、黃健僑、黃頌文、柯博耀 二、實驗原理 玻璃瓶罩住蠟燭，瓶子裡形成密閉空間，當蠟燭燃燒時，因為氧氣減少，壓力（氣壓）就變小。如同以吸管吸水，嘴巴將吸管裡的空氣吸出來，館內的氣壓便低於外面氣壓，於是水便會被壓進來。 三、對應課程 ◎大氣壓力： 吸管能吸取飲料，是運用「讓吸管內的氣體壓力小於吸管外的大氣壓力」之原理，來吸取飲料與食物。使用時對著吸管吸走部分空氣，將造成管內壓力變小，此時吸管外的大氣壓力＞吸管內的氣體壓力，於是大氣壓力將會迫使管內液體上升。 四、器材藥品 器材：透明玻璃杯、塑膠盤、燒杯、瓦斯點火槍、1元硬幣、量筒、抹布、工業酒精。 藥品：水、色素、冰塊。 五、實驗步驟 將工業酒精裝到燒杯內後，放置塑膠盤上。 在塑膠盤內加入適當的水量。 點燃燒杯內的酒精，迅速將玻璃杯蓋在燒杯上。 觀察水位的變化，取出錢幣。 六、過關條件 將硬幣從水中取出不沾濕手。 正確回答關主提問之問題。 七、成果照片 第三關 鐵漢柔情 一、實驗關主 蕭舜仁，宋政明，李是祈，林恩聖，施柏安，劉睿承 二、實驗原理 玉米澱粉溶液和一般水溶液的差別是：玉米澱粉溶液是一種「非牛頓流體」，而一般水溶液是「牛頓流體」。「非牛頓流體」的主要特徵是：流體的黏度會因為受到的壓力或速度而變化，壓力越大，黏度會增加，甚至成為暫時性的固體。因此當用力搥打非牛頓流體時，接觸面因為壓力大而黏度增加，拳頭就無法進入流體內部，也就不會沾上玉米澱粉。 三、對應課程 ◎壓力 1.壓力 = 物體所受的垂直力/受力面積，P=F/A 四、器材藥品 器材：燒杯量筒水盆電子磅秤刮 藥品：玉米澱粉、水 五、實驗步驟 將玉米澱粉和水以4:3(重量比)混合放在水盆中 六、過關條件 往玉米澱粉水溶液打下去，沒有水噴濺出來張開手掌進到水盆底部，快速的將手抽離玉米澱粉水溶液，整個水盆可以一起跟著被提起來 七、成果照片 第四關 投籃王 一、實驗關主 蘇柏諺王群富、蔡龍雲 ◎白努力定律： 流體流速愈大 壓力愈小吹風機的氣流中，乒乓球會擋住吹向它的氣流，使氣流改往旁邊流，而在乒乓球有風的那一面旁邊的氣流快速流通是低氣壓區，而背風面是流速慢的高壓區，這個壓力差把乒乓球推向風口，抵消了風吹走乒乓球的力量，使乒乓球能維持在某個高度。 流體力學：白努力方程式 ρv2/2 + ρgh + P = 常數 其中v為液體流速，ρ為液體密度，g為重力加速度，h為液體相對於基準點的高度，P為液體壓力。這個方程式必須在不可壓縮、沒有黏滯力的穩定流體下才成立。白努利原理其實就是能量守恆定律（conservation of energy）在流體上的應用。也就是說，為了滿足能量守恆定律，流體分子力學能的總和應該在流動路徑上的各處皆要相同，亦即動能與位能的和不論流體流往何處皆應保持定值。 四、器材藥品 1.器材：空桶、吹風機、兵乓球 五、實驗步驟 打開吹風機(冷、熱風皆可)把兵乓球放在吹風機，風會將乒乓球吹高點手輕輕往前移動，乒乓球會跟著籃框 六、過關條件 在限時賽中，將乒乓球丟進籃框(桶)裡， 七、成果照片 第五關 空氣砲彈 一、實驗關主 馬士驊、陳韋豪、黃信叡、黃禹翔 二、實驗原理 ◎空氣的