蛋受热之後-潭阳国小.doc

中 華 民 國 第 四 十 五 屆 中 小 學 科 學 展 覽 會 作 品 說 明 書 科 別： 自 然 科 組 別： 國 小 組 作 品 名 稱： 蛋 受 熱 之 後 關 鍵 詞： 熱脹冷縮 剝蛋殼 編 號： 蛋受熱之後 摘要 物質受熱之後，除了溫度上升之外，在顏色、形狀、體積或性質上都有可能產生變化。「熱脹冷縮」則是物質受熱後再體積上的變化，大部分的物質受熱後都有這樣的變化，但有少部分的物質則是例外。例如：水溫在4℃以下時，水的體積反而會隨著溫度降低而膨脹。 我們以生活中常接觸的蛋，來做「熱對物質的影響」的探討，並對「剛煮熟的白煮蛋，要先浸冷水再剝殼，會比較好剝」這句話，尋求科學上較完整的註解。 研究動機 自然課教到「熱對物質的影響」時，老師要我們藉著「煮火鍋」的活動來觀察，於是我們選定幾種食物來煮，其中一項「蛋」，我們發現它的變化最大，也最明顯。可是仍然有許多細微的地方我們不了解，於是我們在老師的指導之下，對蛋受熱之後的種種變化，再做一次仔細的觀察及深入探討。 研究目的 觀察蛋白、蛋黃受熱開始變化的情形。 白煮蛋的熱脹冷縮 〈一〉、蛋殼完好的熱脹冷縮 〈二〉、蛋殼裂開隔絕水的熱脹冷縮 〈三〉、蛋殼剝掉隔絕水的熱脹冷縮 蛋直接煮的體積變化。 〈一〉、蛋殼完好的熱脹冷縮 〈二〉、蛋殼裂開的熱脹冷縮 〈三〉、蛋殼剝掉的熱脹冷縮 研究器材 雞蛋、鍋子2個、小瓦斯爐、大湯匙、小瓦斯爐罐、溫度計、量筒〈650ml、50ml、10ml各一〉。 伍、研究過程 觀察蛋白、蛋黃受熱開始變化的情形。 將蛋打破，把蛋白和蛋黃分開，分別用保鮮膜〈耐熱130℃〉包好。 用小鍋子裝適量的水，並將包好的蛋白放入鍋中。 將鍋子放在小瓦斯爐上用小火加熱，由一人負責觀察蛋白的變化，另一人拿著溫度計放入鍋中，負責讀取水的溫度。 當觀察到蛋白開始成霧狀時，負責讀取水溫的同學，立即報出當時的水溫給負責紀錄的同學。 重複以上的實驗步驟，其中放入蛋白改放入蛋黃。 注意觀察蛋黃變化，讀取水溫，並複誦紀錄。 觀察結果： 蛋白觀察重點：開始成白色霧狀不透明，流動性越來越差到最後凝固。 蛋黃觀察重點：開始成無光澤的黃色、不透明，流動性越來越差到最後凝固。 次數 項目 第一次觀察量得溫度 第二次觀察量得溫度 蛋白 67℃ 65℃ 蛋黃 75℃ 72℃ 蛋白與蛋黃狀態的改變剛開始並不明顯，故觀察判斷上不易而有兩種結果。 觀察白煮蛋的熱脹冷縮 蛋受熱影響體積的變化很小，無法從一顆蛋的變化直接量得，蛋的形狀也無法直接算出體積，因此我們採用排他性體積的方法來觀察體積的變化，從累積較多的微量成為可觀察的量。 〈一〉、蛋殼完好的熱脹冷縮 1. 選取六顆〈受限於量筒的容積〉蛋殼看起來較厚的蛋，放入裝有325ml的水的量筒內，並畫上記號，量取容積。 2. 將蛋小心倒出放入鍋內，並倒入適量的水，為防止蛋在煮的過程中破掉，用小火慢慢加熱到沸騰後再煮十分鐘。 3. 先舀取325ml的熱水倒入量筒，再把熱雞蛋撈起放入量筒內，並畫上記號，量取容積。 4. 比較第1步驟和第3步驟的容積，他們的差值就是熱脹所引起的。 5. 讓蛋冷卻，再測一次容積，驗證是否能回復到第1步驟所測的容積。 水煮前的生蛋容積 (25℃) ：280.5ml 處 處 理 方 式 容 積 煮熟後仍然高溫的蛋(70℃) 煮熟冷卻後的蛋(25℃) 量得容積 280.5ml 279.5ml 與水煮前的生蛋容積比較 0 -1.0ml 〈二〉、蛋殼裂開的熱脹冷縮 1. 將前面〈一〉煮好的蛋撈起把整顆蛋的蛋殼敲破(蛋殼不剝落)，把六顆蛋用保鮮膜一起包起來，再放入耐熱塑膠袋，然後把袋口綁緊放入熱水中加熱，直到水沸騰5分鐘後再舀取325ml的熱水倒入量筒，再把熱雞蛋撈起放入量筒內，並畫上記號，量取容積。 2. 再將蛋放入耐熱塑膠袋，然後把袋口綁緊放入冷水中冷卻，直到完全冷卻了再量取容積。 3. 比較上述加熱後及冷卻後的容積。 蛋殼敲破加熱前的容積：279.5ml 處 處 理 方 式 容 積 加熱後仍然高溫的蛋(72℃) 加熱冷卻後的蛋(26℃) 量得容積 282.0ml 279.9ml 與加熱前的容積比較 +2.5ml +0.4ml 〈三〉、蛋殼剝掉之後的熱脹冷縮 1. 將前面〈二〉的蛋蛋殼完全剝掉放入裝有325ml的水的量筒內，並畫上記號，量取容積(冷卻的)。 2. 再把六顆蛋用保鮮膜一起包起來，再放入耐熱塑膠袋，然後把袋口綁緊放入熱水中加熱，直到水沸騰5分鐘後再舀取325ml的熱水倒入量筒，再把熱雞蛋撈起放入量筒