Zeta帶社團 | 教學筆記

[教學]打造自己的氣象站-天氣瓶

2015-03-17
社團活動:天氣瓶


Storm Glass—天氣瓶,據說是由19世紀的英國海軍將領Robort Fitzroy所發明的,目的是為了預測天氣,Robort Fitzroy就是有名的小獵犬號的船長,所以天氣瓶也因次隨著小獵犬與達爾文環遊過世界,更還出現在著名的小說:海底兩萬哩中的鸚鵡螺號上,雖然被稱作天氣瓶,但現在天氣瓶已經被證明瓶中的變化跟天氣沒有關係,會影響結晶的造型主要是溫度變化程度。

storm-glass-Explanation

雖然沒辦法真正預測天氣,但是瓶中不斷變化的羽毛結晶,僅僅只是做為擺飾,就已經夠療育人心了,而這也是我這周要讓學生自己動手DIY的作品。

所需要的材料很簡單:
2.5 g 硝酸鉀 Potassium Nitrate
2.5 g 氯化銨 Ammonium Chloride
33 mL 蒸餾水 – 我所使用的是買來的泰山純水
40 mL 乙醇(酒精)95% Ethyl Alcohol / Ethanol
10 g 樟腦粉 Camphor Powder

步驟:
1.將硝酸鉀跟氯化銨加入33ml的純水並攪拌到徹底溶解
2.將樟腦粉加入酒精,也是攪拌到徹底溶解
3.將水溶液加入酒精溶液,用熱水加熱直到完全溶解
4.裝瓶後靜置一段時間,就會開始有雪花或是羽毛狀的結晶囉
storm-glass (2)

其中要注意的是樟腦必須要天然樟腦,平常家中化學合成的樟腦丸是無法完成作品的。

storm-glass (3)

先是秤硝酸鉀跟氯化銨的重量
因為只要2.5G
最好是能用到電子秤
storm-glass (4)同組的學生輪流攪拌,直至完全溶解
硝酸鉀跟氯化銨加入水中溶解是吸熱反應
所以燒杯摸起來是冰冰的



storm-glass (6)練習一下量筒的使用

storm-glass (7)

將兩組溶液混和之後
馬上就會產生白色沉澱
要想辦法將這些沉澱物溶解掉是重點
加熱是好方法
但是溫度太高的話
酒精會揮發掉
所以泡溫泉是最好的方法!

storm-glass (8)

storm-glass (10)

比較一下
可以發現沉澱物變少了

storm-glass (9)

storm-glass (11)

完全溶解成透明液體後
就可以開始為小組成員分裝囉

storm-glass (5)
這是我一開始示範做給學生看的作品
在學生開始操作的同時
已經可以看出有不少結晶出現了

storm-glass (12)

課程結束
每位小朋友都有一個屬於自己的天氣瓶
記得找地方好好收藏起來
很快它就會長出漂亮的羽毛結晶喔