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童玩製作「海底世界」、「浮沉玩偶」、「簡易萬花筒」
2009/12/07 00:06:19瀏覽23296|回應6|推薦41

指導教授:方金祥 院長

海底世界(化學花園)

材料:1.~4.項可於化學材料店購得

1. 水玻璃(流動液狀矽酸鈉)

2. 硫酸銅(藍色)

3. 硫酸鎳(綠色)

4. 氯化亞鈷(紅色)

5. 海砂

6. 旋轉上蓋的玻璃瓶一支(10 元商店有售)

作法:

1. 將水玻璃滴入預先準備的玻璃瓶裡(約1公分高)。

2. 加水到玻璃瓶內約九分滿後搖晃瓶身使成均勻水溶液。

3. 在水玻璃溶液中加入一小杓藍色硫酸銅,靜置二分鐘後觀察。

4. 在水玻璃溶液中加入一小杓綠色硫酸鎳,靜置二分鐘後觀察。

5. 在水玻璃溶液中加入一小杓紅色的氯化亞鈷,靜置二分鐘後觀察。

6. 加入適量海砂後,以滴管加水到溢出瓶口。

7. 旋緊瓶蓋後靜置觀察。(勿劇烈搖晃)

原理:

 利用過渡金屬鹽類之表面在水玻璃溶液中,過渡金屬鹽類中之銅、鎳等過渡金屬離子與水玻璃中之鈉離子進行離子交換,而形成具有半透膜性質之銅、鎳等矽酸鹽類薄膜,此一薄膜只容許水玻璃中之水分子透過半透膜滲透進入,當水進入半透膜至超過滲透壓後半透膜便會破裂,內部新鮮之過渡金屬鹽類中之過渡金屬離子又即刻與水玻璃中之鈉離子,進行交換後再度形成新的薄膜。這樣的過程一直重複,就會有類似海底世界的美麗水草與珊瑚。

浮沉玩偶

材料:

1. 滴管二支

2. 銅釘六支

3. 可樂或汽水寶特瓶一支

4. 小玩偶

作法:

1. 滴管剪去尾端細管,只留約一公分長度。

2. 以三支銅釘(不生鐵銹)插入滴管靠近細管部分(平均分配角度120度)

3. 將小玩偶以熱熔膠黏在滴管上(亦可直接以油性筆在滴管上畫圖案)即成浮沉子。

4. 把浮沉子壓入水中,讓滴管充滿水。

5. 當手指一放,水進入浮沈子,可增加其重量,輕壓浮沈子,水即滴出,浮沈子重量會減輕,以此調整滴管水量,使浮沉子墜入杯底後能緩慢上升。

6. 寶特瓶加水到九分滿。

7. 將調整好的浮沉子移入寶特瓶中,旋緊瓶蓋。

8. 用手按壓瓶身,檢視浮沉子下降與上升速度,是否合於所求。

原理:

    用手握壓寶特瓶壁,使壓力傳到浮沈子中,因外壓使得水進去浮標或小瓶子內,致使整個浮沈子的體積不變重量增加,換言之,比重增大而下沈。當手鬆開時,氣壓恢復,因外壓減小,浮標上端或滴管尾端被壓縮的空氣壓力大於外壓,則浮標或滴管內的水被壓出,重量減少,比重隨即減小而浮出。

 簡易萬花筒

材料:三面萬花筒需要鏡面紙(向文具店訂購)二面、西卡紙一面、描圖紙一小張,6mm寬雙面膠適量、各色吸管(或雙面色紙)碎片

作法:

1. 將鏡面紙裁切成長19公分、寬8公分的長方形,西卡紙裁成長17公分,寬6公分的長方形。

2. 鏡面紙寬4公分處作記號,以刀片輕輕劃過後,對摺成二等分(鏡面向內V字型)。

3. 西卡紙左右二側各取1公分(中間4公分)寬度劃記,以刀片劃過摺成ㄇ字型。

4. 西卡紙二側1公分處(ㄇ字型內側)分別貼上一長條雙面膠。

5. 西卡紙與鏡面紙對齊底端黏合,使成三角柱狀。

6. 黏合後的三角柱缺口,黏上一圈雙面膠,V字型鏡面紙頂端也貼上雙面膠。

7. 描圖紙貼在三角柱缺口上,可以將三角柱立於桌面上,將描圖紙依底部三角形的三個角割開,平整貼於三角柱上。

8. 灑一些碎細管或色紙入三角柱中,即成簡易萬花筒。觀察時須將缺口向前,以手指輕敲萬花筒,觀察內部排列組合圖案。

原理:

萬花筒是利用光學原理(光的反射原理)作成的。

色紙碎屑或彩色吸管,在三面鏡子上連續多次反射,形成無數的碎屑或吸管虛像,組成一幅幅彩色圖案。

( 知識學習隨堂筆記 )
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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=jscandy&aid=3564346
 引用者清單(1)  
2014/09/30 02:19 【udn】 比價後還有更便宜!字型 老師 調整 黏著劑比價

 回應文章

育瑄
2013/12/18 15:49

你好 請問我買的是Na2SiO3粉末

應該加幾克Na2SiO3溶於幾克的水呢?

是否要加熱才能製得水玻璃

謝謝你。

小魚媽媽(jscandy) 於 2013-12-19 07:29 回覆:
由於方教授已退休,目前無法聯絡,可否請您自行向其他化學老師或是販售原料的商電詢問呢?

min
請問
2012/06/29 15:16
你好,請問水玻璃買來就是液狀的嗎?再請問水玻璃的英文化學名是什麼?因為我找到很多(正矽酸鈉偏矽酸鈉 -五個結晶水 、偏矽酸鈉 -無水),不曉得哪個才是正確的!謝謝你的回答 :)
小魚媽媽(jscandy) 於 2012-07-03 13:00 回覆:
偏矽酸鈉為玻璃狀固體 加水加熱時變為黏性很大的液體 即為水玻璃

可由混合二氧化矽與碳酸鈉強熱使其熔化而製得偏矽酸鈉(Na2SiO3)



水玻璃可溶於水成鹼性 可以做為肥皂的填充劑 玻璃的黏著劑及防火劑



水玻璃加酸時 可得到膠凍狀半透明的矽膠(H2SiO3)

張玉芳
海底世界
2011/09/16 21:10

化學物的東西在哪裡買??


小瓜呆
簡易萬花筒
2011/07/03 10:28
請問市售鏡面只大約多少錢?
小魚媽媽(jscandy) 於 2011-07-04 08:21 回覆:
不清楚喔!可否麻煩您直接詢問文具店呢?

魚子醬
你好:D
2010/05/02 18:07

水玻璃的實驗我們自科社剛好做到

由於要寫老師所出的功課

可以引用實驗原理的地方嗎?

會適切的修改的^^

小魚媽媽(jscandy) 於 2010-05-03 13:04 回覆:
可以,我也是以網路資訊整理而成的‧

滿心期待
前來叨擾
2010/01/22 18:47
可以請問萬花筒的鏡面紙是屬於相片紙嗎
因為文具行跟美術社好像都不是很清楚這種紙的材質
小魚媽媽(jscandy) 於 2010-01-23 20:56 回覆:
不是相片鏡面紙喔!是像鏡子一樣會反射影像的紙。我們教授說因為這種紙不便宜,而且買的人少,所以都要先向文具店預訂,才買得到!