亞太科學教育論壇,第五期,第三冊,專題版二 (二零零四年十二月)
主編︰蘇詠梅
小學科學專題研習 - 衣、食、住、行
趕走矇查查

學校:聖公會靜山小學(下午)  
組員:陳小紅同學、羅志峰同學、蘇若梅同學、余嘉君同學、楊靖同學 
教師:郭美儀老師、李姬莉老師
 
意念
 

有一天,我們的組員小紅洗了一個熱水浴,洗完澡後,她便到浴室鏡前整理一下,但浴室鏡卻變得矇矓不清,原來水蒸氣都沾滿了整面鏡子。就算小紅用布抹淨鏡面,但浴室�堛漱藾]氣立刻又"跑"回鏡面上,弄到鏡面"矇查查",要待好一會,鏡面才回復清晰。於是小紅便跑去問媽媽有甚麼方法可以防止水蒸氣"跑"到鏡面上,媽媽說在洗熱水浴前可以把肥皂液輕輕地抹在浴室鏡面上,那麼洗完浴後,水蒸氣也不會沾滿鏡面了。此外,只須抹一抹鏡面,肥皂液便會抹去。小紅覺得很有趣,便依照媽媽的方法去做,果然,洗完熱水澡後,鏡面仍然很清晰。於是,小紅便和我們幾個組員去研究一下這個有趣的題目,怎樣趕走"矇查查"。

 
目的
 

找出一些可以防止鏡子在沐浴後變「矇」的物料。

 
材料
 
材料:茶、牛奶、檸檬汁、糖、鹽、米水、潤膚露、洗手液、洗潔精、牙膏、洗頭水、洗面奶、藍威寶(清潔劑)、甘油、爽身粉和漿糊。   實驗用的材料
用具:鏡子、熱水、抹布或紙巾、茶匙
設計
 
  1. 首先我們要探究製造肥皂的材料是甚麼,看看肥皂的成份中哪種物質可以防止水蒸氣沾上鏡面。
  2. 其次,除了肥皂液外,還有哪些日常用品塗上鏡面後,也能夠不讓水蒸氣沾上呢?因為我們發覺除了肥皂液外,在廚房和浴室�堨i以找到更多既環保又經濟實用的用品,來讓我們一起趕走"矇查查"!
 
過程
 

1. 我們五個組員,有一些負責用電腦上網尋求資料,有些到圖書館找參考資料,希望可以找出製造肥皂的材料,我們發現製造肥皂的主要材料包括:氫氧化鈉、植物油、鹽、酒精和清水。而自製肥皂的步驟是:

  1. 首先將氫氧化鈉、酒精及植物油用細火加熱及不斷攪勻二十分鐘;
  2. 然後加入鹽水,再加熱二至三分鐘;
  3. 等待其稍為冷卻後,將杯內的固體物質過濾出來,用少量清水沖洗;
  4. 放在通風位置吹乾,就成了簡單的肥皂了。

我們本想嘗試自製肥皂,不過這個實驗有一定程度的危險,我們只好瀏覽網上有關自製肥皂的資料和參考實驗過程的圖片。

2. 除了肥皂液外,我們在廚房和浴室隨意找出一些用品和材料,測試一下它們可不可以趕走"矇查查"。

 
實驗
 
實驗一  
  1. 老師和我們準備了以上各材料,一面鏡子和熱水做實驗;
  2. 首先把熱水放近鏡子,讓水蒸氣沾在鏡面上。(證明水蒸氣遇到較冷的鏡面,會在鏡面上凝結成小水珠,令鏡面"矇查查");
  3. 清潔鏡子後,逐一把各種材料塗在鏡面上,然後把鏡子放近熱水,待一分鐘後,觀察鏡面的變化。大家一起觀察、討論和分析,得到共識後,再作記錄。
   
實驗二 實驗三
  1. 完成第一次實驗後,為了增加準確度,我們各自回家做第二次實驗;
  2. 第二次實驗步驟和第一次實驗大致相同,只是當完成實驗後各人再做記錄。結果可以參考下表:
  1. 抽取兩次實驗成功的材料再做第三次實驗;
  2. 步驟和實驗一、二相同,目的是提高實驗的準確性。結果可以參考下表:
同學一
同學二
同學三
同學四
同學五
茶
牛奶
檸檬汁
鹽水
砂糖 + 水
米水
洗手液
洗潔精
洗頭水
沐浴露
藍威寶
甘油
牙膏
爽身粉
洗面奶
潤膚露
漿糊
成功 一半成功 不成功
同學一
同學二
同學三
同學四
同學五
洗手液
洗潔精
洗頭水
沐浴露
藍威寶
檸檬汁
成功 一半成功 不成功
 
結果
 
完成這三次實驗後,我們把實驗的材料分作兩類,一類是含天然物質成分,另一類是含化學物質成分。歸納三次實驗結果,我們做了兩個簡表來表示:

天然物質

化學物質

名稱
實驗結果
第一次
第二次
第三次
茶
水點沾在鏡面
與第一次相同
/
牛奶
水點沾在鏡面
與第一次相同
/
檸檬汁
頗清晰
與第一次相同
與第一次相同
砂糖加水
不清晰
與第一次相同
/
鹽加水
不太清晰
與第一次相同
/
米水
不清晰有水點
與第一次相同
/
名稱
實驗結果
第一次
第二次
第三次
洗手液
清晰
清晰
清晰
洗潔精
清晰
清晰
清晰
洗頭水
清晰
清晰
清晰
沐浴露
清晰
清晰
清晰
藍威寶
清晰
清晰
清晰
甘油
有水珠在鏡面
有水珠在鏡面
/
牙膏
模糊
模糊
/
爽身粉
模糊不精
模糊不精
/
洗面奶
有少許模糊
有少許模糊
/
潤膚膏
少許不清晰
少許不清晰
/
漿糊
非常模糊
非常模糊
/
黃色字的材料,表示實驗成功,鏡面很清晰。
 
困難
 

我們在參與這個活動的過程中,遇到不少困難:

  1. 本來老師和我們都想嘗試自製肥皂,但老師考慮到學校沒有實驗室和設備,而且做這個實驗有一定危險性,所以老師不考慮讓我們做這個實驗;
  2. 準備的時間略嫌不夠。三月初,老師挑選我們後,到三月中召開第一次會議,四月初又經過一個復活節假期,所以實際準備的時間只有幾個星期;
  3. 因為我們只是小學生,對於一些化學物質和化學名詞都不大認識,所以要常常上網找資料和請教老師。
 
改良
 

原來肥皂、清潔劑等界面活性劑都缺乏耐久性無法長期使用,所以我們參考過一些資料可以自製一種「防霧劑」,解決鏡片霧氣的現象:

  1. 先用一隻乾淨量杯,注入一份優質洗潔精,份量自定,如一匙或20克左右;
  2. 再注入純淨甘油半份,即洗潔精份量的一半,以及藥用松節油(非松節擦藥或機械松節水)三數滴;
  3. 用潔淨竹枝或玻璃棒慢慢攪勻,就成為防霧劑;
  4. 用較韌紙巾拭抹,也可在蘸取這劑液後,放於陽光處曬乾或熨乾;
  5. 用曬乾後的劑液軟布拭抹眼鏡片,讓鏡片表面形成有破壞霧水表面張力的功能;
  6. 把劑液拭抹浴室玻璃、鏡片,功效更顯著。
 
總結
 

我們發現肥皂、洗手液、沐浴露、洗潔精、洗頭水和藍威寶(清潔劑)這些化學產物都可以趕走水蒸氣,而含有天然成份的物質效果就不太好,究竟是甚麼原因呢?

水蒸氣原本只是透明無色的氣體,在鏡面結成細細的小水滴之後,才使得鏡面看來矇查查的。這和水滴的「表面張力」有關。如果水和鏡面之間的表面張力大的話,就會結成珠狀。如果「降低」表面張力的話,水份就會散成一片片的,不會形成水珠狀,我們的視線也就不容易被擋住了。

肥皂和其他的清潔用品一樣,具有界面活性劑(一種化學合成劑),可以降低鏡面和水蒸氣之間的表面張力,令水蒸氣不易結成水珠狀,就不會令鏡面有霧氣的了!其實,不只是肥皂,其他方便使用、沒有傷害性、又可以降低表面張力的物質都可以,例如洗手液、洗潔精等。

 
感想
 

陳小紅:我很喜歡參加常識百搭這個活動,因為常識百搭除了訓練我們的合作性外,還讓我們認識到許多朋友。在這個展覽中,不但訓練我們的腦袋,又可以嘗試做實驗,令我們對科學加深了認識,所以我會好好珍惜這個機會。


余嘉君:常識百搭是一個很益智的活動,它令我們眼界大開,可以讓我們認識新朋友,互相交流經驗。老師在全校中挑選了我們幾位同學,使我們的校園生活變得更充實,不過,有時也要犧牲其他的活動來遷就,但我亦覺得值得。希望明年我也可以再參加這個有趣的活動。


蘇若梅:我覺得參加常識百搭這個活動很開心,因為做實驗的過程中有很多開心的事,和其他隊員相處又融洽。我們都很投入這個過程,我們分工合作,每人做一些,很快便做好了。所以無論展覽結果如何也不重要,當然勝出就最好,但如果輸了的話也不重要,因為勝敗乃兵家常事。


羅志峰:我覺得參加常識百搭很有意義和很有趣,可以訓練同學們的合作性和團隊精神。和同學、老師一起探究是一件很開心的事情,有時我們會說說笑話,但要做實驗和討論的時候,大家都會很努力和認真,所以我很喜歡參加這項活動。

 
參考
 

網址:

  1. http://www.orisun.com
  2. http://www.ayyz.net
  3. http://www.zhedu.net.cn
  4. http://www.halderman.net
  5. http://www.esse.com.tw
  6. http://www.bud.org.tw
  7. http://www.kiwivision.com
  8. http://www.tlsps.tp.edu.tw

書籍:

  1. 少年兒童出版社改編(2001):《十萬個為什麼》上海,少年兒童出版社。
  2. 成映鴻著(1998):《兒童科學實驗》台灣,台灣書店。
 
鳴謝
 

我們的爸爸、媽媽、兄弟姊妹、常識科老師

 
編者及評判的話
 
同學們有恆心地反覆測試各種物料的結果,並清晰地記錄下來,從而得出結論,相信同學們在過程中建立了很好的科學方法和精神。若在早前的資料搜集階段能先了解水點在鏡面形成的相關因素,相信同學們便更深入了解這個現象。

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