題目：無字天書

題 目 : 無 字 天 書 學 校 : 桃 園 縣 龜 山 鄉 新 路 國 小 學 生 : 五 年 級 同 學 摘 要 : 五 年 級 上 學 期 翰 林 版 自 然 與 活 科 技 領 域 中 的 水 溶 液 中 提 及 利 用 紫 色 高 麗 菜 汁 做 微 酸 鹼 指 示 劑 來 檢 驗 酸 鹼 濃 度 因 為 酸 鹼 指 示 劑 具 有 獨 特 的 變 色 效 果, 原 先 我 們 想 要 利 用 可 變 色 的 特 性 做 一 系 列 與 不 同 液 體 的 相 關 實 驗 ; 不 過, 同 學 在 市 面 上 發 現 有 在 販 售 所 謂 隱 形 筆, 因 此 使 我 們 想 要 來 試 驗 何 種 生 活 中 常 見 的 液 體 作 為 隱 形 筆 較 為 適 合 一 在 日 常 生 活 中 許 多 紙 類 中 挑 選 較 適 合 作 為 無 字 天 書 的 紙 張 二 加 熱 紙 張 時, 選 用 較 為 穩 定 的 熱 源 來 烘 乾 紙 張 使 字 跡 出 現 三 選 擇 適 合 的 溶 液 做 為 無 字 天 書 的 最 佳 材 料 四 與 藝 術 與 人 文 課 程 相 結 合 壹 研 究 動 機 翰 林 版 五 年 級 自 然 與 生 活 科 技 領 域 中 的 水 溶 液 單 元, 在 課 堂 實 驗 中, 看 到 酸 鹼 溶 液 變 化 多 端 的 顏 色, 令 人 目 不 暇 給 相 當 有 趣, 也 讓 同 學 們 驚 呼 連 連 當 我 們 想 在 近 一 步 研 究 水 溶 液 時, 卻 發 現 水 溶 液 不 僅 只 在 酸 鹼 檢 驗 上 顏 色 會 有 所 變 化, 當 沾 到 水 溶 液 的 紙 張 在 受 熱 之 後 似 乎 也 會 出 現 不 同 的 變 化 加 上 有 同 學 拿 著 市 面 上 販 售 的 隱 形 筆 使 得 我 們 對 於 不 同 水 溶 液 產 生 的 不 同 特 性 更 加 有 興 趣 我 們 透 過 一 起 擬 定 實 驗 計 畫 實 際 操 作 討 論 收 集 各 種 方 法 來 討 論 : 不 同 溶 液 的 酸 鹼 性 與 無 字 天 書 製 作 效 果 的 影 響 作 為 無 字 天 書 得 最 佳 紙 張 不 同 溶 液 中 何 種 容 易 最 合 適 做 為 無 字 天 書 的 原 料, 及 選 用 穩 定 的 熱 源 且 不 至 於 破 壞 紙 張 想 藉 此 在 自 然 與 生 活 科 技 領 域 以 及 藝 術 與 人 文 領 域 獲 得 相 關 知 識 與 聯 結 貳 研 究 目 的 一 探 討 紙 質 是 否 會 影 響 無 字 天 書 的 製 作 二 找 尋 穩 定 的 熱 源 並 不 破 壞 紙 張 三 找 尋 日 常 生 活 中 哪 些 溶 液 可 做 為 隱 形 筆, 而 且 擁 有 哪 些 共 同 特 性 四 探 討 日 常 生 活 中 哪 種 溶 液 最 適 合 作 為 隱 形 筆 五 與 藝 術 與 人 文 領 域 結 合 --- 利 用 不 同 水 溶 液 作 畫, 提 高 學 習 效 果 參 研 究 設 備 與 器 材 溶 液 : 檸 檬 汁 柳 橙 汁 雪 碧 汽 水 可 樂 咖 啡 米 酒 肥 皂 水 糖 水 鹽 水 醋 小 蘇 打 水 等 紙 張 : 粉 彩 紙 描 圖 紙 影 印 紙 棉 紙 宣 紙 圖 畫 紙 厚 紙 板

器 材 : 石 蕊 試 紙 酒 精 燈 吹 風 機 檯 燈 棉 花 棒 滴 管 燒 杯 磅 秤 刀 子 濾 紙 肆 研 究 過 程 與 方 法 一. 探 討 紙 質 是 否 會 影 響 無 字 天 書 的 製 作 ( 一 ) 步 驟 : 1. 先 裁 切 各 式 紙 張 ( 描 圖 紙 影 印 紙 馬 糞 紙 宣 紙 圖 畫 紙 厚 紙 板 ) 相 同 大 小 2. 用 毛 筆 沾 小 蘇 打 溶 液 以 在 各 式 紙 張 上 寫 出 正 字 3. 將 寫 了 正 字 的 紙 張 用 吹 風 機 吹 乾 4. 利 用 電 熨 斗 將 紙 張 加 熱 5 分 鐘 烘 乾 紙 張, 並 小 心 注 意 紙 張 烘 乾 經 過 是 否 有 燃 燒 現 象 5. 觀 察 紙 張 變 化 並 紀 錄 結 果 ( 二 ) 過 程 : 1. 原 先 選 定 的 紙 張 種 類 相 當 多 元, 但 因 大 多 有 顏 色 的 色 紙 在 用 沾 了 小 蘇 打 水 溶 液 的 筆 寫 過 之 後, 皆 留 下 很 明 顯 的 痕 跡 ; 即 使 使 用 吹 風 機 吹 乾, 仍 然 殘 留 筆 跡, 無 法 符 合 無 字 天 書 的 基 本 要 求, 故 最 終 選 定 的 紙 張 皆 為 吹 乾 後 不 會 留 下 筆 跡 的 紙 張 2. 原 先 選 定 檸 檬 水 作 為 實 驗 的 溶 液, 但 因 皆 無 法 順 利 製 作 出 明 顯 的 筆 跡, 因 而 最 終 選 擇 使 用 小 蘇 打 水 3. 最 終 選 定 以 描 圖 紙 影 印 紙 馬 糞 紙 宣 紙 圖 畫 紙 厚 紙 板 這 六 種 紙 張 作 為 探 討 紙 質 的 種 類 原 先 選 擇 的 紙 張 種 類 殘 留 筆 跡, 無 法 符 合 無 字 天 書 的 要 求

殘 留 筆 跡, 無 法 符 合 無 字 天 書 的 要 求 檸 檬 水 所 製 作 的 紙 張, 筆 跡 顯 現 效 果 差 ( 三 ) 結 果 : 紙 張 材 質 結 果 特 徵 描 圖 紙 字 跡 不 明 顯, 且 紙 張 容 易 受 熱 捲 曲 影 印 紙 字 跡 清 晰, 效 果 良 好

馬 糞 紙 字 跡 清 晰, 但 因 有 藍 色 底 色 存 在, 效 果 較 差 宣 紙 圖 畫 紙 字 跡 清 晰, 但 紙 張 厚 度 較 薄, 加 熱 時 不 易 掌 握, 選 用 加 熱 的 器 材 應 特 別 注 意 字 跡 顏 色 過 淡, 較 不 明 顯 厚 紙 板 字 跡 顏 色 不 均 勻 ( 四 ) 我 的 發 現 : 1. 以 影 印 紙 馬 糞 紙 宣 紙 的 效 果 最 佳 ; 而 圖 畫 紙 厚 紙 板 及 描 圖 紙 則 無 法 顯 示 明 顯 均 勻 的 字 跡 2. 宣 紙 字 跡 顯 示 效 果 相 當 優 秀, 但 因 紙 張 較 薄, 在 加 熱 時 須 特 別 注 意 ;

馬 糞 紙 則 因 為 有 色 色 紙, 所 以 顯 示 效 果 上 略 顯 不 足 3. 影 印 紙 則 因 字 跡 顯 色 明 顯 加 上 紙 張 厚 度 較 厚, 方 便 使 用 者 加 熱, 而 且 在 紙 張 的 取 得 上 也 甚 為 方 便, 故 選 定 影 印 紙 做 為 接 下 來 實 驗 的 主 要 材 質 二. 找 尋 穩 定 的 熱 源 並 不 破 壞 紙 張 ( 一 ) 步 驟 : 1. 選 用 影 印 紙 一 張 2. 用 毛 筆 沾 以 小 蘇 打 溶 液 在 各 式 紙 張 上 寫 出 正 字 3. 將 寫 了 正 字 的 紙 張 用 吹 風 機 吹 乾 4. 利 用 酒 精 燈 具 吹 風 機 檯 燈 電 熨 斗 加 熱 5 分 鐘 烘 乾 紙 張, 並 小 心 注 意 紙 張 烘 乾 經 過 是 否 有 過 熱 產 生 燃 燒 現 象 5. 觀 察 紙 張 變 化 並 紀 錄 結 果 ( 二 ) 過 程 : 1. 在 使 用 酒 精 燈 具 時, 因 火 源 溫 度 難 以 掌 握, 所 以 造 成 紙 張 常 常 有 不 小 心 就 發 生 燃 燒 的 現 象 發 生 ; 但 以 大 家 覺 得 酒 精 燈 所 烘 烤 出 來 的 字 跡, 顯 得 字 跡 濃 淡 不 一, 相 當 有 藝 術 氣 息 2. 使 用 檯 燈 與 吹 風 機 吹 乾 時 則 因 為 加 熱 溫 度 不 足, 即 使 加 熱 很 久, 字 跡 仍 然 無 法 順 利 浮 現 不 小 心 起 火 的 無 字 天 書 顏 色 濃 淡 不 一 的 字 跡

以 吹 風 機 烘 乾 的 紙 張 以 檯 燈 照 射 的 紙 張 使 用 電 熨 斗 烘 乾 紙 張 ( 三 ) 結 果 : 熱 的 來 源 結 果 特 徵 酒 精 燈 字 跡 顏 色 深 淺 有 別, 加 熱 時 不 易 掌 握 溫 度

吹 風 機 加 熱 溫 度 不 足, 無 法 顯 示 字 跡 檯 燈 加 熱 溫 度 不 足, 無 法 顯 示 字 跡 電 熨 斗 加 熱 迅 速 且 穩 定, 字 跡 顏 色 均 勻 ( 四 ) 我 的 發 現 : 1. 使 用 酒 精 燈 時, 火 源 溫 度 最 難 以 掌 控, 常 常 都 有 起 火 燃 燒 的 現 象 發 生 ; 但 顏 色 濃 淡 不 一 的 字 跡 卻 有 著 最 濃 厚 的 藝 術 氣 息 2. 吹 風 機 與 檯 燈 所 提 供 的 熱 源 不 足, 使 用 時 間 過 長, 字 跡 卻 無 法 顯 現 3. 電 熨 斗 提 供 熱 源 穩 定 且 迅 速, 但 須 特 別 小 心 使 用 時 紙 張 與 桌 子 溫 度 很 高, 小 心 燙 傷 三 探 討 日 常 生 活 中 哪 種 溶 液 最 適 合 作 為 隱 形 筆 ( 一 ) 步 驟 : 1. 選 用 影 印 紙 一 張 2. 用 毛 筆 沾 以 小 蘇 打 水 檸 檬 汁 米 酒 肥 皂 水 糖 水 醋 蜂 蜜 水 牛 奶 洗 手 乳 等 溶 液 在 紙 張 上 寫 出 正 字 3. 將 寫 了 正 字 的 紙 張 用 吹 風 機 吹 乾

4. 利 用 電 熨 斗 加 熱 5 分 鐘 烘 乾 紙 張, 並 小 心 注 意 紙 張 烘 乾 經 過 是 否 有 過 熱 產 生 燃 燒 現 象 5. 觀 察 紙 張 變 化 並 紀 錄 結 果 ( 二 ) 經 過 : 1. 每 種 溶 液 皆 調 配 至 飽 和 溶 液, 再 予 以 書 寫 ; 檸 檬 汁 則 以 檸 檬 原 汁 做 為 原 料, 並 未 加 糖 或 其 他 調 味 ; 米 酒 則 以 料 理 食 用 米 酒 做 為 原 料 未 加 水 稀 釋 ; 醋 則 以 料 理 食 用 醋 作 為 原 料, 未 加 水 稀 釋 2. 書 寫 文 字 時, 每 次 使 用 過 的 毛 筆 用 清 水 洗 淨 後, 在 將 比 以 衛 生 紙 加 以 吸 乾, 再 沾 取 下 一 種 溶 液 3. 實 驗 進 行 小 組 分 工 為 書 寫 以 吹 風 機 吹 乾 用 電 熨 斗 烘 乾 三 個 部 份 選 用 不 同 溶 液 書 寫 以 吹 風 機 吹 乾 紙 張 使 用 電 熨 斗 烘 乾 紙 張 ( 三 ) 結 果 :

溶 液 結 果 特 徵 檸 檬 汁 無 法 顯 示 字 跡 米 酒 無 法 顯 示 字 跡 肥 皂 水 無 法 顯 示 字 跡 糖 水 無 法 顯 示 字 跡

醋 可 顯 示 字 跡, 但 字 跡 不 明 小 蘇 打 水 字 跡 清 晰, 效 果 良 好 蜂 蜜 水 可 顯 示 字 跡, 但 字 跡 顏 色 較 淺 牛 奶 可 顯 示 字 跡, 但 字 跡 顏 色 較 淺

洗 手 乳 可 顯 示 字 跡, 但 字 跡 顏 色 淺 ( 四 ) 我 的 發 現 : 1. 使 用 檸 檬 汁 米 酒 糖 水 肥 皂 水 溶 液 無 法 顯 示 字 跡 2. 使 用 醋 小 蘇 打 水 蜂 蜜 水 牛 奶 洗 手 乳 可 顯 示 字 跡, 其 中 以 小 蘇 打 水 效 果 最 佳 3. 無 字 天 書 字 跡 的 顯 現 與 溶 液 酸 鹼 度 沒 有 絕 對 關 係 四 與 藝 術 與 人 文 領 域 結 合 --- 利 用 不 同 水 溶 液 作 畫, 提 高 學 習 效 果 ( 一 ) 步 驟 : 1. 選 用 圖 畫 紙 與 宣 紙 各 數 張 2. 用 棉 花 棒 與 毛 筆 沾 以 小 蘇 打 水 溶 液 在 圖 畫 紙 上 自 由 作 畫 ; 以 及 用 毛 筆 在 宣 紙 上 書 寫 3. 將 畫 了 畫 的 圖 畫 紙 及 寫 了 字 的 宣 紙 張 用 吹 風 機 吹 乾 4. 利 用 電 熨 斗 加 熱 5 分 鐘 烘 乾 紙 張, 並 小 心 注 意 紙 張 烘 乾 經 過 是 否 有 過 熱 產 生 燃 燒 現 象 5. 觀 察 紙 張 變 化 並 紀 錄 結 果 ( 二 ) 過 程 : 1. 使 用 畫 筆 及 毛 筆 沾 取 飽 和 的 小 蘇 打 水 書 寫 作 畫 2. 書 寫 繪 畫 過 程 中, 因 為 是 透 明 溶 液, 所 以 不 易 掌 握 且 容 易 造 成 過 度 沾 染

使 用 小 蘇 打 水 繪 畫 使 用 小 蘇 打 水 書 寫 書 法 風 乾 後 無 字 跡 顯 現 風 乾 後 無 字 跡 顯 現 使 用 電 熨 斗 烘 乾 紙 張

( 三 ) 結 果 : 運 用 無 字 天 書 作 畫 運 用 無 字 天 書 作 畫 運 用 無 字 天 書 作 畫 運 用 無 字 天 書 書 法 運 用 無 字 天 書 書 法 運 用 無 字 天 書 書 法 ( 四 ) 我 的 發 現 : 1. 使 用 小 蘇 打 水 作 畫 與 書 寫 時, 因 是 透 明 水 溶 液, 容 易 造 成 溶 液 濺 灑 的 現 象, 是 美 中 不 足 之 處

2. 圖 畫 紙 與 宣 紙 在 用 小 蘇 打 水 書 寫 或 繪 畫 之 後, 加 以 吹 風 機 風 乾, 皆 能 達 到 無 字 天 書 的 要 求, 且 烘 乾 紙 張 之 後, 筆 跡 皆 清 楚 可 見 伍 結 論 與 討 論 一 在 進 行 實 驗 之 前, 同 學 們 事 先 搜 尋 許 多 關 於 無 字 天 書 的 製 作 方 式 ; 當 在 實 驗 開 始 之 前 討 論 時, 有 同 學 認 為 可 以 使 用 以 前 所 學 的 酸 鹼 性 溶 液, 遇 到 酸 鹼 指 示 劑 會 變 色 的 方 式 來 製 作 無 字 天 書 也 有 同 學 認 為 可 以 使 用 蠟 燭 先 在 紙 上 寫 字 或 畫 圖, 再 加 以 水 彩 著 色, 因 蠟 燭 上 的 臘 會 使 紙 張 不 著 色, 而 造 成 無 字 天 書 的 效 果 也 有 同 學 認 為 可 以 利 用 硝 酸 鉀 燃 點 ( 物 質 開 始 燃 燒 的 溫 度 ) 較 低, 其 它 部 分 燃 點 高, 所 以 火 星 就 像 知 道 路 一 樣, 向 前 走 的 方 式 而 最 終 我 們 選 擇 了 一 個 利 用 生 活 週 遭 的 物 品, 可 以 輕 而 易 舉 獲 得 材 料 的 實 驗 方 式, 利 用 不 同 水 溶 液 加 熱 的 方 式 來 製 作 無 字 天 書, 這 個 實 驗 過 程 就 如 同 玩 科 學 遊 戲 一 般 輕 鬆 自 在, 有 別 於 一 般 偏 重 理 論 的 科 學 實 驗 二 在 選 擇 紙 張 方 面, 一 開 始 同 學 所 選 定 的 紙 張 材 料 相 當 的 多 元, 紙 張 種 類 繁 多, 依 其 用 途 及 品 質 特 性 可 概 分 為 文 化 用 紙 工 業 用 紙 包 裝 用 紙 家 庭 用 紙 資 訊 用 紙 及 特 殊 用 紙 等 六 大 類 但 在 開 始 試 驗 時, 我 們 首 先 發 現, 有 顏 色 的 紙 張 大 多 以 染 色 的 技 術 上 色, 所 以 當 遇 到 水 時 往 往 會 有 褪 色 的 情 形,, 而 產 生 痕 跡, 故 不 符 合 我 們 要 的 無 字 天 書 過 於 平 滑 與 吸 水 性 不 佳 的 紙 張 ( 描 圖 紙 ), 則 因 為 很 難 使 紙 張 風 乾, 往 往 用 電 熨 斗 加 熱 之 後, 圖 畫 或 字 跡 容 易 糊 成 一 片, 也 不 適 合 做 為 無 字 天 書 的 材 料 厚 度 過 厚 的 紙 張 則 因 為 不 易 風 乾 即 烘 乾 紙 張, 故 不 適 合 在 短 時 間 內 做 為 無 字 天 書 的 材 料 後 來 在 字 跡 顯 示 效 果 較 佳 的 紙 材 ( 影 印 紙 馬 糞 紙 宣 紙 ) 中, 大 多 有 相 同 的 特 性, 即 紙 張 中 皆 含 有 相 同 的 物 質 碳 酸 鈣 caco3 圖 畫 紙 宣 紙 馬 糞 紙 影 印 紙 描 圖 紙 圖 畫 紙 屬 於 模 造 紙 類, 主 要 成 份 是 短 纖 紙 漿 與 白 土 ( 碳 酸 鈣 caco3), 都 屬 於 非 塗 佈 紙 ( 表 面 沒 經 化 學 塗 佈 或 拋 光 ) 是 我 國 特 有 的 手 工 藝 紙 使 用 青 檀 樹 皮 及 稻 草 為 原 料, 經 石 灰 ( 碳 酸 鈣 caco3) 處 理 日 光 漂 白 及 打 漿 後 用 手 工 抄 造 而 成 馬 糞 紙 通 常 使 用 稻 麥 草 以 燒 鹼 或 石 灰 法 制 漿, 輕 度 打 漿 用 作 普 通 紙 盒 包 裝 鞋 生 產 黃 紙 板 的 原 料 是 100% 的 本 色 石 灰 法 稻 草 漿 或 麥 草 漿 以 及 廢 紙 裡 面 主 要 成 份 是 短 纖 紙 漿 與 白 土 ( 碳 酸 鈣 caco3) 用 純 木 漿 製 造, 其 純 淨 度 主 要 取 決 於 木 漿 品 質 針 葉 林 木 質 細 膩 結 構 緊 致 且 纖 維 韌 長, 是 製 造 描 圖 紙 的 最 佳 原 料 紙 張 的 製 作 特 性

三 選 擇 加 熱 器 具 時, 原 先 試 想 以 酒 精 燈 作 為 優 先 考 量, 因 為 烘 烤 出 來 的 筆 跡 字 樣 有 濃 淡 深 淺 不 一 的 美 感, 不 過 因 為 溫 度 與 紙 張 間 的 掌 握 困 難, 常 常 造 成 紙 張 燃 燒 得 現 象 後 來 選 擇 的 吹 風 機 與 檯 燈 燈 泡, 則 是 因 為 加 熱 器 具 本 身 會 達 到 高 溫, 但 卻 無 法 使 紙 張 快 速 受 熱, 導 致 最 後 紙 張 無 法 受 熱 顯 現 字 跡 在 一 連 串 的 試 驗 中, 最 後 我 們 選 定 以 電 熨 斗 來 加 熱 紙 張, 這 樣 可 以 達 到 快 速 且 穩 定 的 效 果, 不 過 在 使 用 時 要 注 意 到 加 熱 過 後 紙 張 與 桌 子 容 易 過 熱 在 此 實 驗 中 發 現 最 佳 的 加 熱 器 具 並 不 是 溫 度 最 高 的 酒 精 燈, 而 是 能 提 供 穩 定 的 電 熨 斗 ; 至 於 吹 風 機 和 檯 燈 則 是 因 為 提 供 的 溫 度 較 低 則 不 被 列 入 考 量 中 紙 張 燃 點 應 該 是 華 氏 451 度 約 為 攝 氏 232 度 左 右, 所 以 在 我 們 所 選 擇 的 加 熱 器 劇 中, 只 有 酒 精 燈 容 易 使 紙 張 產 生 燃 燒 的 現 象 酒 精 燈 吹 風 機 LED 燈 熨 斗 化 學 實 驗 中 最 常 使 吹 風 機 溫 度 適 用 電 壓 :DC 3.3~4.0 V 使 用 電 壓 : 用 的 加 熱 儀 器. 關 於 70~120 額 定 電 流 :350~ 110V 60Hz 酒 精 燈 的 火 焰 溫 度, 不 同 資 料 有 不 同 的 說 法. 有 的 資 料 介 紹 酒 精 燈 火 焰 溫 度 可 達 400-500, 各 種 資 料 關 於 酒 精 燈 火 焰 溫 度 都 沒 有 一 個 準 確 的 測 量 資 料 和 定 論 再 移 動 ㄉ 情 況 下 ~ 溫 度 只 有 40~100 度 而 已 500mA(Max) 平 均 溫 度 ( 室 溫 25 功 率 1W):60~75 操 作 環 境 溫 度 :-40~100 各 種 選 用 的 加 熱 器 溫 度 範 圍 1200W 溫 度 範 圍 : 約 80 度 C~200 度 C 四 選 擇 不 同 溶 液 書 寫 時, 原 先 以 為 容 易 的 酸 鹼 度 會 影 響 此 項 實 驗 的 結 果, 但 在 最 終 實 驗 結 果 中, 檸 檬 汁 米 酒 糖 水 肥 皂 水 溶 液 無 法 顯 示 字 跡, 而 在 醋 小 蘇 打 水 蜂 蜜 水 牛 奶 洗 手 乳 則 可 顯 現 字 跡 由 實 驗 結 果 得 知, 做 為 無 字 天 書 的 溶 液 原 料 與 容 易 的 酸 鹼 性 並 無 絕 對 相 關 我 們 進 而 討 論 這 些 可 顯 示 的 水 溶 液 有 何 共 同 特 性 首 先 我 們 由 溶 液 本 身 的 成 分 開 始, 在 以 上 的 水 溶 液 中, 我 們 將 物 質 的 組 成 依 照 化 學 的 觀 點 而 言, 作 成 以 下 的 分 類 : 物 質 的 組 成 純 物 質 混 合 物 元 素 化 合 物 組 成 粒 子 非 均 勻 混 合 物 組 成 粒 子 均 勻 混 合 物 只 由 一 種 原 子 所 組 成 由 兩 種 或 多 種 原 子 組 成 Ex: 糖 粉 和 細 鹽 的 混 何 物 岩 石 礦 物 Ex: 糖 水 空 氣 醋 酒 碘 酒 等

Ex: 氫 氧 銅 黃 金 碘 鑽 石 Ex: 水 葡 萄 糖 氯 化 鈉 白 糖 方 糖 蔗 糖 水 蒸 氣 蠟 燭 小 蘇 打 碳 酸 氫 鈉 氯 化 鈣 在 我 們 所 的 各 種 水 溶 液 裡, 各 項 物 質 的 化 學 式 : 檸 檬 汁 C6H8O7 米 酒 C2H5OH 醋 酸 CH3COOH 小 蘇 打 (NaHCO3) 糖 的 化 學 式 是 C 12 H 22 O 11, 我 們 發 現 在 這 實 驗 中 的 水 溶 液 以 小 蘇 打 的 顯 現 效 果 最 佳, 因 為 其 加 熱 化 學 反 應 式 如 下 :2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2, 因 為 會 產 生 碳 酸 鈉 Na2CO3, 因 此 可 以 出 現 較 明 顯 的 字 跡 而 在 水 溶 液 熔 點 與 沸 點 的 方 面, 我 們 所 使 用 的 水 溶 液 分 析 如 下 表 : 焦 糖 牛 奶 肥 皂 醋 酸 蘇 打 把 糖 煮 到 170 度 焦 化 了 的 糖, 加 熱 到 熔 點 以 上 的 高 溫 ( 一 般 是 140~170 以 上 ) 時, 因 糖 發 生 脫 水 與 降 解, 也 會 產 生 褐 變 反 應, 這 種 反 應 稱 為 焦 糖 化 反 應 (caramelization) 牛 奶 是 含 有 許 多 化 合 物 成 分 的 一 種 混 合 物 其 中 所 含 的 成 分 不 外 乎 ~~ 醣 類. 脂 質. 蛋 白 質. 維 生 素. 及 礦 物 質 目 前 市 面 上 牛 乳 的 添 加 物 也 相 當 多, 如 高 鈣 低 脂 牛 C17H35COOH 脂 肪 +NaOH 氫 氧 化 鈉 反 應 後 C17H35COONa 脂 肪 酸 鈉 + 甘 油 只 有 純 物 質 才 有 固 定 的 熔 點 與 沸 點, 肥 皂 既 然 是 混 合 物, 自 然 沒 有 固 定 的 熔 點 是 一 種 有 機 化 合 物, 被 公 認 為 食 醋 內 酸 味 及 刺 激 性 氣 味 的 來 源 分 子 式 CH3COOH 熔 點 16.7 (289.9 K) 沸 點 118.1 (391.2 K 加 熱 會 產 生 二 氧 化 碳, 因 此 常 利 用 此 特 性 作 為 食 品 製 作 過 程 中 的 膨 鬆 劑, 其 化 學 反 應 式 如 下 : 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 熔 點 270 沸 點 851 乳, 就 強 調 其 中 增 添 了 鈣 質 因 為 化 合 物 有 一 定 的 熔 點 沸 點, 混 合 物 無 一 定 的 熔 點 沸 點 所 以 我 們 所 使 用 的 水 溶 液 大 多 屬 於 混 合 物, 因 此 大 多 沒 有 固 定 的 沸 點 與 燃 點 我 們 選 擇 的 水 溶 液 含 有 碳 化 合 物, 在 加 熱 之 後 碳 化 合 物 會 分 解 產 生 黑 色 的 碳 但 因 加 熱 器 材 的 選 擇 與 使 用, 使 得 最 終 效 果 不 佳 因 此 在 此 實 驗 中, 我 們 得 知 水 溶 液 的 沸 點 燃 點 與 無 字 天 書 字 跡 的 形 成 亦 無 絕 對 的 關 連 ; 而 是 與 水 溶 液 本 身 的 組 成 元 素 相 關 五 本 次 的 研 究 不 僅 在 自 然 領 域 學 習 上 有 實 質 意 義, 請 利 用 水 溶 液 加 熱 產 生 的 特 性 作 畫, 可 與 藝 術 與 人 文 課 程 進 行 聯 絡 教 學

陸 參 考 資 料 一 林 佳 蓉 譯 1999 年 365 個 簡 單 有 趣 的 科 學 實 驗 台 北 市 方 智 出 版 社 二 陽 明 書 局 編 輯 1996 年 最 新 科 學 百 科 全 書 臺 北 縣 陽 明 書 局 三 紙 的 種 類 與 製 作 http://www.yfy.com.tw/_chinese/02our_business/03main.aspx?empid=1 1&MainID=18 四 化 學 式 查 詢 與 知 識 http://chemfinder.cambridgesoft.com/ 五 國 中 康 軒 自 然 與 生 活 科 技 課 本 第 三 冊 熱 與 溫 度