你溶我溶之甜盐密语你溶我溶之甜盐密语.doc

你溶我溶之甜「鹽」「密」語 壹、研究動機 五年級上學期我們的「自然與生活科技」課程中檢驗二氧化碳的實驗中，我們必須要將石灰融入水中製成石灰水溶液做檢測，而檢查二氧化碳後又會有沉澱物產生，這也讓我們回想到三年級上學期「自然與生活科技」課程中「廚房小廚師」這一單元。老師有讓我們做了一些實驗去了解物質在水中溶解的現象，以及砂糖在水中溶解的現象，並進一步探究影響溶解量的因素。雖然我們掌握了溶解的初步概念，但對於物質溶解依然有些許疑問，現在又遇上石灰水溶液由透明變成混濁的情形，使我們產生了對溶解現象的興趣同時也興起了我們想要去追根究柢的動機，於是，我們嘗試探究不同溶質的溶解度，在過程中，相繼有新的發現和疑問，繼而產生新的研究問題。於是，我們進行溶解現象的相關實驗，以解答我們心中的疑惑。 貳、研究問題 探討各種溶質(砂糖、鹽、硼酸)在常溫下的最大溶解度。 探討鹽、糖等常見物質溶解於水後的溶液重量與體積的改變情形。 探討不同濃度的溶液與重量、浮力間的關係。 探討溫度變化與溶質溶解量的關係。 如何將溶解於水中的物質變回來？ 探討砂糖、鹽、硼酸等飽和溶液的沸點和水溶液的差異。 參、研究設備、器材 精鹽、砂糖、硼酸、食用色素(紅、藍)、水、馬鈴薯、胡蘿蔔、250c.c燒杯、500c.c燒杯、小湯匙、磅秤、天秤、竹筷子、酒精燈、三角架、陶瓷纖維網、打火機、溫度計、夾鍊袋、數位相機。 肆、研究過程與結果 【實驗一】探討各種溶質(砂糖、鹽、硼酸)在常溫下的最大溶解度。 一、研究步驟： (一)在燒杯內盛裝100ml的水。 (二)利用磅秤量取食鹽，每次加入5g的鹽到水中，直到不能完全溶解時， 估算加入的鹽量。 (四)砂糖如上述程序。 (五)硼酸因不易溶解，且溶解量小，利用天平逐次取1g的量加入水中。 仔細量取溶質 將硼酸加入於水中溶解 研究結果： (一) 鹽、砂糖、硼酸等溶質溶解於常溫下100ml的水中的最大溶解度。如下表(表一)： 溶解量 溫度 鹽 砂糖 硼酸 20℃ 36g 170g 4g (二) 鹽、砂糖、硼酸於常溫下溶解於100ml的水中的最大溶解量不同。 發現與疑問：溶質溶解於水中，發現重量增加，體積也會改變。那麼，增加的重量是溶質的重量嗎？如果換算成體積，溶質溶解於水中的總體積是溶質和水的體積和嗎？ 【實驗二】探討鹽、糖等物質溶解於水後的溶液重量與體積的改變情形。 一、研究步驟： (一)取100ml的水，扣除燒杯，秤其重量。 (二)量20g的食鹽，放入量筒，算出體積。 (三)再將食鹽倒入水中溶解後，分別計算鹽水的重量和體積。 (四)重複前三個步驟，改由砂糖溶解於水中，計算糖水的重量和體積。 二、研究結果： (一) 分別計算鹽水溶液和糖水溶液的重量與體積改變情形。如下表(表二)： 水溶液 鹽水溶液 砂糖水溶液 鹽 水 鹽水 砂糖 水 砂糖水 重量 20g 100g 120g 20g 100g 120g 體積 18ml 100ml 105ml 28ml 100ml 120ml (二) 從上表二中得知： 1. 鹽溶解於水中的重量等於鹽加水的重量，糖的溶解也是如此。可見，物質溶解於水後的重量(水溶液重量)等於溶質的重量加水的重量，也就是說物質溶解於水後的重量具加成性。 2. 鹽溶解於水中的體積小於鹽加水的體積，糖的溶解也是如此。可見，物質溶解於水後的體積不具加成性。 三、推論：既然物質溶解於水後的重量(水溶液重量)等於溶質的重量加水的重量，因此，物質在水中溶解愈多，濃度愈大，重量也愈重。但是發現體積都相對比原本溶質和水的體積和小，是否同樣體積的溶液，濃度越大重量是否也越重?於是，進行以下實驗探討之。 【實驗三】探討不同濃度溶液間的重量關係。 一、研究步驟： 將1杯100ml的水，放入最大溶解度的鹽及食用紅色素少許(濃鹽水)，攪拌溶解後，取20ml的水，放入夾鍊袋內，並擠掉空氣。 取1杯100ml的水，加入食鹽25g及食用藍色素1少許(稀鹽水)，攪拌溶解後，取20ml放入夾鍊袋內，並擠掉空氣。 取20ml的清水放入夾鍊袋內，並擠掉空氣。 分別使用天秤比較上述三袋之重量關係。 改由砂糖溶解於水中，重複前四個步驟。 比較不同濃度溶液間的重量關係。 二、研究結果： (一) 分別計算鹽水溶液和糖水溶液的重量與體積改變情形。如下表(表三)： 水溶液 鹽水溶液 砂糖水溶液 濃鹽水 稀鹽水 清水 濃糖水 稀糖水 清水 大小關係 最重 次重 最輕 最重 次重 最輕 (二) 從實驗中發現濃度愈大的鹽水溶液重量愈重，所以濃鹽水重量＞稀鹽水重量＞清 水重量，糖水溶液也是如此。 三、思考與疑問：既然相同的溶液，濃度愈大，重量愈重。那麼，經驗告訴我們：在海