2022年11月19日 星期六

溪水的藍色怎麼來?

子欣說砂卡礑的溪水好藍…子欣的文章文字總是那麼的柔和


為什麼好藍,可以很容易查到原因,是因為水中也碳酸鈣微粒所造成的瑞立散射。

Why do rivers have colors ?

Turquoise Waters Explained

STUDY ON TURQUOISE AND BRIGHT SKY-BLUE APPEARING FRESHWATER BODIES


但是引人思考的點,是為何有碳酸鈣微粒。

不太可能是碳酸鈣風化產生,一般情況下碳酸鈣也不好溶,那換個思路。或許是溶解的碳酸鈣析出導致,這些重新析出的碳酸鈣,又是怎麼來,應該有三種原因

(1)同離子效應…這邊似乎沒有這個條件

(2)溶解度降低,這個就有兩個可能性了

(a)壓力降低:因為石灰岩在地下水中溶解,可能地下水壓力較大,所以溶解度較高,在湧出過程中逐漸降壓,就會導致開始析出微粒。

(b)溫度升高:溪水往下游流動,水溫逐漸升高,勢必導致碳酸鈣溶解度下降,自然水中開始析出微粒。

這篇九寨溝湖水顏色的研究裡面,也提到了溫度變化造成碳酸鈣微粒析出。瑞立散射發生於粒徑遠小於波長的情況,且藍光明顯於紅光,導致於紅光穿過,藍光則到處散射,因而上方看湖水,會缺乏紅光而偏藍或綠。


至於海水的藍,則是水分子的拉曼光譜


碳酸鈣性質可參見維基百科

要驗證,可以設計一些條件試試


2022年10月21日 星期五

科普活動的形式與省思

自己參加過一些科普活動,為了讓聽者駐足或是投入一些,很多都會以集點換獎品或是發送紀念品的方式進行,人是很多,但是科學活動的本質真的兼顧了嗎?想要深度深一些又該怎麼處理?

投影片「科普活動省思」投影片由邱彥文老師所製作,裡面很多觀點,值得參考與省思,除了市集模式,闖關模式,還可以增加工作坊、科學表演等模式,提供原理講解與實作,可以讓活動更多元



2022年10月12日 星期三

維管束縱向標本製作與課堂應用

2020某天備課,看著乾掉的木棉葉柄上的維管束孔洞,再加上上一節課學生削出來的縱切維管束,覺得只看縱切面無法清楚了解管細胞長管構造,就嘗試把削出來的地方,用金相打光觀察,當下還懷疑看到的是什麼。
木棉葉柄上的維管束孔

學生削出來的縱切維管束
金相觀察削出來的地方 
穿透光觀察削出來的地方 
開始了一連串對根莖葉維管束木質部管細胞的標本製作與觀察,並且開始找尋能讓學生自己完成玻片標本的方法,早期的西洋芹莖部木質部標本如下

未染色

亞甲藍染色5-10分鐘

對竹筷吹氣可以驗證長管相通,但是可否用實驗材料來做?就開始對西洋芹、向日葵莖、玉米莖吹氣試試







把一些活動與想法,紀錄在下面的文章


染色方式與觀察樣本都還有很多方式可以去試,如果只是想單純看看,也可以直接去削木頭或鉛筆,可以看看下面的這篇

最後,感謝科博館邱少婷博士, Orange-tsai,以及學校的夥伴給予的建議與協助

2022年7月23日 星期六

立體感的影子

經由側邊崁燈燈光的照射,出現了這種具有立體感的影子,很特別的半影體驗,照片拍攝於台中科博館







2022年7月15日 星期五

莫耳教學在新課綱下的調整

新課綱下,已將莫耳數的計算鬆綁,更能夠著重於連結反應前後原子數守恆,與化學反應是重新排列組的概念。連結莫耳數、原子量與質量,也常讓我困擾,因為學生會不斷搞混。

既然如此,就降低認知負荷,讓學生著重於使用與連結,而非計算。因而設計了一組卡牌,有大有小,配合課程中的反應使用,在適當提問引導下,可以從化學反應那邊,一路用到化學計量。使用方式為將原子卡牌輸出後,適當裁剪,保留下方原子量、1莫耳個數與1莫耳重量,然後開始將卡牌吸附於黑板上開始提問。下方是黑板上水分子的組合方式。


可以提問如下
1個水有幾個氫原子
1莫耳水有幾莫耳氫原子
1莫耳水中氫原子有幾莫耳?重幾克?

也可以用來解釋氫氧燃燒成水的相關計量問題,不用算,只要用卡牌組合出反應式中的分子,然後看著回答即可
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:H2%2BO2%3DH2O.svg


卡牌可自由使用,點此下載:黑板板大卡牌;學習單小卡牌







2022年6月5日 星期日

線上虎克定律、浮力模擬實驗

虎克定律模擬實驗


1.開啟網址

https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs/latest/masses-and-springs_zh_TW.html 

2.勾選自然長度與平衡位置,並將尺拉到適合位置做測量,操作影片如下

https://youtu.be/ok-bi8nDCQ8

3.開啟網址後,點選建立副本,再開啟表單做實驗紀錄

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1lu9kZx5BDuJhPsBXPoOszBa9ydYiSKlK7owhSTlEk7g/copy

手機板要手動建立副本,操作方式:https://youtu.be/hQ_HHTA-l70

4. 完成後,先下載,再上傳自己紀錄的實驗結果,完成作業,操作影片如下,數據勿照抄影片

https://youtu.be/Fa2Pz266KBs


浮力模擬實驗

 以下文字取自小P老師臉書貼文,浮力這邊可以取用這些不錯的資源

『「力」的季節已經到了,科學老師常常需要依賴虛擬實驗來進行課程。

虛擬實驗在課程中的角色,可以是「講述法的輔助」「替代實體實驗」

也可以是提供學生思考的模型,後續會從模型中提出預測,並且在真實實驗室裡進行驗證。

當然更可以是上述三個功能同時用上

之前在PHET中,有很不錯的浮力虛擬實驗,不過因為flash消失也跟著消失了,最近取而代之的是這個。

https://phet.colorado.edu/sims/html/density/latest/density_zh_TW.html?fbclid=IwAR2w0toF66RM7lTtCyku3jhVxK0GNBD-l1YQwXqmr5XR71tQBAIES-UshV0

不過這個的主題是密度,不是浮力,所以少了浮力力圖可以呈現。

因為去年的518事件,我在家裡用scrach寫了一個替代方案,大家也可以參考使用

https://scratch.mit.edu/projects/542957646

另外 CoSci這裡也有很多可能可以用的上的方案

https://cosci.tw/dev/#loadFeaturedFiles

最後,一樣的提醒是,教學上,一定是由具體現象,進入抽象思考,最後才是用數學模式來做精準的思考和預測。』

我覺得小P老師 scrach那個最好用

https://scratch.mit.edu/projects/542957646


原始出處:



2022年5月2日 星期一

酸鹼中和放熱與鹽類析出

為了能不加熱看到沉澱,且明確感受到中和放熱,就嘗試使用醋酸加入氫氧化鈉,並在氫氧化鈉過量的狀態下,析出醋酸鈉。不使用濃鹽酸原因主要是食鹽溶解度跟醋酸鈉接近,但濃鹽酸較為嗆鼻。

藥品: 醋酸1ml、氫氧化鈉3g、蒸餾水3ml、廣用試紙一張或試劑一滴。

(藥品可減半,若想增加要留意可能有爆出試管的風險)

器材:100ml燒杯*2、試管*1、滴管

安全宣導:濃酸濃鹼腐蝕性強,接觸時儘速沖洗、試管口不可對人,操作時試管需置於試管架上,試管架須放置於桌面中央、放熱量大,水會沸騰,需一滴滴滴加

觀察點:氫氧化鈉溶解放熱、醋酸氣味、醋酸酸鹼性、滴定過程放熱、滴定過程指示劑顏色變化、鹽類析出

步驟1:燒杯取氫氧化鈉3g、燒杯取蒸餾水10ml、試管取1ml醋酸、廣用試紙一張

步驟2:觀察氫氧化鈉,加入3ml蒸餾水後輕輕搖晃至氫氧化鈉溶解,並觀察放熱現象

步驟3:廣用試紙投入試管中,觀察記錄顏色,並搧聞醋酸

步驟4:試管至於試管架上,用滴管將氫氧化鈉滴入

(1)計算滴至廣用試紙變成綠色滴數

(2)計算滴至不再出現沸騰現象滴數

(3)觸摸試管下緣,感覺中和放熱效果

(3)將所有剩餘氫氧化鈉加入

中和過程
醋酸鈉析出
固化的醋酸鈉
學生操作


學生成果
後記:
(1)可詢問學生用那些現象判斷中和反應結束的當量點概念,此反應的缺點是當量點時pH值為8.67,並非中性。
(2)氫氧化鈉降溫後溶解度下降頗多,因此容易直接析出在試管壁
(3)使用10公分短試管效果不錯,配合試管架,將試管架置於桌面中央,避免噴出時噴到人的風險