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熱-暖暖包 (2012/02/06~2012/02/10)

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大家放寒假這段期間,天氣寒冷,分享寒假活動時,有很多人是去泡溫泉、過年吃熱呼呼的火鍋,或到天氣較好的南部去玩,也有人是利用過年假期乾脆去寒冷的國家滑雪。

寒冷的天氣,要如何度過?小孩紛紛提供自身的經驗,像是穿多一點穿厚一點衣服,戴上圍巾、帽子、手套,吃暖和的火鍋,使用電暖爐,還有使用隨身攜帶的暖暖包。說到暖暖包,當場有小孩從口袋掏出來,大方的請大家摸摸看,「哇!好溫暖喔!」,「我媽媽說要放在口袋裡才會熱」,「暖暖包只能用一天,太久就會不熱」,「我知道!暖暖包用完會變硬硬的一塊」,「我媽媽一次買很多包,7-11有賣,是小白兔的牌子」,「我家的也是!」,正當大家熱烈的討論著有關暖暖包的問題時,有人問:「老師!暖暖包裡面裝甚麼?」,其實我們也沒見過,因為買來都直接拆開包裝使用,後來有小孩提議剪開暖暖包來看就知道了!

所以我們剪開了一個新的暖暖包,倒出裡頭的內容物,是一堆黑色的顆粒粉末,「這是甚麼?都黑黑的?」,我們曾聽聞暖暖包裡鐵粉,不知是真是假?所以拿了磁鐵實驗看看。小孩驚訝的看到,磁鐵上吸附了滿滿的黑色顆粒,「有鐵粉!」「和我們上學期用磁鐵做實驗一樣」,除了鐵粉外,大家還驚訝發現怎麼這堆黑色顆粒溫度升溫,手靠近時便能感受到一股暖意,而且升溫迅速。這怎麼回事?大家希望趕快找出答案來!我們檢視暖暖包包裝袋的內容物說明,裡頭含有鐵粉(大家有檢驗過)、水、食鹽、碳和其他一些成分。

小孩瞧了老半天說:「暖暖包裡沒有看到水,摸起來都是乾乾的呀!」,我們也很納悶,大家摸了這堆黑色的顆粒粉末,發現手會黑黑的,但拍一下就掉落了,又問「為什麼手會變黑色?」 ,原來暖暖包的內容物真的有碳粉,就像摸到黑色的木炭般,手上會沾染到黑色。小孩問:「暖暖包裡頭為甚麼要裝鐵粉?」,其實暖暖包會發熱是因為鐵粉產生氧化作用放熱所致,鐵粉配上水便會生鏽氧化產生熱,而這水的來源,是食鹽水,儲存在碳粉表面無數的小洞裡,此外還有一些吸水聚合物也在這堆顆粒粉末中,所以碳粉成為很好的保水劑和吸水劑,提供暖暖包裡的鐵粉能持續氧化發熱。倒出來暴露在空氣裡的暖暖包成分,氧化速度加快,一段時間後就不熱了。沒想到一包發熱的暖暖包,裡頭還暗藏著許多秘密,太有趣了!幾個小孩表示要回家考考家人,看看他們知不知道呢?

◎木材生火

趁著天氣好時,我們請大家撿了一些樹枝並且拿到太陽底下曬曬,小孩紛紛猜想「這是要燒的嗎?」,「我們要蓋東西嗎?木頭可以蓋房子」,「樹枝可以拿來挖土、煮菜」。請大家想想甚麼時候會覺得熱?有些人想到火,有些人想到天氣熱,我們針對火這個部份來討論。提到火,大家聯想到家中的瓦斯爐點火煮菜,或是停電時點蠟燭、使用打火機及生火烤肉,火在生活裡扮演重要的地位,一些心思轉得快的小孩表示:「我們撿木頭是不是要燒?」,沒錯!我們想和大家在這寒冷的天氣裡,生堆火來取暖,體驗用木材生火的樂趣。

我們參考有關露營的資料圖片,學習堆木材的技巧,整體上木材要堆成個金字塔三角形,首先大家在烤肉爐底層先放枯葉(大家撕報紙代替),第二層用較粗的四根木頭組成四邊形或井字型 ,接著擺上枯葉乾草,最後再堆小樹枝。點燃火時由底層點起,一開始火苗伴隨一些白煙出現,很快的火就由底部往上竄起,火迅速的燃燒起來。大家圍在火堆四周討論「我們成功了!」、「火好大,可是有煙!」、「有火可以烤肉耶」、「我們去露營也有升火」、「在火的旁邊好溫暖喔!都不會冷!」、「火要怎麼樣才會繼續燒?」、「加木頭」、「如果我們要進教室不想燒了怎麼辦?」,大家圍在火旁,一邊伸手取暖,一邊注視著火光輕鬆聊天,度過愉快的時光,小小的一堆火不僅發光發熱,還溫暖大家的心留下深刻的印象。

◎蠟燭燃燒實驗

堆木材時我們曾特別提過要堆成三角形的金字塔型,小孩問為甚麼?其實是要讓木材保留空隙讓空氣流通,我們使用的烤肉爐也有這樣的設計,四個邊都有鏤空的圖案,除了美觀外,還兼具通風的作用。有小孩想到是不是跟烤肉時火太要小搧風有關,我們以蠟燭實驗來說明空氣和火燃燒的關係。燃燒的蠟燭,小孩發現蓋上杯子後還會持續燃燒一段時間,但慢慢火勢漸小直至熄滅,而且杯子的內壁還有一圈霧。有小孩見蠟燭蓋上杯子後,火將要熄滅,於是立刻又把杯子拿起來,沒想到蠟燭的火焰彷彿重生般,又大了起來,大家見狀紛紛仿效,真的!屢試不爽。怎麼 會這樣呢?小孩討論推測原因「因為杯子蓋住就沒有空氣」,「是杯子裡的空氣用完,打開杯子又有空氣跑進去,火又會繼續燒」,沒錯!東西燃燒和空氣有關,不過蠟燭放在空氣裡卻不會自己燃燒,一定要點火提供熱源才能燒起來。我們進一步用打火機點火燒鐵板,卻沒有動靜,小孩見狀說鐵不怕火,燒不起來,鍋子就是用鐵做的!鐵非不怕火,只是能耐高溫,但是同樣點火為什麼蠟燭、報紙、木材能燒,鐵卻燒不起來。歸納這些燃燒的現象,其實說明了物品燃燒須具備幾個條件,要有空氣(氧氣)、熱源(溫度)、可燃性。





 

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