基于PBL理念的STEAM实验课程

悦町教育出品

STEAM实验

Lead-in （导入）

天气瓶真的能预报天气嘛？

天气瓶里美丽的结晶是怎么来的？

天气瓶，又称风暴瓶（Storm Glass），会根据外界温度的变化，变化出不同形状的结晶。天气瓶最早是19世纪英国海军上将 Robert FitzRoy 所发明，作为航海时预测天气的工具。

Theory 

原理

天气瓶对应STEAM教育中的科学部分，具体运用了不同物质溶解度随温度变化不同的性质。

Estimated Time

预估时间

1 day （1天）

Materials

材料

方案一：

1. 透明玻璃瓶(有盖、100ml以上)

2. 天然樟脑粉10g

3. 氯化銨2.5g

4.  硝酸鉀2.5g

5.  蒸餾水33ml

6.  95% 酒精

7. 玻璃杯

8. 手套

在原料不容易配齐的情况下可以采用

方案二（直接采购配好的溶液）：

1. 风暴瓶A溶液（无机盐溶液）、风暴瓶B溶液（天然樟脑醇溶液）

2. 透明玻璃瓶(有盖、100ml以上)

3. 玻璃棒

instruction

步骤说明

1. 将AB两溶液按1：1的配比导入玻璃瓶中；

2. 用玻璃棒搅拌使得两溶液充分混合；

3. 尝试用热水和冰水来改变玻璃瓶周边的环境温度；

4. 观察瓶内结晶变化情况。

注：采用方案一的需要注意各化学物质的配比准确。

Troubleshooting

疑难解答

Q1：天气瓶里为什么会长出形状各异的结晶？

A1：瓶内结晶的变化，主要是由于溶液内的樟脑，硝酸钾，氯化铵在水与乙醇混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。 温度改变时，三种物质的结晶析出，溶解速度有差异而造成的交互作用。 而温度的变化速度，则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素综合作用，造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。 

当然，现代研究证实，温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素;与天气的对应关系几乎成随机分布，无预测价值。 虽然不能用来预报天气，但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化，仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材，学习溶液的配置与结晶行为。

--end--

声明：本文章由网友投稿作为教育分享用途，如有侵权原作者可通过邮件及时和我们联系删除：freemanzk@qq.com