空氣充滿在我們的四周, 還會隱藏在海綿、麵包、毛巾、泥沙中……等,凡是占有空間的地方都隱藏著空氣。當時我就想到竹筒裡是否也有空氣呢?

 

X博士摘要說明】

  1. 竹筒裡有空氣嗎?
  2. 竹筒裡有二氧化碳嗎?
  3. 竹筒裡的二氧化碳、人體呼出氣體中的二氧化碳與普通空氣中的二氧化碳含量的比較。
  4. 竹筒裡有氧氣嗎?
  5. 竹筒裡的氧氣、人體呼出氣體中的氧氣與普通空氣中的氧氣含量的比較。
  6. 竹筒裡的空氣、人體呼出的氣體與普通空氣所產生溫室效應的比較。

 

第 51 屆 國小化學科作品

題目:竹筒裡的奧秘

作者:臺中市后里區內埔國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

這個研究在探討:竹筒裡是真空的嗎?還是有空氣呢?如果竹筒裡有空氣,竹筒裡是否含有二氧化碳與氧氣?如果竹筒裡有二氧化碳與氧氣,二氧化碳與氧氣的含量是多少?竹筒裡會不會產生溫室效應呢?本研究的特點:我們想以五年多來自然課所學到的知識與實驗方法,利用自然教室的基本設備,進行以上的探究,希望能揭開竹筒裡的奧秘。由於沒有精密的檢測儀器,我們就設計了竹筒裡的氣體與人體呼出的氣體、普通空氣的比較實驗。因為人體呼出的氣體與普通空氣的含量,書本中有數據可以參考,我們可以將實驗的結果進行相對含量的測定,推估竹筒裡的氣體中二氧化碳與氧氣的含量。

 

X博士步驟說明】

  • 竹筒裡有二氧化碳嗎?
  1. 在錐形瓶中倒入 40mL 的澄清石灰水,搖一搖,澄清的石灰水變成白色混濁。
  2. 連續用不同的竹筒所收集的氣體,實驗五次,都能使澄清的石灰水變成白色混濁。

投影片2

澄清的石灰水變成白色混濁,證明了竹筒裡的氣體含有二氧化碳。

 

  • 竹筒裡有氧氣嗎?
  1. 將裝有竹筒空氣的廣口瓶,蓋住點燃的蠟燭,能夠使蠟燭繼續燃燒一段時間才熄滅。
  2. 用不同的竹筒進行操作,共實驗五次,都能夠使蠟燭繼續燃燒一段時間才熄滅。

投影片3

 

  • 竹筒裡的氧氣、人體呼出氣體中的氧氣與普通空氣中的氧氣含量的比較。

投影片4

我們以空氣中氧氣的體積含量 21%作為比較標準,竹筒裡氧氣的相對含量約為 15.17%,人呼出的氧氣含量約為 16.24%(蠟燭燃燒的秒數與氧氣的體積含量成正比),都比空氣中的氧氣少了很多。

 

  • 竹筒裡的空氣、人體呼出的氣體與普通空氣所產生溫室效應的比較。

投影片5

人體呼出的二氧化碳體積含量為 4%,竹筒裡二氧化碳的相對含量約為 2.67%,普通空氣裡的二氧化碳含量為 0.03%;人體呼出的氣體與竹筒裡的氣體含有較多的二氧化碳,因此,比普通空氣產生較高的溫室效應與保溫效果。

 

數據分析與結論

一、竹筒裡有空氣,其成份與普通空氣有一些不同。

二、竹筒裡的空氣含有二氧化碳,竹筒裡的二氧化碳含量與人呼出氣體的二氧化碳含量都高於普通空氣中的二氧化碳含量。

三、如果以人體呼出的二氧化碳的體積含量 4%作為比較標準,竹筒裡二氧化碳的相對含量約為 2.67%,比普通空氣裡的二氧化碳含量0.03%,高了很多。

四、竹筒裡有氧氣,竹筒裡的氧氣與人體呼出氣體的氧氣含量都低於普通空氣中的氧氣含量。

五、如果以空氣中氧氣的體積含量21%作為比較標準,竹筒裡氧氣的相對含量約為 15.17%,人呼出的氧氣含量約為16.24%,都比空氣中的氧氣含量少了很多。

六、由於人體呼出的氣體與竹筒裡的氣體含有較多的二氧化碳,因此,比普通空氣產生較高的溫室效應與保溫效果。

 

以下是評審給的評語

投影片6

 

X博士評語】

自從工業革命之後,人類開始大量燃燒煤、石油和天然氣,二氧化碳的濃度逐漸提高。因此聯想到中空的植物竹筒裡面是不是也會有二氧化碳,因此展開了一系列的實驗,而其他的植物大萍的葉、布袋蓮的葉柄、空心菜的莖、蓮花的地下莖蓮藕……等是否也有空氣,也是可以去研究的問題。