這天 狐狸貓和梨梨跟麥麥 一起前往實驗室 因為他們聽說小數蛙 正要進行一個有趣 又有視覺衝擊的實驗 所以他們決定來一探究竟 小數蛙看見狐狸貓他們充滿了求知慾 便邀請大家一起來瞭解這個神奇 又能探究原理的實驗 於是小數蛙拿出一個 裝有約100毫升透明液體的寶特瓶 握緊瓶身後 上下搖晃寶特瓶 此時原本透明的液體 竟然變成藍色的! 放置一下之後 液體又慢慢變回透明的 狐狸貓看了直呼太神奇 只見小數蛙氣定神閒地說: 這就是我們今天要探究原理的「藍瓶實驗」 藍瓶實驗需要用到的器材有 燒杯、寶特瓶、 純水、氫氧化鈉、 葡萄糖、亞甲藍液 進行實驗之前 要戴好手套、口罩、護目鏡 做好安全保護措施之後 就可以開始動手操作囉! 首先 需要配製氫氧化鈉水溶液 我們取100毫升的純水、 2克的氫氧化鈉 攪拌均勻後靜置 等溶液冷卻之後 再加入2克葡萄糖 攪拌均勻 並將溶解後的水溶液 倒入寶特瓶中 接著滴入數滴亞甲藍液到瓶子裡 「藍瓶實驗」的藍瓶就完成了 我們可以觀察瓶中溶液的顏色變化 當我們劇烈搖晃寶特瓶 瓶子裡的液體會變成藍色的 神奇的是 靜置幾秒鐘之後 液體又會再度變為透明無色的 這個變色實驗 可重複進行十幾次 但當溶液從無色變成藍色 所需要的搖晃時間變得更久時 可以將寶特瓶的瓶蓋打開 再次讓空氣中的氧氣進入瓶裡 液體又能回到原本的變色速度 就可以繼續進行實驗了! 狐狸貓三人合力做出了神奇的變色藍瓶 麥麥搖晃寶特瓶後靜置 他們觀察瓶內液體的顏色變化後 驚嘆不已 這時 小數蛙詢問他們 這個實驗的最大特色是什麼? 三人齊聲回答: 顏色變化! 狐狸貓猜想 寶特瓶中液體顏色變化的原因 是亞甲藍液 小數蛙表示他猜得沒錯 並進一步解釋實驗的特色 這個實驗的特色 是因為亞甲藍液在氧化後的狀態 與還原後的狀態 會呈現不同的顏色 在氧化後的狀態時 亞甲藍液會呈現藍色 在還原後的狀態時 亞甲藍液會呈現無色 所以當我們將亞甲藍液 加入氫氧化鈉與葡萄糖的混合水溶液後 此時亞甲藍液 是呈現氧化後的狀態的藍色 之後又因為某種原因還原成無色的 狐狸貓猜測 讓亞甲藍液還原的物質是葡萄糖 因為他曾經在課外讀物上看到 葡萄糖是一種還原糖 能夠使其他物質還原 果然 讓亞甲藍液從氧化後的狀態的藍色 還原為無色的原因 就是葡萄糖 麥麥把玩著手中的寶特瓶 想了想之後說: 所以搖晃寶特瓶 讓亞甲藍液重新與瓶中的氧氣氧化 就能將還原成透明狀的液體 重新變成藍色的 小數蛙見大夥兒 似乎都瞭解了實驗原理 便決定挑戰他們 能否讓亞甲藍液的顏色變化速度更快? 狐狸貓三人決定接受挑戰 他們討論後 整理出兩個重點: 1.藍瓶實驗中 造成液體變色的反應物 是葡萄糖和亞甲藍液 2.葡萄糖可以將亞甲藍液 從氧化後的狀態還原 讓溶液從藍色變成無色 因此 他們推論: 加入更多的葡萄糖 提高溶液內葡萄糖的濃度 就能讓溶液從藍色變透明的速度變快 狐狸貓將他們的推論告訴小數蛙 想知道這是否就是正確答案 但小數蛙鼓勵他們 用實驗來驗證答案 於是三人決定再做一次藍瓶實驗 並且只改變葡萄糖的濃度 來探究葡萄糖濃度 對亞甲藍液變色時間的影響 梨梨以原本的濃度做實驗 當作對照組 麥麥負責兩倍濃度實驗 狐狸貓則是三倍的濃度 他們依照剛剛的實驗步驟 取用相同的氫氧化鈉 並加入適量的蒸餾水攪拌溶解 待溶液靜置冷卻後 再依照各自的濃度需求 分別取用了2公克、4公克及6公克的葡萄糖 並觀察實驗結果 由於這次實驗的結果 和大夥的推論一樣 狐狸貓開心得跳了起來 小數蛙提醒大家 不管預期的結果為何 都要依照實際實驗的結果與數據 討論、分析並整理 小數蛙補充說明 在實驗中 能夠自己改變實驗條件的部分 就叫做操縱變因 狐狸貓對於今天又學到新知識 感到非常充實 小數蛙決定出個小測驗考考他 就讓我們跟著狐狸貓 一起複習今天學到的內容吧! 同學們 今天的實驗 是一個氧化與還原的探究實驗 我們利用亞甲藍液 在氧化後的狀態 與還原後狀態的顏色變化 以及葡萄糖的還原能力 來探究葡萄糖濃度 對於亞甲藍液顏色變化時間的影響 同學們要記得 在進行探究實驗的時候 一次只能改變一個操縱變因 也就是狐狸貓所說的 改變的實驗條件 這樣才能判斷 操縱變因是否真的會影響實驗結果! 從今天的探究實驗中 狐狸貓一行人 選擇以葡萄糖的濃度作為操縱變因 同學們可以思考一下 在這個實驗中 還有哪些實驗藥品、實驗步驟 可以作為操縱變因 有想法的同學 可以在下面的留言區跟我們互動哦!