社教館「暖包科學冰雪緣」活動趣味登場 暖暖包發熱原理大解秘 親子實驗暖洋洋

Etenews 記者 林尊煌 報導

高雄市立社會教育館11月18日上午在該館中庭舉辦一場科學趣味親子活動「暖包科學冰雪緣」，由高師大物理系ㄚ達教授周建和領軍的「Adept（ㄚ達）實驗室街頭物理團隊」，帶領親子探索暖暖包發熱原理及奧秘，隨著進入冬季氣溫下探，百餘親子透過簡易科學實驗親手製作實用暖暖包，場面也跟著暖呼呼起來。
物理變化和化學反應總是伴隨著能量與物質間的變化，這些豐富又有用的原理被廣泛應用在日常生活中，暖暖包就是其中之一。ㄚ達教授周建和表示，目前市面上的暖暖包分為鐵粉暖暖包和醋酸鈉暖暖包兩類，前者是藉著鐵粉氧化反應緩緩放熱，後者則是透過結晶的物理變化來發熱。了解原理後加以安排應用就可以變成好玩的遊戲，親子們躍躍欲試。

社教館「暖包科學冰雪緣」共分成三個主題，第一個主題是「氧化鐵暖暖包」，由黃靖雯老師主講，她告訴親子鐵接觸空氣中的氧，會氧化成氧化鐵，過程中會放出熱量，使用鐵粉可以增加反應面積，加速放熱效應。鐵氧化是一個「不可逆」的反應，即不能再利用，例如便利商店販售的用過即丟的暖暖包。
科學實驗活動中先由親子操作現成鐵粉暖暖包，體驗放出的熱量，然後思考運用各種方法如何增加反應速率，接著再親手使用夾連袋將鐵粉、鹽巴、活性碳放入，自製氧化鐵暖暖包，正常情況下鐵要氧化生鏽，必須經過一、二天才能明顯看出來，不過因為暖暖包裡面的鹽巴催化了鐵的氧化，使用粉狀的鐵還會增加與空氣接觸的表面積，因此暖暖包內的發熱反應速度就會加快，過程中讓許多小朋友覺得不可思議，紛紛發出讚歎聲。
接下來的兩個主題是都由蔡宗哲老師負責講解，分別是「醋酸納暖暖包」和「暖包結晶作畫」，蔡宗哲老師表示，醋酸鈉結晶會放熱，要先製成過飽和醋酸鈉水溶液，再運用晶種或應力作用控制結晶進行，這個過程是「可逆」的，用過的結晶加熱後可回到過飽和溶液的狀態，故可多次重複使用。
步驟是先秤取適量醋酸鈉融入水中，將容器移至鍋子加熱，快沸騰前移出爐子靜置，稍涼後裝入滴瓶備用，因為過飽和是不穩定狀態，過程中需時時小心注意，雜質、應力劇烈擾動或殘留小晶粒都有可能使整個滴瓶結晶不能使用，故「Adept（ㄚ達）實驗室街頭物理團隊」已事先將材料滴瓶準備好，以方便親子操作。
蔡宗哲老師說「暖包結晶作畫」是取小晶粒當晶種放置桌上，再利用做好的過飽和醋酸鈉滴瓶，慢慢滴入結晶，老師強調滴瓶要距離晶種至少1隻手指的距離，太靠近晶種會讓滴瓶內的醋酸鈉溶液全部結晶而失敗。只見親子們小心翼翼慢慢滴，結晶柱隨之向外擴大慢慢長高，心情也跟著high起來，或者使用有顏色的醋酸鈉滴瓶著色結晶作畫，顏色繽紛煞是好看，就像迪士尼動畫「冰雪奇緣」女主角艾莎的冰雪魔法，令人嘖嘖稱奇，神奇的化學過程讓親子們覺得相當有趣。
謝昀霑小朋友由爸爸陪同報名，參加這次活動最大的收穫是讓他增加不少知識，實作中感到好玩又有趣。吳溢樂小朋友和媽媽第一次玩戶外科學實驗，對於不飽和醋酸鈉可以滴出雪柱和作畫，覺得很新鮮。
社教館表示，舉辦「暖包科學冰雪緣」活動，主要是為了讓大、小朋友可以一起領略物理原理和化學變化的樂趣，使用身邊日常生活用品，設計成趣味科學並親手做實驗與遊戲，經由實作培養小朋友對科學產生興趣，引導其進一步思考，體驗科學探究的精髓，啟發學生解決問題能力、創意思考特質等潛能。自己動手DIY做實驗，從日常生活中取材，在遊戲中大發現，發揮創意玩出不一樣的樂趣。

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