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自然科探究與實作學習成果-「心得與反思」
升上高二後，在化學領域中學到了更多、更深、更廣的新知。相對的，
學的更多疑問也就越多，有疑問自然就會想要得到解答。在這次的化學課，
老師讓我們以實驗的方式來解決發現的問題。
我們共做了兩個實驗—「蠟燭燃燒」、「奈米硫粒的合成」。實驗中，我們
也遇到了諸多困難，在「蠟燭燃燒」裡，一開始我們遇到了蠟燭傾倒、溶液
濃度無法精確辨別，而這些我們都迎刃而解，但是其中有一個挫折是蠟燭燃
燒後燒杯裡的殘留氣體，導致在短暫的一堂課裡無法讓每次實驗燒杯中氣體
相同，進而可能影響實驗數據。
在第二個實驗「奈米硫粒鐘合成」，我們遇上的問題就不只是一點兩點
了，其中實驗對濃度的要求極為嚴謹，若是濃度出現誤差會導致實驗結果發
生變數。另外，學校的實驗環境或器材可能較不乾淨，讓液體受到污染還沒
開始實驗廷得爾效應就已經出現而前功盡棄。再者，我們這組所探討的實驗
主題與其他組沒有重疊，所以沒辦法比較他人做出的數據來檢視自己的實驗
是否正確，而我們的解決方法是增加實驗次數，排除極值再紀錄實驗結果。
做實驗，遇到難題是再正常不過的，當遇到了障礙就要思考該如何解
決，這次的實驗中雖然數據的結果不是很漂亮，但從過程中，我學到了許
多。像是該如何做出有效的分工、解決問題的辦法等…。
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自然科探究與實作學習成果-「燃燒蠟燭」
班級： 2 年 2 班 組別：第 5 組 座號： 1 號 姓名： 邱睿竑
1.發現問題
1. 兩根不等高的蠟燭在燒杯中燃燒，你們認為是哪一根先熄滅？
把預測結果與理由記錄在下面。
預測結果：高的先熄滅 理由：上方氧氣用完所以先熄滅。
實驗後請將實驗結果與解釋記錄在下面。
實驗結果：高的先熄滅 解釋：二氧化碳往上飄，所以高的先熄滅。
2. 相同體積大小但形狀不同的容器(例如：500mL 的燒杯或量筒)蓋住等高的蠟
燭，請問蠟燭熄滅的順序為？把預測結果與理由記錄在下面。
預測結果：同時熄滅 理由：體績相同且蠟燭等高。
實驗後請將實驗結果與解釋記錄在下面。
實驗結果：隨機，接近同時 解釋：因為容器體積相同，而且蠟燭等高。
3. 將一根蠟燭放入塑膠盤中，盤中裝入淺層的水。點燃時蓋上燒杯，熄滅時燒杯
內的水會上升。記錄蠟燭燃燒的時間與水位上升的高度。
燃燒時間：29.52 秒 上升高度：0.7 公分
觀察現象：發現蠟燭熄滅的瞬間，水面上升速度最快。
4. 將兩根蠟燭放入塑膠盤中，盤中裝入淺層的水。點燃時蓋上燒杯，熄滅時燒杯
內的水會上升。記錄蠟燭燃燒的時間與水位上升的高度。
燃燒時間：17.8 秒 上升高度：1.2 公分
觀察現象：發現蠟燭燃燒數越多，水面上升高度越高。
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圖1 觀察蠟燭在燒杯中燃燒的現象
圖2 記錄蠟燭燃燒的時間
與水位上升的高度
5. 假如你是科學家，看到這樣的現象，什麼樣的問題是值得你要去研究呢？
請將觀察到的現象轉變成問題並記錄下來。
1.燃燒蠟燭的數目不同，對水面上升高度有何影響？
2.蠟燭的數目不同，對燃燒時間有何影響？
3.容器的大小，對水面上升高度有何影響？
4.為何高的蠟燭會先熄滅？為何蠟燭熄滅時水面上升較快？
圖3 把觀察到的現象轉變成問題
圖4 找出可驗證且感興趣的問題
作為探究題目並且報告
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2.規劃與研究
1. 選擇一個有興趣又可驗證的問題做為探究問題，並說明研究動機。
原本實驗為觀察蠟燭在燒杯中燃燒後的水面上升高度，經過一連串的實
驗，我們開始對下水溶液替換是否改變上傷高度感到好奇，因此江水替換
為黑糖水、食鹽水(飽和及未飽和)，來研究「水溶液的不同，對水面上升
高度有何影響?」，紀錄實驗結果並記錄原因。
2. 「實驗中的操縱變因是我們要去改變的變因，其它會影響實驗結果的變因
都要受到控制，不能做改變！」請同學們討論各組所要探究的問題該如何
控制變因、觀察以及測量。
探究問題：水溶液的不同，對水面上升高度有何影響?
實驗器材：蠟燭、燒杯、塑膠盆
操縱變因：水溶液的種類(水、黑糖水、飽和食鹽水)
應變變因：水面上升高度
控制變因：蠟燭高度、蠟燭粗細、燒杯大小、水量多寡
圖5 討論規劃實驗變因
圖6 實際操作並記錄結果
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3. 請將實驗結果記錄下來
水
黑糖水
飽和
食鹽水
燃燒時間
(s)
16
16.5
17.5
液面上升高度
(cm)
0.4
0.8
0.9
實驗數據發現:
蠟燭燃燒時間為
飽和食鹽水>黑糖水>水
液面上升高度為
飽和食鹽水>黑糖水>水
3.論證與建模
1. 我們這組探究的問題是：
水溶液的不同，對水面上升高度有何影響?
2. 我們實驗的發現與解釋：
發現：溶液密度越小，水面上升高度越高(兩者成反比)。
解釋：燒杯內的氧氣量及蠟燭燃燒時間部會因盆內容易改變而有明顯的變
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化，因此若是消耗氧氣量大於製造二氧化碳量導致水面上升，那麼
變因控制得宜，則上升量應該會與溶液密度有相關，因此密度越大
重量就越大，會使上升高度越小，導致上升高度與密度呈負相關。
而我們實驗選擇使用的自來水(密度為 1)、飽和黑糖水(密度約為
1.2)及飽和食鹽水(密度約為 1.6)做出的實驗數據與我們所推測的解
果相符，驗證我們當初的理論。
4.表達與分享
圖7 將研究成果畫成海報
圖8 向全班同學分享研究成果
給其他組的回饋：
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其他同學給我們的回饋：
值得效法的地方：圖表清楚、內容清晰、講解仔細
可以改進的地方：字體略小、可以多一些實驗內容和數據分析
分數：平均 7.95 分(滿分 10 分)，超過 6成(20/30)同學給予 8分以上高分
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自然科探究與實作學習成果-「奈米硫粒的合成」
1.發現問題
1. 已知鹽酸和硫代硫酸鈉的反應如下：
S2O32－(aq) ＋ 2 H＋(aq) → S(s)↓ ＋ SO2(g)↑ ＋ H2O(l)
請完成以下實驗並記錄結果。
混合前的溶液
廷得耳
效應
混合後
的溶液
廷得耳
效應
光徑存在
的時間
A：0.2 M
HCl(aq)10 mL
X
A＋B
O
1分05 秒
B：0.1 M
Na2S2O3(aq)10 mL
X
C：0.2 M
HCl(aq)10 mL
X
C＋D
O
2分57 秒
D：0.1 M
Na2S2O3(aq)10 mL
+5 滴1%清潔劑
X
若溶液出現明顯廷得耳效應（光徑很亮），記錄「O」；若光徑沒有很亮，記錄「X」。
2. 請寫出觀察到的現象。
混合後的液體會慢慢變白色。若搖混合後的溶液，溶液會馬上變混濁。
不同角度看到的光徑存在時間不同。
溶液變混濁後，光徑會看到在移動的顆粒。
加了清潔劑後光徑出現的時間會變長。
碳酸鈉可以減少產生的臭味(SO2)。
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可 驗 證
不 可 驗
沒
興
趣
有
興
趣
3. 請將觀察到的現象轉變成問題，寫在你覺得合適的位置
1.清潔劑種類不同，
光徑存在時間有何差別？
2.容器的形狀不同，
光徑存在時間有何差別？
1.加入清潔劑的量不同，
光徑存在時間有何差別？
2.鹽酸濃度不同，光徑存在時間有何差別？
3.酸的種類不同，光徑存在時間有何差別？
4.硫代硫酸鈉的濃度不同，
光徑存在時間有何差別？
5.HCl 和Na2S2O3的濃度比例不同，
光徑存在時間有何差別？
1.溶液混合的方式不同，
光徑存在時間有何差別？
2.鹼性物質不同，
對於減少臭味有何影響？
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2.規劃與研究
1. 選擇一個有興趣又可驗證的問題做為探究問題，並說明研究動機。
老師提供的酸是鹽酸，酸有很多種類，有強有弱，有單質子酸也有多質子
酸。很好奇改變酸的種類後，延得爾效應與氫離子解離度是否成正相關，
因此想要研究「延得爾效應與氫離子解離度是否成正相關?」
2. 「實驗中的操縱變因是我們要去改變的變因，其它會影響實驗結果的變因
都要受到控制，不能做改變！」請同學們討論各組所要探究的問題該如何
控制變因、觀察以及測量。
探究問題：延得爾效應與氫離子解離度是否成正相關?
實驗器材：燒杯、雷射筆、硫代硫酸鈉、各種酸
操縱變因：酸的種類（鹽酸、硫酸、磷酸）
應變變因：光徑存在時間
控制變因：酸的濃度、硫代硫酸鈉濃度、燒杯大小、藥品的量
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3. 請將實驗結果記錄下來
變色(s)
反應最濃(s)
消失(s)
鹽酸
32
51
87
硫酸
32
37
65
磷酸
32
43
75
根據實驗數據發現，反應速率：
硫酸(65 秒) <磷酸(75 秒)<鹽酸(87 秒)
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3.論證與建模
1. 我們這組探究的問題是：
廷得耳效應與氫離子解離度是否呈正相關?
2. 我們實驗的發現與解釋：
發現：硫酸(65 秒) <磷酸(75 秒)<鹽酸(87 秒)
解釋：由反應式得知 S2O32－和H＋反應，因此推測不同的酸如果有越多氫離子
反應會越快，相同濃度的硫酸(H2SO4)果真比鹽酸(HCl)還要快。硫酸和
鹽酸是強酸，解離度較高；磷酸是弱酸，解離度較低，因此推測關鍵是
解離出來的氫離子才會影響反應速率。
4.表達與分享
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1. 給其他組的回饋：
2. 其他同學給我們的回饋：
值得效法的地方：實驗題目具有創意、表格清晰、解釋很合理
可以改進的地方：講解速度可以再慢一點、按照酸的強弱順序排會更好
分數：平均 8.4 分(滿分 10 分)，超過 8成(26/30)同學給予 8分以上高分