空氣的秘密

原作者：黃乃文
關鍵詞：空氣、排水集氣法、氣壓
同義詞：空氣是物質、空氣是流體

我們的周圍充滿了空氣，呼吸成長都在空氣中，我們是那麼的需要它，卻很少感覺到它的存在！要如何觀察空氣的性質並了解、運用它？讓我們一起來發現空氣的奧秘吧。

探究問題

1. 我抓得到空氣嗎？
2. 空氣有重量嗎？
3. 除了呼吸以外，我還可以用空氣來做什麼事？

實作項目

1. 材料
   氣球、木棍、橡皮圈、膠帶、剪刀、繩子
   
2. 製作
   將兩顆大小相同的氣球綁在木條的兩側，木條的中心綁一條繩子形成氣球天平，試著調整重心讓天平維持水平。
   
3. 操作
   
   
   1. 猜測：為什麼氣球天平呈現一側高一側低的姿態？如何操作能讓天平保持平衡？把其中一個氣球洩氣後，天平會失衡嗎？先猜想再操作。
      
   2. 猜測：把汽球壓到裝滿水的容器內，會排出多少水量？接著利用排水集氣法收集球內所有的氣體，能收集多少體積？先猜想再操作。
      

結果與討論

藉著簡單的實驗與觀察，發現空氣具有質量與體積，因此空氣是一種物質。

1. 結果：洩氣氣球的一端會翹起來，沒有洩氣的一端較重；證明洩氣端質量有變輕，且空氣具有質量。
2. 結果：氣球在水中會把水排開，證明空氣具有體積。由於在氣球內為壓縮空氣，因此用排水集氣法收集到的氣體體積比未洩氣前的氣球體積大。

教學目標

玩中學的模式，適用於各年齡層。

1. 知識上：認識到空氣是一種物質。
2. 技能上：能測量空氣質量與體積。
3. 情意上：對生活科學產生興趣，願意深入研究。

應用

1. 在科學上：測量氣體質量與體積的方法。
2. 在科技上：製作氣體起重機與噴水裝置。
3. 在藝術上：製作不同的造型氣球。
4. 進階活動：製作灑水器、起重機、空氣砲。