天氣瓶的科學(xué)魔法，燃青少年之科學(xué)夢

結(jié)晶是一種什么現(xiàn)象?結(jié)晶的原理是什么？能夠用來預(yù)測天氣的天氣瓶是如何制作的？天氣瓶怎么來預(yù)測天氣？2024年12月7日，文山市東實(shí)驗(yàn)小學(xué)四年級(jí)（5班）的小朋友們帶著疑問來到了文山學(xué)院筑夢科普實(shí)驗(yàn)基地，他們將在志愿者的帶領(lǐng)下，開啟探索之旅。

科學(xué)講解之概念原理

志愿者帶著小朋友們來到教室，通過播放視頻和知識(shí)講解，讓同學(xué)們了解了結(jié)晶的原理和天氣瓶的制作。結(jié)晶是指物體從液態(tài)或氣態(tài)形成晶體的過程。天氣瓶是一種古老的天氣預(yù)報(bào)工具，利用液體在特定溫度下的結(jié)晶過程來預(yù)測天氣變化。

天氣瓶內(nèi)的溶液會(huì)根據(jù)氣溫變化而產(chǎn)生不同的結(jié)晶形態(tài)，當(dāng)溫度降低時(shí)，溶液中的溶解度降低，導(dǎo)致溶液過飽和并析出晶體。根據(jù)晶體的形態(tài)和分布，可以大致判斷當(dāng)前的溫度情況，從而預(yù)測天氣。

動(dòng)手實(shí)踐與制作

實(shí)驗(yàn)開始前，科普講解員為同學(xué)們制定了天氣瓶制作過程的模板，并準(zhǔn)備好了實(shí)驗(yàn)材料。制作初始，同學(xué)們用量杯精準(zhǔn)量取適量酒精，緩緩倒入裝有樟腦的容器，接著拿起玻璃棒輕柔攪拌，直至樟腦完全溶解于酒精之中。同學(xué)們的目光緊緊鎖定容器，全神貫注地操作，確保每一個(gè)步驟都精準(zhǔn)無誤，為后續(xù)的反應(yīng)營造了良好條件。

與此同時(shí)，在另一邊，同學(xué)們用量筒精確量取定量的水倒入燒杯，隨后加入硝酸鉀。在志愿者的悉心協(xié)助下，使用酒精燈對硝酸鉀溶液進(jìn)行加熱，以加速硝酸鉀的溶解進(jìn)程。同學(xué)們時(shí)刻關(guān)注著溶液的狀態(tài)，謹(jǐn)慎操作，確保實(shí)驗(yàn)安全有序進(jìn)行。待硝酸鉀溶液冷卻至室溫后，同學(xué)們小心翼翼地將之前配制好的樟腦酒精溶液緩緩倒入其中，同時(shí)輕輕攪拌，使兩種溶液充分融合。最后，同學(xué)們將混合好的溶液輕輕倒入透明玻璃瓶，用軟木塞穩(wěn)穩(wěn)地密封瓶口，至此，一個(gè)個(gè)獨(dú)一無二的天氣瓶制作完成。

觀察反思與活動(dòng)總結(jié)

本次活動(dòng)旨在通過親身體驗(yàn)的實(shí)踐操作，向青少年普及結(jié)晶的原理，深度培養(yǎng)他們對科學(xué)的濃厚興趣以及綜合能力。制作完成后，同學(xué)們迫不及待地開始觀察天氣瓶的結(jié)晶變化。隨著氣溫的起伏波動(dòng)，溶液中逐漸呈現(xiàn)出形態(tài)各異的結(jié)晶，這奇妙的景象讓同學(xué)們驚嘆不已。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，志愿者進(jìn)一步為同學(xué)們科普了如何通過天氣瓶判斷天氣狀況，使同學(xué)們對氣象知識(shí)有了更深入的了解。

此次活動(dòng)巧妙地將科學(xué)知識(shí)與日常生活緊密相連，為青少年提供了一次寶貴的科學(xué)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)機(jī)會(huì)。不僅成功激發(fā)了他們對科學(xué)的興趣與熱情，還在制作過程中培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，同時(shí)也提升了他們的科學(xué)素養(yǎng)。文山學(xué)院筑夢科普基地未來將持續(xù)舉辦更多豐富多彩、形式多樣的科普活動(dòng)，為青少年的科學(xué)啟蒙之路照亮前行方向，助力他們綜合素質(zhì)的全面提升，為培養(yǎng)新一代具有科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的人才貢獻(xiàn)力量。