壹、研究動機：

媽媽說吃東西前都要先洗手，沒問題！

哎啊~ 手沒有擦乾，結果拿起彩虹糖準備大快朵頤的時候，咦，奇怪！手上怎麼都黏黏的。

仔細一看，顏色都沾到手上了，看起來髒兮兮的，還害我被媽媽罵。

為甚麼會這樣呢？

貳、研究目的：

1.了解色素擴散速度與溫度的關係。

2.了解色素擴散跟不同液體之間的關係。

3.觀察多顆彩虹糖擴散狀況。

叁、研究設備及器材：

1.彩虹糖數包

2.小量杯1個

3.培養皿3組

4.清水數瓶

5.牛奶1瓶

6.酒精1瓶

7.小蘇打粉1包

8.食鹽1包

9.碼表1個

10.溫度計1支

11.圓規1支

12.記事本1本

13.數位相機1台

 

肆、研究過程及方法：

實驗一：

1.準備一個培養皿以及數張寫上溫度標示的A4白色紙張。

2.在每張紙中間用圓規畫一個半徑3公分的圓，並將培養皿的中心對準圓心。

3.準備10℃、20℃、30℃、40℃、50℃以及60℃的水各40毫升。

4.將各種溫度的水分別倒進培養皿中，再將彩紅糖放在圓心上並開始計時，當色素擴散並碰觸到圓周為止，紀錄個別的秒數。

5.此實驗需各做五組，並將五組的秒數平均之後，求得該溫度的色素擴散所需的平均秒數。

實驗二：

1.準備一個培養皿以及數張寫上溶劑標示的A4白色紙張。

2.在每張紙中間用圓規畫一個半徑3公分的圓，並將培養皿的中心對準圓心。

3.準備清水、食鹽水、小蘇打水、酒精以及牛奶各40毫升，溫度均為25℃。

4.將各種溶劑分別倒進培養皿中，再將彩紅糖放在圓心上並開始計時，當色素擴散至碰觸到圓周為止，紀錄個別的秒數。

5.此實驗需各做五組，並將五組的秒數平均之後，求得該溶劑的色素擴散所需的平均秒數。

實驗三：

1.準備一個培養皿，以及溫度25℃的清水40毫升。

2.分別放置彩紅糖兩顆、五顆、一圈、以及數排，並觀察其色素擴散現象。

伍、研究結果：

實驗一：溫度與擴散所需時間的關係(以彩虹糖為實驗項目)

溫度	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃
第1組	124秒	111秒	88秒	72秒	63秒	53秒
第2組	123秒	112秒	72秒	69秒	59秒	48秒
第3組	124秒	105秒	96秒	60秒	67秒	51秒
第4組	149秒	94秒	90秒	62秒	57秒	47秒
第5組	112秒	103秒	93秒	73秒	64秒	50秒
平均時間	126秒	105秒	88秒	67秒	62秒	50秒
圖示

實驗二：溶劑種類與擴散速率的關係 (以彩虹糖為實驗項目)

溶劑種類 所需時間	水	食鹽水	小蘇打水	酒精	牛奶
第1組	86秒	104秒	68秒	170秒	無法判斷
第2組	83秒	88秒	78秒	164秒	無法判斷
第3組	88秒	108秒	88秒	167秒	無法判斷
第4組	84秒	85秒	83秒	150秒	無法判斷
第5組	84秒	87秒	75秒	195秒	無法判斷
平均速度	85秒	94秒	78秒	169秒	無法判斷
圖示

實驗三：百變彩虹色盤 (以彩虹糖為實驗項目)

擺放 數量	2顆	五顆	一圈	數排
效果

陸、討論：

實驗一：

1.實驗結果：色素擴散速度
10℃水溫 ＜20℃水溫＜30℃水溫＜40℃水溫＜50℃水溫＜60℃水溫

2.在實驗一發現，水的溫度越高，彩虹糖的色素擴散越快；水的溫度越低，彩虹糖的色素擴散越慢。

3.如果每種水溫只做一次擴散速度測量，實驗結果可能有所誤差。當每種水溫各做五次的擴散試驗，再將五組數據平均以減少實驗時所造成的誤差。

實驗二：

1.實驗結果一：色素擴散速度  酒精＜食鹽水＜水＜小蘇打水。

2.實驗結果二：不同的溶劑會造成彩虹糖色素不同的擴散速度。

3.跟實驗一做法相同，每種溶劑各做五次的擴散速度測量，以減少實驗時所造成的
誤差。

4.以酒精當溶劑，彩虹糖的色素並不是呈現圓形的擴散，酒精對彩虹糖不是好的溶劑。

5.彩虹糖色素在牛奶中不容易觀察出擴散現象，因此列為無法判定。

實驗三：

1.我們可以利用擴散作用的特性，製作出美麗的彩虹盤。

柒、結論：

1.擴散作用的定義，指的是分子通過隨機分子運動由高濃度區域向低濃度區域傳遞的現象。擴散作用是一種自然發生的現象，它不必藉外界力量即可發生；若有外力參與，則會加速擴散。例如在一杯水中滴入紅色染液，於開始時只有滴染液的部位呈現紅色，其他部位的水仍是無色；隨時間繼續觀察，可看到紅色染液從原來滴入處慢慢向四周擴散，終於整杯水均成紅色。

2.實驗一的結果發現，物質的擴散速度，會受到水溫的影響。水的溫度越高，物質的擴散速度越快；水的溫度越低，物質的擴散速度相對較慢。

3.實驗二的結果發現，物質的擴散速度，會受到不同溶劑的影響。但目前我們無法得知到底是什麼樣的溶劑會讓物質的擴散速度較快，這將會是我們之後所想要繼續研究的方向。

捌、參考資料及其他：

1.維基百科

2.少年科學雜誌

3.國中生物課本第一冊

組員:陳芃臻、湯安淇、洪語岑、徐臻宇、劉冠伶