【廚房--物質的分類與變化】
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 你想過嗎?廚房就是一個最好的化學教室呢!
 每一道菜的烹調過程都像是在變魔術,
 來!來一點白米、雞蛋、蔬果,外加糖、醋、奶油、鹽。
 嗯!這兩樣先加熱再混合,那兩樣先混合再加熱打開鍋蓋,哇!變成一道色香味俱全的佳餚了。
 白米熟了,蛋白硬了,奶油熔了,嚐一嚐,味道都不一樣了,
 猜猜看,這些食材在烹調過程中,發生了什麼變化?


 你一定曾用鉛筆寫過字、畫過圖,也可能看過光輝璀璨的鑽石。不過,你知道嗎?鉛筆芯的黑色石墨與女士最愛的閃亮鑽石,都是由碳組成的。只要條件恰當,我們就可以把黑色柔軟的石墨,變成透明堅硬的鑽石,很神奇吧!一種物質,在特定條件下可轉變成另一種完全不同的物質,這就是物質變化的奧妙之處。

純物質與混合物
 水和糖水有什麼不同呢?依物質的種類來區分,水是純物質,糖水是混合物。
純物質有固定的性質與組成,常見的純物質有鐵、食鹽、水等。混合物則是由兩種或多種的純物質混合而成,常見的混合物如:糖水、牛奶、醬油、空氣等。

 純物質通常有固定的熔點與沸點。例如水是純物質,在1大氣壓時,水的沸點永遠是100℃。混合物的熔點與沸點,往往隨各成分的比例不同而改變,以糖水為例,開始沸騰的溫度並不固定,而是隨糖與水的比例不同而變動。

 純物質可以是元素,也可以是化合物。元素用一般物理或化學方法(如加熱、通電等),並無法再分解,在第4章中,會介紹各種元素。化合物是由兩種或多種元素,化合而成的純物質,如水(由氫和氧兩種元素構成)、二氧化碳(由碳和氧兩種元素構成)、酒精(由碳、氫和氧三種元素構成)等。化合物中的各元素經由化學反應結合,已經不具原來的性質。例如氫可燃,氧會助燃,但氫與氧化合後生成的水,既不可燃,也不助燃,反而常用來滅火。

 混合物中各個成分物質仍然保有原來的特性,例如糖水中的糖仍是甜的。如果想從混合物中分離出各種純物質,常可借助純物質的特性來進行。使砂糖與砂粒混合在一起,這時可以利用兩者對水溶解度不同的特性(砂糖易溶於水,砂粒則否),把混合物投入水中,充分攪拌後再加以過濾,就可以分離砂糖與砂粒。這時得到的濾液是砂糖與水的混合物,要再用蒸發法,把沸點較低的水蒸發,才可以得到砂糖。

物質三態
 天上的浮雲,地上的流水,山頂的白雪,外表雖然不同,卻是同一種物質——水。
同一種物質,可能會以好幾種型態出現。例如固態的冰塊受熱後會成為液態的水,水若繼續受熱,溫度就會逐漸升高,變為氣態的水蒸氣飄散到空氣中(請參考動畫一《水的三態實驗》)。

蒸 發
 我們以水為例,來說明各種物態變化的現象。

 液態物質在沒有達到沸點時,就逐漸由液態變為氣態的現象,稱為「蒸發」。用濕抹布擦桌子後,桌面會留下水漬,但水漬往往很快就會變乾,這個現象就是水的蒸發。

 而倒滿水的茶杯如果不加蓋,經過一段時間後,水量會減少,這也是水蒸發所致,事實上不只是水,只要是液體,多半會有這類的現象(參考動畫二《酒精的蒸發實驗》)。

 在水的蒸發過程中,雖然沒有特地把水加熱,但水從桌面或周圍環境中,可以吸收足夠的熱量進行蒸發。夏天時我們往往很容易流汗,這是身體調節體溫的一種方式,因為汗水蒸發時,會帶走一部分能量,身體也就覺得較涼爽了。


*動畫附解說,觀看時請打開喇叭

本文未完.......摘自《3D理化遊樂場I》第1章 廚房--物質的分類與變化 
 
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