帶孩子在廚房造棵聖誕樹，還能「長出」雪花哦！

作者 / Noirin Lynch

翻譯 / 么一嗷

編輯 / 歐醬、果醬

實驗材料

硬紙板

托盤（可以足夠支撐「紙樹」，用來當做晶體生長的基地）

水

食鹽

漂白粉（固體粉末）

綠色彩筆（可選，作用是為了讓「紙樹」更美觀）

實驗步驟

1.首先需要手工製作一個「紙樹」。根據托盤的大小，在硬紙板上剪出兩片可以插在一起的「樹」的形狀（如圖），你也可以讓孩子們剪成任何自己喜歡的形狀。

2.如果想讓樹更加美觀，可以在紙板上塗上綠色~~

3.把100-200ml沸水（普通水杯半杯至一杯）、15g食鹽（普通礦泉水瓶蓋 x 6）和15g漂白粉（普通礦泉水瓶蓋 x 6）在托盤中混合均勻，製作成「晶體溶液」。

4.將「紙樹」放入托盤中，在前8個小時中，每隔1小時觀察並記錄「紙樹」的變化；之後每隔12小時觀察並記錄「紙樹」的變化，持續觀察3-5天。

注意：由於長出的晶體比較脆弱，一定確保不要晃動整個實驗裝置哦。

實驗結果

幾小時後，「紙樹」上會開始出現晶體，大約1天過後，「紙樹」上會掛滿更多的晶體，好像下雪了一樣！幾天過後，「紙樹」上的晶體越來越多，如果你想得到更多的晶體，那麼只需要向溶液中加入更多的食鹽即可~~~

「紙樹」開始慢慢長出晶體啦

晶體越來越多

實驗原理

首先，我們先來介紹幾個概念和原理。

懸濁液

懸濁液中的固體顆粒直徑大於100 nm，不溶於或部分溶於液體，處於一種「析出」的狀態。

毛細作用

液體的表面類似張緊的橡皮膜：如果液面是彎曲的，它就有變平的趨勢。因此凹液面對下面的液體施以拉力，凸液面對下面的液體施以壓力。浸潤液體在毛細管中的液面是凹形的，它對下面的液體施加拉力，使液體沿著管壁上升，當向上的拉力跟管內液柱所受的重力相等時，管內的液體停止上升，達到平衡。同樣的道理，當把紙板浸入水中時，紙板中存在的無數的小孔就相當於無數個「毛細管」，使得水可以沿著紙板「攀爬」。

毛細現象：越細的管，液面彎曲程度越大，水面上升越高

蒸發

水由液態或固態轉變成氣態，逸入大氣中的過程稱為蒸發。蒸發速度受到溫度、表面風速和液體表面積的影響。溫度越高、表面風速越大、液體表面積越大，蒸發速度越快。

蒸發過程：水分子從排列緊密的液態中進入空氣

結晶過程

溶液中的溶質以晶體的形式析出，這一過程叫結晶。結晶過程可分為晶核生成（成核）和晶體生長兩個階段，兩個階段的推動力都是溶液的過飽和度（溶液中溶質的濃度超過其飽和溶解度之值）。

紙樹開花的原理

在本實驗中，我們製作的「晶體溶液」就是一種懸濁液。食鹽溶於水，而漂白粉與沸水反應會產生不溶於水的碳酸鈣。當把「紙樹」放入這種懸濁液中的時候，液體會帶著其中的漂白粉顆粒以及食鹽離子通過「毛細作用」進入「紙樹」中，並直達「樹冠」。

直達樹冠的晶體

由於「紙樹」的表面積很大，因此會發生較快的蒸發過程，使「紙樹」上的水分子逐漸進入到空氣中。當水分子跑掉之後，「紙樹」上剩下的就是食鹽和漂白粉了。在蒸發過程中，食鹽以漂白粉顆粒為「核心」（結晶核），慢慢形成食鹽晶體，析出「紙樹」表面，從而發生「紙樹」上開出「雪花」的神奇現象。

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本文來自果殼童學館

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