酸小姐遇見鹼先生

課程名稱 酸小姐遇見鹼先生
科別 化學
作者資料 實驗組,李致翔、許兆芳、邱庭煒、陳春男
指導教師 孟令政
授課對象 3-4年級
課程時間 2小時
教學目標
  • 1. 利用生活中的素材,來進行酸、鹼物質混合的實驗。
  • 2. 觀察酸性和鹼性物質互相混合後的化學反應,並進行討論及思考。
  • 3. 能經由實際的操作,培養科學能力及建立對自然科學的興趣與好奇心機。
課程簡介 以「酸鹼」為主軸,設計了的科學活動,並藉由「動手玩科學」讓學生培養科學的態度及實驗的精神,也藉由酸、鹼物質中和的化學反應具體呈現,讓學生可以親身體驗到其「酸鹼」的奧妙。
教學流程
一、 喚起學生在學校所學的知識 授課25
1. 生活中的酸與鹼  授課5
想一想生活中到底有那些東西是酸、那些東西是鹼?
2.      認識酸與鹼 授課20
a.       認識石蕊試紙
 石蕊試紙
現象:
l   紅色石蕊試紙:碰到鹼性液體會變成藍色。
l   藍色石蕊試紙:碰到酸性液體會變成紅色。
b.      認識酸與鹼
定義:
l   酸:是溶解在水中能產生氫離子(H+)的物質,它能與鹼產生中和作用,並且使藍色石蕊試紙變成紅色。
l   鹼:是在水溶液中能產生氫氧根離子(OH)的物質,能與酸產生中和作用,並且使紅色石蕊試紙變成藍色。
l   中性:當溶液碰到紅色及藍色石蕊試紙皆不會變色。
c.       測量酸與鹼
l   材料:三張紅色石蕊試紙、三張藍色石蕊試紙、糖水一杯、小蘇打水一杯、檸檬汁一杯。
l   利用這三種試紙分別檢測這三杯液體並寫下來出它的變化。
  本堂課所採用之材料都是屬於較無害之酸、鹼物質;但日常生活中或化學實驗室內,還有許多酸、鹼性更強的物質,例如鹽酸等清潔劑,像此類具危險性質的物品,不可以拿來做類似實驗或任意混合,以免發生危險。
二、   實驗室也能做汽水 30
1.      製作汽水需要那些成分 授課5
 想一想大家常喝的汽水到底是用什麼東西做成的,汽水放久了會變成什麼東西。
 PS:準備汽水的空罐發下去讓學生觀察。
 汽水簡單來說就是糖水加上二氧化碳所完成的糖水,而汽水的成分當中哪幾種可以變成二氧化碳呢?
2.      汽水我也會做 授課25
a.       材料說明與認識。授課5
l   材料:檸檬酸、小蘇打粉、糖水、水晶杯、攪拌棒。
l   注意製作出來的汽水不能食用,必須跟學生強調。
b.      實驗 授課20
l   檢測這三種液體的酸鹼性。
l   在水晶杯中裝入開水約150ml。
l   將10公克的糖放入杯中並攪拌均勻。
l   加入1公克的檸檬酸攪拌均勻並觀察其現象,並量測其酸鹼性。
l   加入1公克的小蘇打粉攪拌均勻並觀察其變化情形,並量測其酸鹼性。
l   比較市售汽水,並量測其酸鹼性。
三、 氣球變大了 30
1.      問一下同學有什麼方法可以讓氣球變大? 授課5
2.      看看誰的比較大 授課20
a.       材料說明與認識。授課5
l   材料:檸檬汁、小蘇打粉、氣球、寶特瓶、電子秤。
b.      實驗 授課15
l   每組分別倒入20CC或30CC的檸檬汁於的各組的保特瓶中。
l   每組分別取10g及20g的小蘇打粉放入氣球內。
l   再將氣球套在瓶口上,同時使用橡皮筋固定。
Ps:注意此時不可讓小蘇打粉掉入瓶內與檸檬汁反應
l   把氣球拉直讓小蘇打粉掉入保特瓶內,觀察一下是不是每組吹的氣球都一樣大,誰的會比較大。
四、 火山爆發
1.      問一下同學火山為什麼會爆發? 授課5
2.      看看誰的最會噴 授課20
a.       材料說明與認識。授課5
l   材料:檸檬汁、小蘇打粉、黏土、罐子、紙盤、紅色色素、洗碗精。
b.      實驗 授課15
l   將罐子固定在紙盤上。
l   在罐子的周圍用黏土堆疊出像小山一般。
l   先將紅色色素與洗碗精加入檸檬汁中
l   將調配好的檸檬汁倒入罐子中。
l   等待老師將蘇打粉加入。
l   觀察其變化。
Ps:注意此時學生應遠離桌面。
 
注意!如果不小心被溶液噴到身體,請用清水大量清洗。
五、 課程原理
此一課程主要的原理皆套在利用碳酸氫鈉下去酸鹼中和,所產生的化學變化過程中一定會產出二氧化碳此一原理下,不斷的反覆實驗驗證。
碳酸氫鈉(化學式:NaHCO3),白色細小晶體,在水中的溶解度小於蘇打。50以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,270時完全分解。碳酸氫鈉是強鹼與弱酸經中和作用後生成的酸式鹽,因此溶於水時呈現弱鹼性。
碳酸氫鈉加入酸(如醋酸),會發生化學反應,產生二氧化碳,化學反應式如下:CHCOOH+NaHCOCHCOONa+CO+H
    另一方面,小蘇打經由加熱會產生二氧化碳,因此常利用此特性作為食品製作過程中的膨鬆劑,其化學反應式如下:2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
  
所需材料或儀器 以組為單位:盤子一個、罐子一個、紅色及藍色石蕊試紙各10張、小蘇打粉、檸檬酸、檸檬汁、黏土少許、攪拌棒、電子秤。
關鍵字 酸鹼中和、二氧化碳。
與教材的相關性
  • 218-2a.察覺生活周遭某些物質的性質會改變。
  • 226-2a.能利用氣味、觸覺、味覺簡單區分常見食物的酸鹼性。
  • 226-3a.能知道及區辨常用酸鹼物質的特性,及其在生活上的應用。
  • 226-3d.能運用指示劑觀察酸、鹼溶液混合的酸鹼性變化。