國中理化實驗設計學習模組

活動三 酸鹼指示劑的混合
(226-3a.3b.3c.4c.4d.4e)

目的

藉由簡單的實驗,顏色的變化,讓學生瞭解單一指示劑以及混合指示劑,在酸性溶液與鹼性溶液中的顏色,並瞭解酸鹼中和反應。
器材
鹽酸(3M) 1瓶
氫氧化鈉(3M) 1瓶
酚酞(0.4﹪) 1瓶
溴瑞香草酚藍(0.4%) 1瓶
透明塑膠杯 8個
塑膠滴管(3 mL) 2支
註:
以上試劑均裝於5mL的點滴瓶

實驗步驟
1.用透明塑膠杯取自來水一杯(約160 mL),倒其一半的水於另一個塑膠杯內(80 mL)。
2.在一個杯子的自來水中,滴入鹽酸(3M)4滴後,將其全部倒入另一個空杯,混合均勻後分成兩杯,各約40 mL,分別貼標籤A 和A 。
3.取另一杯子的自來水,滴入氫氧化鈉(3M)4滴後,同樣將其全部倒入另一個空杯子,混合均勻後分成兩杯,分別貼標籤 B1 和 B2 。
4.在 A1 和 B1 的 杯子內,各滴入溴瑞香草酚藍(BTB)指示 劑4 滴,則 A1 呈現黃色,而B1呈現藍色。
5.在 A2 與 B2 的杯子內,各滴入酚酞指示劑4滴,則A2 仍然無色透明,但B2呈現粉紅色。

6.將上述的四個杯子排成一列,如圖1,仔細觀察各杯內溶液的顏色。
圖1 BTB在酸性與鹼性溶液中的顏色

圖1 BTB在酸性與鹼性溶液中的顏色

7.以塑膠吸管吸取 A1 溶液約1 mL,放入於一個透明的空杯子。用另一支塑膠吸管吸取 B2 溶液約1.5mL後,慢慢加於 A1,一邊搖動杯子,一邊滴入B2 ,觀察溶液的顏色由黃變為綠,再變為藍色後,終變為紫色。

8.類似上一步驟的方式,各溶液相互混合,觀察顏色如何改變,並完成下一個表。
表格

注意
1.本活動所需酸與鹼的濃度,不需要準確的3M,但酸與鹼的濃度必須相同。

2.BTB在中性溶液中的綠色,有時不易得到。假如滴過了頭,可以逆滴回來。溶液必須搖動,綠色常不會立即出現。

活動四 創意實驗
化學尋寶 226(預備實驗)

桌上有6瓶點滴瓶,分別貼有
標籤,其所含的溶液如下:
甲基紅(0.01%)
溴瑞香草酚藍(0.01%)
酚酞(0.01%)
鹽酸(0.01M)
酚紅(0.01%)
氫氧化鈉(0.01M)

實驗步驟
(一)認識指示劑的顏色

1.在墊板上每相隔約3公分,滴下1滴鹽酸,總共4滴如圖上第一行的○ ○ ○ ○←鹽酸2.在墊板的第二行,以同樣的方式,滴下1滴氫氧化鈉,總共四滴如圖。
圖

3.取甲基紅指示劑,在1位置的鹽酸上,滴下1滴指示劑,觀察顏色有何改變?記錄觀察的結果;同樣在氫氧化鈉上,滴下1滴甲基紅指示劑,觀察有何變化?
並記錄於表內:

圖

4.同步驟3的方式,試一試其他的指示劑,將觀察到的現象記錄於上表。
(二)酸鹼中和
5.記錄好後,在墊板的第一行的4個溶液上,分別各滴下2滴的氫氧化鈉溶液,並用咖啡棒攪拌均勻,仔細觀察顏色有何變化?是否與第二行的顏色一樣(但顏色比較淡一點),自行記錄在本頁紙的背面。同樣第二行的4個溶液上,滴下2滴的鹽酸溶液,記錄其變化。
6.用面紙將墊板上的各溶液擦乾,看看面紙上的顏色,然後滴下數滴蒸餾水於墊板上,用咖啡棒擦一擦墊板,清潔一下墊板,再用面紙擦乾後,墊板就可以繼續再使用。

化學尋寶
(未知溶液的分析)

「化學尋寶」就是未知溶液的分析。化學教育學者認為以探索化學變化來學習化學,不僅能引起學生學習化學的興趣,而且最為有效,尤其以「尋寶」的方 式,自行設計步驟,步步思考,接受挑戰,最能滿足學生的好奇心。
試題
有8個塑膠點滴瓶(內為未知試樣),分別貼有標籤A、B、C、D、E、F、G、H,其中三瓶紅色,三瓶黃色,二瓶無色。已知瓶內溶液體積都約5 mL,各溶液可能是0.01M的鹽酸或0.01M的氫氧化鈉溶液。其中有的加有數滴指示劑,而溶液的顏色均來自指示劑(瓶內只有一種指示劑)。指示劑的變色範圍(pH值)如 表所示:

表格

一桌上有白色墊板與面紙,另外有一瓶蒸餾水與咖啡棒。
試利用這些器材分辨各未知試樣的瓶內,各放有何種指示劑(甲、乙、丙、丁),
並確定各瓶內溶液的酸鹼性。

檢驗後將答案填寫在表內:
表格

注意
1 廢液或廢紙要聽候集中處理。
2 未知試樣完全答對每一試樣得10分,答錯倒扣4分。
3.寫出分辨A與G的方法,正確者每項得10分。
二、簡述你分辨A與G的方法。

(最好寫分辨流程與得到答案的理由,本頁空白若不夠寫,答案可以寫在本頁紙的背面)
附件 教師演示實驗
神奇的五個杯子

這是98指考化學試題卷中的兩 個試題,題幹的一系列實驗操 作,可當做教師演示實驗的 素材。
6-7題為題組
本題組與下述酸鹼實驗有關。
步驟:
一.在五個150mL的燒杯中,依 表1分別滴入試劑(示意如 圖1)。
表1、各杯溶液的配備
表1、各杯溶液的配備
圖一
圖一

二.在各杯內滴入試劑後,倒80mL的蒸餾水於5號杯,得無色溶液。
三.將5號杯的無色溶液,全部倒入1號杯,則溶液立即呈現粉紅色。
四.將1號杯的粉紅色溶液倒60mL於2號杯,結果溶液褪為無色。
五.將2號杯的無色溶液60mL全部倒入3號杯,結果溶液變為 X色。
六.將3號杯的X色溶液倒20mL於4號杯,溶液變為紫色。

參考表2指示劑的顯色,回答第6-7題。
表2、指示劑的顯色
表2、指示劑的顯色

6.試問x是什麼顏色?
(A)黃(B)綠(C)藍(D)紫(E)粉紅
7.將作完步驟六後的所有杯中溶液倒在一起,結果溶液會呈現什麼顏色?
(A)黃(B)綠(C)藍(D)紫(E)粉紅

答案:6(A)、7(D)。