虛張聲勢的二氧化碳
壹、活動目標 Goal
1.藉由實驗操作，發現新物質的產生。
2.發現人類所食用的食品中，有許多是利用加熱小蘇打產生二氧化碳形成空隙以增加口感。
3.能說出酸鹼中和的應用。
4.能說出小蘇打的應用。
大概念 Big Idea
1.小蘇打加熱會產生二氧化碳。
2.酸加碳酸鹽會產生二氧化碳。
3.小蘇打加酸會產生二氧化碳。
核心問題(探究問題) Essential Question
二氧化碳是如何產生的？
何謂「酸」？何謂「鹼」？為何酸鹼能中和？
教學對象
國中生 2年級
教學時間
45分鐘 （約2節課）
作者(服務單位)
顏舜志、陳哲偉（台中市立后綜高級中學）
通訊作者e-mail
yenpine@hzsh.tc.edu.tw
貳、課程綱要對照 Course Outline
J-A1 具備良好的身心發展知能與態度，並展現自我潛能、探索人性、自我價值與生命意義、積極實踐。
J-A2 具備理解情境全貌，並做獨立思考與分析的知能，運用適當的策略處理解決生活及生命議題。
J-A3 具備善用資源以擬定計畫，有效執行，並發揮主動學習與創新求變的素養。
J-B1 具備運用各類符號表情達意的素養，能以同理心與人溝通互動，並理解數理、美學等基本概念，應用於日常生活中。
J-C2 具備利他與合群的知能與態度，並培育相互合作及與人和諧互動的素養。
參、活動原理 Theory
1. 小蘇打加熱會產生二氧化碳，二氧化碳會以氣泡的方式填充在食品的空隙中。
2NaHCO3 →△→ Na2CO3 + H2O + CO2
2. 酸加碳酸鹽會產生二氧化碳。
2H+ + CO32- →H2O + CO2
2CH3COOH + CaCO3 → Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2
3. 澄清石灰水可用來檢測二氧化碳。
澄清石灰水 + 二氧化碳 → 混濁石灰水
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
4. 食品中常同時添加小蘇打及檸檬酸，加水讓兩者同時溶解反應即可產生二氧化碳。
3NaHCO3 + C6H8O7 → Na3C6H5O7 + 3H2O + 3CO2
5. 酸鹼中和： 酸 + 鹼 → 鹽 + 水
檸檬酸 + 小蘇打 → 檸檬酸鈉 + 水 + 二氧化碳
C6H8O7+3NaHCO3 → Na3C6H5O7 + 3H2O + 3CO2
肆、活動材料 Material
器材
杯子、行動顯微鏡、大湯匙2支、卡式爐、筷子、盤子、平底鍋、鍋鏟
藥品
發泡錠、跳跳糖、紅糖、二砂、小蘇打、鬆餅粉、麵粉、檸檬酸、蛋、醋
伍、活動步驟 Step
第一部分 發泡錠、跳跳糖
（一）老師示範：
1準備一顆發泡錠跟一杯水，讓學生先猜一下，兩個加在一起之後會發什麼事？
2再將發泡錠加入水中，讓學生觀察。
3問學生：氣泡是從哪裡來？
（二）學生操作：
學生一人一包跳跳糖，聽老師指示，將跳跳糖含在嘴巴裡。
問學生：剛剛跳跳糖在嘴巴裡發生什麼事？
兩個學生一組共用一個uhandy行動顯微鏡。
將低倍鏡夾在手機前鏡頭。
以鑷子夾取少許跳跳糖置於前鏡頭凹槽內。
按下「錄影」後，滴一滴水至凹槽內，縮時錄影30秒。
觀察影片後再問學生：剛剛跳跳糖在嘴巴裡發生什麼事？
【圖一】
（三）說明
物質在發生化學反應的過程中，常伴隨著溫度變化、氣味改變、顏色改變、沉澱或產生氣泡等現象。物質會產生這些變化，是由於物質發生化學反應，使物質的本質發生改變，生成新物質。
第二部分 膨糖
（一）老師示範
1.將紅糖及二砂以1：5的比例混合後，倒入大湯匙中，約湯匙一半的量。
2.加水至大湯匙中，水淹過糖面即可。
3.將加好水的湯匙置於卡式爐上加熱，起先是湯匙中的糖溶解，持續加熱至糖漿開始變成紅褐色（旁邊可裝一小盆清水，將糖漿滴於水中不會擴散即可移出。）
4.將湯匙從爐火中移出，用筷子攪拌約3~5秒，再用筷子沾小蘇打粉於湯匙中攪拌，直至湯匙中的糖漿變色（顏色會轉成淡褐色），此時繼續攪拌並將筷子慢慢往上拉（糖漿膨脹時筷子完全抽出），直至膨脹停止。
5.膨脹停止後，把湯匙置於小火中烤，讓底部的糖再度溶解，將膨糖倒於盤子中即完成。
（二）學生操作
第三部分 鬆餅
（一）老師示範
1. 將30克麵粉加水攪拌均勻。
2. 置於平底鍋均勻加熱3分鐘，翻面後加熱兩分鐘，即可熄火。
3. 將30克麵粉加1克小蘇打加水攪拌均勻。
4. 重覆步驟2。
5. 比較步驟1和步驟3成品的差別。
（二）學生操作
（三）說明
科學家將反應物和生成物的化學式用簡單的符號相連，寫成橫式，稱為化學反應式。從反應式可以看出一個化學反應中，反應的條件及反應物與生成物間的關係。
以小蘇打加熱會產生二氧化碳的化學反應為例：
第一步：先將反應物、生成物以化學式表示。將反應物寫在「à」的左邊、生成物寫在「à」的右邊。
第二步：依據道耳頓的原子說，反應前後原子的種類數目不變。必須在反應物與生成物的化學式前加上使兩邊原子數量相等的係數，才能符合質量守恆的條件。
2NaHCO3 → △→ Na2CO3 + H2O + CO2
係數代表參與化學反應之反應物與物成物間的分子個數比，係數應為最簡單的整數比。由上述化學反應式可知，2分子的小蘇打（碳酸氫鈉）加熱後可產生1分子的蘇打（碳酸鈉）和1分子的水及1分子的二氧化碳。
【圖一】
【圖二】
教案學習單
（待調整）
活動1
跳跳糖和發泡錠的所產氣體一樣嗎?他們產生的原理是甚麼?
活動2
膨糖和鬆餅加入的小蘇打粉，在過程中產生二氧化碳的原因是甚麼機制?
活動3
生活中還有那些常見的碳酸鹽類，可以和酸作用產生二氧化碳?
實作注意事項
實驗安全事項 Safety
用火加熱膨糖及製作鬆餅。
實驗廢棄物處理 Waste
無。
教學心得 Teaching Experience
利用學生生活中常見的食物或器具來操作實驗，可以加深學生的印象及廷生學習意願。
參考資料
國民中學 自然與生活科技 第四冊 教師手冊(2020)。台南：南一書局。
闖關活動(十分鐘)
壹、準備活動
★教師準備：
一、闖關地點預先放置長桌子。
二、實驗準備材料：如上述。必須先完成實驗材料預作。
三、製作工具：如上述。
四、預先製作一件作品當範本。
五、闖關卡。
六、說明板(一)：原理、說明板(二)：製作步驟及注意事項。
★學生準備：
一、預先分組。每組5-6人。
貳、闖關之前
一、闖關負責關主及學生就位。約需兩人，關主負責解說指導，副關主負責指導與通過與不通過判定。
二、預先集合參加同學，以小組隊伍排列。
三、說明關卡配置與發下小組闖關卡。
四、安全宣導，請小朋友注意安全，不可以在場地內奔跑。
五、請學生注意禮貌，進入關關卡和離開關卡都要跟關主問好。
参、進入關卡
一、關主利用說明板(一)說明實驗原理。
二、關主利用說明板(二)說明製作步驟及注意事項。
三、學生實作。關主要掌握時間和隨時給予指導、提醒。
四、學生實作膨糖或鬆餅，作品有膨脹即算通過。作品可以讓學生帶走。
五、若尚有時間，可請未通過學生參考組員或請組員幫忙，改進錯誤後，再試一下。
六、請未通過組員及通過組員說明製作的訣竅或有什麼新發現。
七、關主總結實驗概念及生活應用。
八、關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。
伍、闖關結束
一、鼓勵學生繼續闖下一關，或到服務台交回闖關集點卡。
二、請學生說明參加闖關的心得感想與各關卡的相關科學原理。
三、鼓勵學生在生活中多加觀察，將所學的知識應用到生活中。
預算表
每人次／每組的材料及預算（*以一組為單位）
項目.材料 / 數量/金額 (元)
1.卡式爐瓦斯罐/10/$300
2.大湯匙/10/$500
3.冰淇淋棍/1/$40
4.二號砂糖/4/$160
5.黑糖/1/$40
6.衛生紙/1/$20
7.小蘇打Baking soda/ 50 gram*20 = 1000 g/$40
8.麵粉/1000g/$100
9.礦泉水2L/3/$210
10.杯子/3/自備
11.平底鍋/3/自備
11.湯鍋/3/自備
11.沙拉油1L/1/$30
總計 /每組/共1440元/每組約72元
*每人次(或每組)的材料及預算（以20組計）(每次1組闖關，每組3-5人)