變色的行星分類

壹、活動目標  Goal 

由教師簡介八大行星的特色,引導學生藉由小組討論,透過圖像分類出星球類別並發表說明。最後再運用廣用酸鹼指示劑變色原理,讓行星圖卡上的廣用試紙變色,藉由變色的結果加深行星分類的類型,以及檢驗水溶液酸鹼性的能力。 

大概念 Big Idea 

藉由廣用指示劑變色的情形了解水溶液的酸鹼性。 

核心問題(探究問題) Essential Question 

藉由廣用指示劑變色判斷水溶液酸鹼性 

教學對象

教學時間

作者(服務單位) 

鄭元萱 官佩伶 翁千雅 

通訊作者e-mail 

410788011@o365.ndhu.edu.tw

貳、課程綱要對照 Course Outline 

學習表現

tr-Ⅳ-1 能將所習得的知識正確的連結到所觀察到的 自然現象及實驗數據,並推論出其中的關聯, 進而運用習得的知識來解釋自己論點的正確 性。

pa-Ⅳ-1 能分析歸納、製作圖表、使用資訊及數學等 方法,整理資訊或數據。  

學習內容

Fb-Ⅳ-2 類地行星的環境差異極大。

Ja-Ⅳ-3 化學反應中常伴隨沉澱、氣體、顏色及溫度變化等現象。

Jd-Ⅳ-3 實驗認識廣用指示劑及pH 計。 

核心素養(領域綱要)

自-J-A2 能將所習得的科 學知識,連結到 自己觀察到的自 然現象及實驗數 據,學習自我或 團體探索證據、 回應多元觀點, 並能對問題、方 法、資訊或數據的可信性抱持合 理的懷疑態度或 進行檢核,提出 問題可能的解決 方案。

自-J-C2 透過合作學習, 發展與同儕溝 通、共同參與、共 同執行及共同發掘科學相關知識 與問題解決的能力。 

參、活動原理 Theory 

通用指示劑(Universal indicator),又稱廣用指示劑或廣範試劑,是由幾種化合物的溶液製成的pH指示劑,可通過平滑的顏色變化表現極廣的pH值範圍,以此來指示溶液的酸鹼性。酸鹼指示劑自己也是弱酸或弱鹼,在水中會解離成離子狀態。溶劑原本的顏色和解離後的In-顏色是不同的,在酸性環境下,反應向左進行In-會減少,HIn會增加,所以就會看到HIn的顏色;反之,如果在酸性的環境下,反應向右進行,就可以看到In-的顏色了。通常酸鹼指示劑的顏色都只有兩種,如果要得到多種顏色變化的指示劑,就要混合數種指示劑。例如廣用指示劑就是數種指示劑混合的。

有些物質可以溶解在水中,形成水溶液,五官可以分辨其顏色、氣味,但卻不易辨識其酸鹼性質,所以利用廣用試紙來檢驗。

【圖一】


【圖一】

常見的酸性水溶液有醋酸、鹽酸、白醋、檸檬汁、汽水、果汁、優酪乳等。常見的中性水溶液有糖水、鹽水、牛奶等。常見的鹼性水溶液有小蘇打水、氨水、胃乳、石灰水、玻璃清潔劑等。

許多天然物中所含的有機色素,在不同的pH值 下呈不同的顏色,利用其顏色變化可指示溶液之酸鹼性,這些物質為酸鹼指示劑。生活中有許多植物的汁液可以作為酸鹼指示劑,例如:牽牛花、鳳仙花、彩葉草也可以像石蕊試紙、紫色高麗菜汁一樣檢驗水溶液的酸鹼性。 

肆、活動材料 Material 

行星卡片一套8張、檸檬酸水溶液、小蘇打水溶液、廣用試紙、30ml塑膠噴瓶

伍、活動步驟 Step 

第一部分 準備活動

第二部分 主要活動

   活動一:幫星球分類

【圖

【圖二】

活動二:酸鹼指示劑

第三部分  整理活動

教案學習單

(待調整)

實作注意事項 

實驗安全事項

酸鹼水溶液操作時,請勿碰觸眼睛。如果不小心碰觸眼睛,請用大量清水沖洗。

 

實驗廢棄物處理

所有溶液需經水稀釋後丟棄 

教學心得

參考資料 

闖關活動(十分鐘) 

壹、準備活動

★教師準備:

1、準備器材及材料

2、準備學習單

3、學生動線安排及分組

4、告知學生實驗的安全守則

5、確保學生實驗之安全

6、本實驗的科學原理

7、前置作業:事先完成步驟:將廣用試紙黏製星球圖卡、製備小蘇打水、檸檬酸水。

★學生準備:

1、遵守實驗安全守則,注意實驗安全。

2、發揮團隊合作的精神。

3、由做中學,瞭解本實驗的科學原理。

 

貳、闖關之前

1、闖關負責關主及學生就位。關主木則解說指導,副關主負責指導與通過不通過判定。

2、集合參加學生,以小組隊伍排列。

3、說明關卡配置與發下小組闖關卡。

4、安全宣導,請學生注意安全,不可以在場地內本跑。

5、請學生注意禮貌,進入關卡和離開關卡都要跟關主問好。

 

參、進入關卡

1、學生向關主問好,教師說明規則及建立默契。(2分鐘)

2、關主介紹活動內容、實驗方法及安全事項(使用ppt或海報)

3、關主事先完成活動一步驟810,協助學生活動二步驟3開始操作至11。(7分鐘)

4、學生完成實驗後,關主請學生分享結果。

5、關主說明實驗反應機制及連結。

6、關主掌握時間,隨時指導與提醒闖關學生。

 

肆、闖關結束 (1分鐘)

1、收回闖關集點卡。

2、學生心得分享(包括成功與失敗的原因)與關卡的相關科學原理。

3、鼓勵學生思考更多的廣用試紙運用場合。

4、關主視通關人數給予評分。

    5、關主在闖關卡上簽名或蓋通過章。 

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)

總計/每人次(或每組3-5人)/740元