▲平平吃米長大,個性卻有百百款
每個人的家庭與成長背景都不盡相同,養成的個性、想法和處事方法也不一樣。老師可以適時提醒學生,遇到和自己(或群體行為)不同的人時,要尊重對方的行為和想法,透過交談、溝通,達成共識,這才是「民主」的真諦。而不是歧視他人,把自己的意志強加在對方身上,長久下去可能會產生霸凌的問題。
同樣的道理也發生自然界中,各物質的活性不一,例如:氧的活性大,容易與其他物質結合,形成氧化物;但氦的活性小,常溫下幾乎不與任何物質反應。可是氧不會嘲笑或鄙視氦,因為每種物質若適得其所,都可以發揮它們的最大功能,所以天生我材必有用,每個人對這個社會都可以有所貢獻。
「翻」轉學堂簡答
1. 錯誤,與氧化合的反應,即為氧化反應。
2. 錯誤,鋁的活性大,但氧化鋁可保護內部不再被氧化。 3. 錯誤,常溫下氮氣的活性小,不易與食物發生反應。 4. 錯誤,若能發生還原反應,即可反應生成原來的物質。
5. 錯誤,抗氧化劑活性較大,會先與氧發生反應,完全反應之後物質就會與氧進行反應。
P72
教學Q&A Q: 氧化及氧化物的介紹是否放在氧化還原的章節? A: 氧化(燃燒、生鏽)、氧化物,以及金屬和非金屬氧化物的酸鹼性都從二上移到本章2-1
節,讓學生對氧化有完整的概念,也更能了解金屬與非金屬的活性,和氧化物溶於水中的特性。 Q: 為什麼市面上購買的銅粉都是金黃色,課本上看到的銅片或銅箔卻是紅色或紅棕色呢? A: 純銅在未接觸氧氣的狀況下,帶有紅色金屬光澤,但我們一般看到的銅箔,其表面都已
和空氣中的氧作用,所以看起來會是紅棕色。而銅粉看起來是金色,主要與光線的反射率有關,原子排列的緊密度,會影響光線的反射,所以造成我們看到的顏色也會不同。 Q: 鋅粉燃燒後,究竟溶不溶於水中,屬於鹼性還是中性? A: 作者群查詢到的資料,25℃時Zn(OH)2的Ksp=5×10-17,溶解度極低,pH≒7,無法
使石蕊試紙變色,詳細內容可參考第82頁。 Q: 金屬元素與非金屬元素是否仍在此章? A: 金屬與非金屬的介紹已移到二上6-2節,讓學生學習完金屬與非金屬的通性,直接學習各
元素的特性與用途,另一方面也可減輕老師的上課壓力。 Q: 實驗2-1中使用鈉、鎂、銅三種不同的金屬進行實驗,並將鋅粉的燃燒設計為示範實驗,
其目的為何? A: 選用此三種金屬進行實驗,主要依據三者的活性大小為考量,三者活性差異大,金屬氧
化程度差異較明顯,易於實驗觀察。而將鋅粉設計為示範實驗,是因為鋅粉燃燒時須以探針挑開並二次燃燒,當高溫挑開表面時,常使鋅粉彈跳出燃燒匙外,容易造成危險,也較難清潔,故宜以示範實驗進行。 Q: 反應中涉及電子得失,也稱為氧化還原反應,為何在2-2節不一次介紹清楚? A: 此章主要在介紹涉及氧得失的反應,屬於狹義的氧化還原反應;而涉及電子得失是屬於
廣義的氧化還原反應,在電解反應時才會學習到此內容。學生在此尚未接觸相關的知識,若帶出此觀念,將僅是囫圇吞棗,並無法真正理解,教師只需在此先讓學生奠定氧化還原反應的基礎,待三下再教廣義的氧化還原反應即可。 Q: 介紹鎂的燃燒反應式(2Mg+O2→2MgO)時,學生常會疑問鎂得到氧,但是誰失去氧,
而不知何者為氧化劑? A: 在鎂的燃燒反應式中,氧分子中的氧原子分別與鎂化合,就單一氧原子而言,也算是失
去另一個氧原子,故反應式中,鎂為得到氧的還原劑,氧為失去氧的氧化劑。
P73
教材發展地位
先備能力(國小) 綱要
225-2a 認識燃燒需要空氣。
225-3a 認識燃燒是物質與氧劇烈反應,能舉例說明生活中利用隔絕空氣來防止物質燃燒或氧
化變質。
225-3b 經由實驗推究生鏽可能的原因及防鏽的方法。
225-3c 知道燃燒的要件(燃點、可燃物、助燃物─通常為氧氣)。 225-3d 知道火災發生時的處理方法與應變措施及常見的滅火原理。 內容
1. 可燃物、助燃物和達到燃點,是燃燒的三個要素,移除其中任一項,就能達到滅火的目的。
2. 保持乾燥、減少和水分的接觸等方法,都能避免鐵製品生鏽。 生活經驗
1. 有些物品可以燃燒,而燃燒時需要空氣流通。 2. 知道不同物品生鏽所需的時間不同。
3. 很多鐵製品都會漆上油漆,或是塗上保養油。 4. 廚房的菜刀和鍋具,不使用都會晾乾後收起來。
本章概念(國中) 綱要
225-4a 能以實驗說明燃燒與氧化作用就是物質與氧化合,生成氧化物。 225-4b 藉由實驗知道金屬或非金屬與氧反應的活性不同。 225-4c 藉由實驗知道常見的化合物與氧的反應。
225-4d 藉由實驗知道還原就是氧化物失去氧的反應,就是氧化的逆反應。 225-4e 能由蒐集資料中了解重要冶金工業製程中的氧化還原反應。 225-4h 瞭解呼吸作用是一種氧化作用。
225-4i 能認識日常生活中氧化還原的應用(例如利用強氧化劑漂白衣物)。
226-4a 由實驗探討金屬與非金屬氧化物在水溶液中的酸鹼性,及酸性溶液對金屬與大理石的
反應。
內容
1. 根據金屬燃燒的難易,了解金屬元素氧化的難易與元素活性大小的關係,以及其氧化物的緻密性。
2. 了解非金屬元素也有活性的大小。
3. 了解金屬與非金屬氧化物溶於水中的酸鹼性。 4. 認識狹義的氧化還原反應。
5. 了解氧化劑與還原劑的意義,知道活性大的元素能把活性小的元素置換出來。
6. 了解還原劑由金屬氧化物冶煉金屬的原理,並知道煉鐵的方法,同時認識生鐵、鋼、熟鐵的性質與用途。
7. 知道漂白作用、抗氧化劑、呼吸與光合作用,皆和氧化還原有關。 未來發展(國、高中) 高中基礎化學(一) 物質變化
四、3.氧化還原反應
P74~75
心智圖
P76
2-1氧化反應與活性
What can I do
學生最初應該會覺得是偷工減料,但是鐵已經是很便宜的金屬,應該不會有商人偷料。老師可以引導學生思考鐵和鋅的金屬特性,再帶入課程與實驗,並在此節末利用示範實驗讓學生了解答案。
P77
實驗2-1注意事項
1. 實驗前應注意燃燒匙是否乾淨,可事先以蒸餾水沖洗,等乾燥後再使用。
2. 提示學生此實驗需觀察的項目為:三種金屬新切面或表面的顏色、加熱時的現象、氧化物是否溶於水及溶於水後的酸鹼性。
3. 鈉粒只需要切一小塊並要求學生一定要完全燃燒完畢,冷卻後再輕放入水中!假如鈉沒完全燒完,會與水反應,產生突沸的現象。
4. 鎂帶燃燒會發出白色強光,請同學注意不要直視!若不小心直視後有不適感,立即閉上眼睛數分鐘,倘若久久未能恢復,眼睛應先冷敷後求助眼科醫師。 5. 請同學做實驗時注意點燃鎂金屬所需的時間是否與點燃鈉金屬不同?
6. 如同鈉一般,鎂帶燃燒後檢驗,也是要等燃燒匙離開火焰後數分鐘,冷卻後再進行氧化物的檢驗,看看氧化鎂是否溶於水及水溶液的酸鹼性。
7. 實驗結束後,可以將燃燒匙直接浸泡於稀鹽酸中一段時間,燃燒匙上的殘留物質便能輕鬆的除去。
8. 實驗結果由學生透過討論、歸納後得到結論,教師透過引導、提示,讓每組學生說出實驗歸納的依據與結果。
9. 由於物體燃燒會因為反應物的接觸面積大小差異,影響燃燒情形,因此實驗中金屬的大小為控制變因,故使用銅箔而非銅粉。
P78
1鈉
鈉的化學符號是Na,原子序是11,為一種質地軟、輕、蠟狀而極有伸展性的銀白色金屬,屬於ⅠA族的鹼金屬族元素。鈉的化學性質很活潑,在空氣中極容易氧化生成氧化鈉,燃燒發出黃色火焰,因此通常保存在石油中。
實驗2-1問題與討論參考答案
1. 加熱時,鈉很容易就起火燃燒,火焰呈黃色;而點燃鎂帶所需要的時間比鈉要來得久一些,鎂帶燃燒會產生白色強光。銅箔加熱則不會有燃燒現象,僅在銅箔表面產生一層黑色的氧化物。
2. 實驗中的燃燒難易程度依序排列為鈉>鎂>銅,又愈容易燃燒的物質,對氧的活性愈大,所以可推知這三種金屬對氧的活性由大而小為鈉>鎂>銅。
3. 鈉和鎂加熱燃燒後的產物,很容易溶於水中,水溶液會使紅色石蕊試紙變成藍色,呈鹼性。銅加熱後在表面會形成氧化物,不溶於水,水溶液呈中性。 4. 因為稀鹽酸可與燃燒匙上的金屬氧化物作用,方便清理燃燒匙。
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2鎂
鎂的化學符號是Mg,原子序是12,呈銀白色且具展性的柔軟金屬,屬於ⅡA族的鹼土