"誰最會生氣" 修訂間的差異
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利用酸鹼指示劑的變色與澄清石灰水的混濁與再澄清，讓學生知道從我們口中呼出來的氣體是酸性，含有二氧化碳。<br/> | 利用酸鹼指示劑的變色與澄清石灰水的混濁與再澄清，讓學生知道從我們口中呼出來的氣體是酸性，含有二氧化碳。<br/> | ||
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這是酸鹼中和，證明我們所呼出的「口氣」是酸性。<br/> | 這是酸鹼中和，證明我們所呼出的「口氣」是酸性。<br/> | ||
其實我們知道口氣中含有二氧化碳，二氧化碳溶於水成為碳酸，是口氣中酸性的由來。<br/> | 其實我們知道口氣中含有二氧化碳，二氧化碳溶於水成為碳酸，是口氣中酸性的由來。<br/> | ||
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消石灰是氫氧化鈣 ， Ca(OH)2 的俗稱，稍溶於水，產生鈣離子。<br/> | 消石灰是氫氧化鈣 ， Ca(OH)2 的俗稱，稍溶於水，產生鈣離子。<br/> | ||
而鈣離子易與碳酸根離子(式 3)結合，產生難溶的碳酸鈣，導致澄清的消石灰水變成混濁。<br/> | 而鈣離子易與碳酸根離子(式 3)結合，產生難溶的碳酸鈣，導致澄清的消石灰水變成混濁。<br/> | ||
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若在混濁的消石灰水溶液中繼續吹氣，則混濁溶液可變澄清。<br/> | 若在混濁的消石灰水溶液中繼續吹氣，則混濁溶液可變澄清。<br/> | ||
這是因為碳酸鈣溶於過量的二氧化碳飽和溶液(式2、式 5)，產生可溶性的碳酸氫鈣。<br/> | 這是因為碳酸鈣溶於過量的二氧化碳飽和溶液(式2、式 5)，產生可溶性的碳酸氫鈣。<br/> | ||
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==活動一:誰最會生氣== | ==活動一:誰最會生氣== | ||
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#大會只準備一種鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，事先分給各隊200mL練習。<br/>比賽時，由選手自行指定鹼液的量(以 5 mL 為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。<br/> | #大會只準備一種鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，事先分給各隊200mL練習。<br/>比賽時，由選手自行指定鹼液的量(以 5 mL 為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。<br/> | ||
#大會預先準備四種不同濃度的鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，依濃度的不同編號；各取一定量(20 mL)的溶液，分別倒入透明的塑膠杯(250 mL)，分給各隊練習。比賽時，由選手自行指定鹼液的濃度與量(以5mL為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。<br/> | #大會預先準備四種不同濃度的鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，依濃度的不同編號；各取一定量(20 mL)的溶液，分別倒入透明的塑膠杯(250 mL)，分給各隊練習。比賽時，由選手自行指定鹼液的濃度與量(以5mL為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。<br/> | ||
| + | ===評分方法=== | ||
| + | 依鹼液的量排序定名次(男女選手分別計績)。<br/> | ||
==活動二:哪一隊最合作== | ==活動二:哪一隊最合作== | ||
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#複賽為計時賽，每次4至8隊。 | #複賽為計時賽，每次4至8隊。 | ||
===評分方法=== | ===評分方法=== | ||
| − | + | 依所需時間排序定名次，參加複賽者以複賽的成績為準；未參加複賽者，則取其初賽的成績。(本項活動不分性別，混合計績。)<br/> | |
==活動三:哪一隊最具創意== | ==活動三:哪一隊最具創意== | ||
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每一隊員得各持一支吸管等候接力，但杯內不得同時有兩支或以上的吸管碰觸溶液。 | 每一隊員得各持一支吸管等候接力，但杯內不得同時有兩支或以上的吸管碰觸溶液。 | ||
===評分方法=== | ===評分方法=== | ||
| − | + | 成功者，依所費時間排序定名次，如表。<br/> | |
<img src='https://goo.gl/SgK2DG'> | <img src='https://goo.gl/SgK2DG'> | ||
===器材=== | ===器材=== | ||
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*1mL酚酉太指示劑 | *1mL酚酉太指示劑 | ||
*計秒器(停錶)1個 | *計秒器(停錶)1個 | ||
| − | + | *氫氧化鈉顆粒2粒 | |
| − | + | *氫氧化鈣粉末5克 | |
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| − | + | *溶液(5mL)1瓶 | |
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| − | + | 蓋緊瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助Ca(OH)2溶解。<br/> | |
| − | + | 靜置隔夜後，以虹吸管或傾倒上面的澄清液於另一瓶保特瓶中(要小心，不要擾動瓶底的消石灰固體)即得澄清飽和消石灰水備用。<br/> | |
| + | 若不完全澄清，則再靜置隔夜，待少許沉澱在瓶底，再次傾倒於空的保特瓶即得澄清的飽和消石灰水溶液。<br/> | ||
| + | 消石灰水曝露於空氣中，液面上會有碳酸鈣粉末，應去除。<br/> | ||
| + | 每一隊要事先利用此飽和溶液(如一次取10mL)，以不同量的自來水稀釋，試出哪一種比例(配方)的溶液最易在最短的時間能將其吹成混濁，再變回澄清。 | ||
| + | ===《註2》=== | ||
| + | 氫氧化鈉溶液的濃度：<br/> | ||
| + | 氫氧化鈉溶液的濃度以 0.02 ％為宜，配法如下：<br/> | ||
| + | #取2g的氫氧化鈉，溶於500mL的自來水，等分成5份(各100mL)，分別倒入2升的大號保特瓶(5瓶)，然後加水至九分滿，加酚酉太指示劑使其變成粉紅色備用。 | ||
| + | #大會給兩粒氫氧化鈉(約0.4g)，將其放入透明的大號保特瓶(2升)內後(若放在小塑膠袋內的氫氧化鈉已潮解，則取出氫氧化鈉後，倒入冷水少許，沖洗小塑膠袋，將沖洗液倒入保特瓶內)，加水至九分滿。蓋緊瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助氫氧化鈉溶解。加酚酉太指示劑至溶液呈現粉紅色。 | ||
| + | <img src='https://goo.gl/NqyKM3'> | ||
| + | ===場地=== | ||
| + | 任何地方，但要準備乾抹布以便擦地板。<br/> | ||
| + | 時間：<br/> | ||
| + | #練習時間 20分鐘 | ||
| + | #比賽及評審時間 60分鐘 | ||
| + | ===對象=== | ||
| + | #參賽者由小學生至高中生均可 | ||
| + | #以化學方程式解說原理適用於高中生。 | ||
| − | + | ==探究問題== | |
| − | + | <s4e> | |
| − | + | pid=216 | |
| − | + | show=問題探究 | |
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於 2019年6月24日 (一) 01:35 的最新修訂
原始設計者：蕭次融
目錄
目的
利用酸鹼指示劑的變色與澄清石灰水的混濁與再澄清，讓學生知道從我們口中呼出來的氣體是酸性，含有二氧化碳。
競賽的目的在於藉由趣味性活動，讓學生思考如何使有限的一口氣，「細氣長流」充分反應，並由團隊合作學習協調之重要性。
原理
酸鹼指示劑中的酚酉太，在鹼性溶液呈現粉紅色，在酸性溶液則褪為無色。
因此若在水中，滴下酚酉太 溶液與氫氧化鈉溶液各一滴，則得粉紅色溶液。
對此溶液經由吸管吹氣，一會兒溶液由粉紅色變為無色。
這是酸鹼中和，證明我們所呼出的「口氣」是酸性。
其實我們知道口氣中含有二氧化碳，二氧化碳溶於水成為碳酸，是口氣中酸性的由來。
消石灰是氫氧化鈣 ， Ca(OH)2 的俗稱，稍溶於水，產生鈣離子。
而鈣離子易與碳酸根離子(式 3)結合，產生難溶的碳酸鈣，導致澄清的消石灰水變成混濁。
若在混濁的消石灰水溶液中繼續吹氣，則混濁溶液可變澄清。
這是因為碳酸鈣溶於過量的二氧化碳飽和溶液(式2、式 5)，產生可溶性的碳酸氫鈣。
活動一:誰最會生氣
競賽
只用一口氣(吹氣途中不能換氣)，比賽誰能中和最多的鹼液。
比賽時，每隊推派一名選手，代表該隊出來比賽。
每名選手可指定鹼液的量(以 5 mL為單位增減)，總共可試三次，以表現最佳的一次計分。
量度鹼液的方法有二種：
- 大會只準備一種鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，事先分給各隊200mL練習。
比賽時，由選手自行指定鹼液的量(以 5 mL 為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。 - 大會預先準備四種不同濃度的鹼液(加有酚酉太指示劑，溶液呈現粉紅色)，依濃度的不同編號；各取一定量(20 mL)的溶液，分別倒入透明的塑膠杯(250 mL)，分給各隊練習。比賽時，由選手自行指定鹼液的濃度與量(以5mL為計算單位)，一口氣吹至變色即算成功。
評分方法
依鹼液的量排序定名次(男女選手分別計績)。
活動二:哪一隊最合作
競賽
本項活動是比賽哪一隊最合作，能在最短時間，將一定量(50 mL)的氫氧化鈣(消石灰)溶液 ，由澄清吹至混濁，然後繼續吹至澄清。
比賽時每一隊員各有一支吸管， 可同時對同一杯溶液吹氣。
本活動比賽為計時賽，採取初、複賽，比賽前分給各隊 100mL 消石灰水練習。
- 初賽為淘汰賽，要計時，每次4至8隊(視場地與裁判人數而定)，取第一名參加複賽。
- 複賽為計時賽，每次4至8隊。
評分方法
依所需時間排序定名次，參加複賽者以複賽的成績為準；未參加複賽者，則取其初賽的成績。(本項活動不分性別，混合計績。)
活動三:哪一隊最具創意
競賽
本項活動要求每一隊，要事先調配好澄清的消石灰水溶液，能由吹氣即可使其經由混濁變回澄清。
比賽前，每一隊要先交出澄清的消石灰水溶液約100mL與其配方給裁判。由裁判量取50mL的澄清石灰水溶液於透明的250mL塑膠杯交還給該隊。
全體隊員都要參與接力吹氣。計時比賽，吹至澄清即算成功。
每一隊員得各持一支吸管等候接力，但杯內不得同時有兩支或以上的吸管碰觸溶液。
評分方法
成功者，依所費時間排序定名次，如表。
器材
- 透明塑膠杯(250mL)6個
- 塑膠吸管(可彎曲的)
- 100mL 10支消石灰水《註1》
- 200mL氫氧化鈉《註2》
- 1mL酚酉太指示劑
- 計秒器(停錶)1個
- 氫氧化鈉顆粒2粒
- 氫氧化鈣粉末5克
- 酚酉太
- 溶液(5mL)1瓶
《註1》
澄清飽和消石灰水的配法如下：
在保特瓶內放入約5g的消石灰Ca(OH)2粉末後，倒入自來水約九分滿。
蓋緊瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助Ca(OH)2溶解。
靜置隔夜後，以虹吸管或傾倒上面的澄清液於另一瓶保特瓶中(要小心，不要擾動瓶底的消石灰固體)即得澄清飽和消石灰水備用。
若不完全澄清，則再靜置隔夜，待少許沉澱在瓶底，再次傾倒於空的保特瓶即得澄清的飽和消石灰水溶液。
消石灰水曝露於空氣中，液面上會有碳酸鈣粉末，應去除。
每一隊要事先利用此飽和溶液(如一次取10mL)，以不同量的自來水稀釋，試出哪一種比例(配方)的溶液最易在最短的時間能將其吹成混濁，再變回澄清。
《註2》
氫氧化鈉溶液的濃度：
氫氧化鈉溶液的濃度以 0.02 ％為宜，配法如下：
- 取2g的氫氧化鈉，溶於500mL的自來水，等分成5份(各100mL)，分別倒入2升的大號保特瓶(5瓶)，然後加水至九分滿，加酚酉太指示劑使其變成粉紅色備用。
- 大會給兩粒氫氧化鈉(約0.4g)，將其放入透明的大號保特瓶(2升)內後(若放在小塑膠袋內的氫氧化鈉已潮解，則取出氫氧化鈉後，倒入冷水少許，沖洗小塑膠袋，將沖洗液倒入保特瓶內)，加水至九分滿。蓋緊瓶蓋後，將瓶子上下倒轉數次，以助氫氧化鈉溶解。加酚酉太指示劑至溶液呈現粉紅色。
場地
任何地方，但要準備乾抹布以便擦地板。
時間：
- 練習時間 20分鐘
- 比賽及評審時間 60分鐘
對象
- 參賽者由小學生至高中生均可
- 以化學方程式解說原理適用於高中生。
