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慶祝IUPAC100 & 2019國際週期表年在臺灣(IYPT in Taiwan)活動成果展示:
視障者點字週期表的製作與教學(附錄)
楊水平
國立彰化師範大學化學系
[email protected]
【承接本篇正文】
n 附錄
附錄一(上課講義)
利用日常金屬物品學習元素週期表
學生姓名: ; 授課教師:楊水平老師
1869年3月6日,門得列夫向俄羅斯化學學會正式發表題為〝元素原子重量性質之間的依賴性〞的文章之後,化學開啟嶄新的一頁。回顧化學150年的進展,門得列夫的元素週期表對化學推進的貢獻非常甚大,對科學發展的影響極為深遠,可謂進展神速,一日千里。在門得列夫制訂元素週期表的當時,已知元素只有63種,目前科學家已經發現有118種元素,剛好填滿七個週期。
聯合國文教委員會制訂2019年為國際化學元素週期表年。在世界各地大肆慶祝2019國際化學元素週期表年之際,我們也趁這個機會,利用日常金屬物品來學習元素週期表。目前,你總共認識幾種化學元素?你認識哪些金屬元素?你認識哪些非金屬元素?
n 家用日常物品
日常金屬物品 28項(1-五元和十元硬幣、2-一元和五十元硬幣、3-迴紋針、4-釘書針、5-鋁尺(或鋁線)、6-長尾夾(彈簧片)、7-馬蹄磁鐵、8-強力磁鐵、9-碳鋅乾電池、10-鋰離子電池、11-白熾燈泡、12-漆包線、13-電線、14-保險絲、15-銲錫、16-鐵釘(外表銀白)、17-鐵釘(外表灰暗)、18-鐵線(外表銀白)、19-白鐵線(外表亮白)、20-鋼絲絨、21-平面鏡(隨身鏡)、22-鐵罐、23-鋁罐、24-不鏽鋼湯匙、25-鋁箔、26-銀箔、27-金箔、28-仙女棒)1套/組【這些物品的外觀請參閱表一,小物品裝在小型壓克力透明盒中,所有日常金屬物品裝在一個小型置物箱中。】
大張元素週期表(A1大小)1張/班【由授課教師製作】、小張元素週期表(A4或A3大小)1張/組【由授課教師製作】
n 教師授課:介紹元素週期表
ü 請隊輔協助學生完成此活動。
1. 教師發給各組一張視障者點字週期表,。
2. 教師介紹元素週期表中原子序、族和週期的定義。
3. 教師介紹元素週期表中金屬和非金屬的元素,並且位於元素週期表的位置。
4. 教師介紹元素週期表中在常溫常壓下,固體、液體和氣體的元素。
1. 何謂原子序? 2. 何謂族和週期? 3. 描述族與原子序的關係,以及週期與原子序的關係。 4. 金屬元素和非金屬元素的數量何者較多? 5. 在常溫常壓下,固體、液體和氣體的元素的數量何者最多?何者最少? |
n 學生活動一:認識日常金屬物品的金屬成分與週期表的關連
ü 請隊輔協助學生完成此活動。
1. 每一組取得一個小型置物箱,含有日常金屬物品28種物件。
2. 每一位學生逐項地察看講義上的「表二:日常金屬物品及其材質含金屬成分表」。
3. 每組學生依標號取出日常金屬物品,並認識每一種日常金屬物品所含金屬成分。
4. 學生根據表二內日常金屬物品的材質含金屬成分,指出週期表的特定元素的位置,並說出該金屬元素位在哪一族和哪一週期?
1. 一元和五元硬幣的材質,兩者所含金屬成分有何差異? 2. 這差異的金屬元素之原子序為多少? 3. 碳鋅乾電池和鋰離子電池的負極材質各含有什麼金屬元素? 4. 這兩個金屬元素的原子序,何者較大? 5. 長尾夾(彈簧片)的材質含有錳金屬,位於元素週期表中的第 族,第 週期。 |
n 學生活動二:利用日常金屬用品回答問題
ü 請隊輔協助學生完成此活動。
1. 教師發下評量的問題,含有14題單一選項或多個選項的選擇題以及1題兩個空格的填充題。
2. 教師從日常金屬元素材料盒中,取出一項或多項日常金屬物品,請學生在不查看表二的情況下,回答有關日常金屬物品所含成分的問題(第1-5題)。
3. 請學生根據表一(視障者點字週期表),回答有關日常金屬用品成分與元素週期表關連的問題(第6-15題)。
表一:視障者點字元素週期表
表二:日常生活物品及其材質含金屬成分表
編號 |
日常生活物品 |
材質含金屬 |
一般性描述 |
1 |
銅、鎳 |
五元和十元:銅75%、鎳25% |
|
2 |
一元和五十元硬幣 |
銅、鎳、鋁 |
一元和五十元:銅92%、鎳6%和鋁2% |
3 |
迴紋針 |
鐵、鎳、鉻、錳 |
不鏽鋼材質,簡述為鍍鎳鐵線。 |
4 |
釘書針 |
鐵、鋅 |
鋅包鐵 |
5 |
鋁尺(或鋁線) |
鋁 |
|
6 |
長尾夾(彈簧片) |
鐵、錳 |
材質為冷軋鋼板(鐵、錳)、不鏽鋼線 |
7 |
馬蹄磁鐵 |
鐵、鋁、鎳、鈷 |
永久磁鐵,除鐵以外,還添加鋁、鎳、鈷 |
8 |
強力磁鐵 |
釹、鐵 |
強力磁鐵(稀土磁鐵):釹磁鐵(釹鐵硼磁鐵)和釤鈷磁鐵 |
9 |
碳鋅乾電池 |
鋅 |
負極材料為鋅構成的外殼 |
10 |
鋰離子電池 |
鋰 |
負極材料為鋰金屬和石墨混合物,正極材料含鋰離子。 |
11 |
白熾燈泡 |
鎢、銅、鋅 |
燈蕊為鎢絲,燈頭為黃銅(銅鋅合金) |
12 |
漆包線 |
銅、錫 |
主要成分為銅,錫銅合金線 |
13 |
電線 |
銅、錫 |
主要成分為銅,鍍錫銅電線 |
14 |
保險絲 |
鉛、錫 |
鉛錫合金、鋅、銅、銀,製成絲狀或片狀 |
15 |
銲錫 |
錫、鉛 |
錫和鉛兩種金屬,按一定比例融合而成 |
16 |
鐵釘(外表銀白) |
鐵、錳、鋅 |
低碳鋼(鐵、碳、磷、錳等)鍍鋅 |
17 |
鐵釘(外表灰暗) |
鐵、錳 |
低碳鋼(鐵、碳、磷、錳等) |
18 |
鐵線(外表銀白) |
鐵、鋅 |
鍍鋅鐵線 |
19 |
白鐵線(外表亮白) |
鐵、鎳、鉻、錳 |
白鐵線(不鏽鋼線) |
20 |
鋼絲絨 |
鐵、錳 |
低碳鋼,含碳、鐵、矽、錳、磷、硫 |
21 |
平面鏡(隨身鏡) |
銀 |
玻璃上鍍銀 |
22 |
鐵罐 |
鐵、錫 |
鐵罐使用鍍錫的馬口鐵 |
23 |
鋁罐 |
鋁 |
|
24 |
不鏽鋼湯匙 |
鐵、鎳、鉻、錳 |
不鏽鋼材質 |
25 |
鋁箔 |
鋁 |
|
26 |
銀箔 |
銀 |
|
27 |
金箔 |
金 |
|
28 |
仙女棒 |
鋁、鎂、鐵 |
鋁鎂合金粉、鐵粉、過氯酸鉀、硝酸鋇、炭粉、硝酸鉀 |
附錄二(評量問題)
日常生活物品與週期表中金屬元素的問題
姓名: ;就讀階段:¨國小;¨國中;¨高中; 年級;性別:¨男性、¨女性
® 在介紹物品材質前,回答下面的問題。在合適的答案前,打「ü」,答案只有一項。
1. 在這活動之前,我曾經看過或聽過化學元素週期表的圖樣?
¨曾經看過 ¨不曾看過
2. 在這活動之前,我知道今(2019)年被聯合國制訂為國際化學元素週期表年?
¨知道 ¨不知道
化學元素週期表
® 表上的「族」、「週期」、「原子序」和以及「金屬」的位置。
® 在介紹物品的材質後,請回答下面的問題,並在合適的答案前,打「ü」,答案可能不只一項。
1. 教師取出「鋁箔」,這一項物品含有什麼金屬?
¨銅 ¨鎳 ¨鋁
2. 教師取出「五元硬幣」和「十元硬幣」,這二項物品都含有什麼金屬?
¨銅 ¨鎳 ¨鋁
3. 教師取出「釘書針」,這一項物品含有什麼金屬?
¨鐵 ¨鋅 ¨鋁
4. 教師取出「馬蹄磁鐵」和「強力磁鐵」,這二項物品都含有什麼金屬?
¨鐵 ¨鋁 ¨鎳 ¨鈷 ¨ 釹
5. 教師取出「保險絲」和「銲錫」,這二項物品都含有什麼金屬?
¨鐵 ¨鉛 ¨錫 ¨鈷
6. 教師取出「鋁罐」,這一項物品的主要成分(一種金屬元素)位於週期表的何處?
¨左邊(第1~2族) ¨中間(第3~12族) ¨右邊(第13~18族)
7. 教師取出「白熾燈泡」,這一項物品的燈蕊金屬(一種金屬元素)位於週期表的何處?
¨左邊(第1~2族) ¨中間(第3~12族) ¨右邊(第13~18族)
8. 教師取出「鐵線」和「白鐵線」,這二項物品的主要金屬(一種金屬元素)位於週期表的何處?
¨左邊(第1~2族) ¨中間(第3~12族) ¨右邊(第13~18族)
9. 教師取出「不鏽鋼湯匙」,這一項物品含有「鎳」金屬,它位於週期表的哪一週期?
¨第二週期 ¨第三週期 ¨第四週期 ¨ 第五週期
10. 教師指出週期表上的「銅」元素,下面那些日常生活物品含有「銅」元素?
¨十元硬幣 ¨五十元硬幣 ¨漆包線 ¨電線 ¨ 鐵線(外表白)
11. 教師指出週期表上的「鋅」元素,下面那些日常生活物品含有「鋅」元素?
¨釘書針 ¨碳鋅乾電池 ¨鐵釘(外表白) ¨鐵線(外表白)
12. 教師取出「鋁箔」、「銀箔」和「金箔」,這三項物品的主要成分,哪一個金屬元素的原子序最大?
¨鋁箔 ¨銀箔 ¨金箔
13. 教師取出「強力磁鐵」,這一項物品的所有成分,哪一種金屬元素的原子序較大?
¨釹 ¨鐵
14. 教師取出「不鏽鋼湯匙」,這一項物品的所有成分,哪一種金屬元素的原子序最大?
¨鐵 ¨鎳 ¨鉻 ¨錳
15. 教師取出「平面鏡」,這一項物品的金屬元素位於週期表的何處?
請寫出:第 族 第 週期