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化學示範起始探究與實作:流血電影特效與勒沙特列原理 / 陳芷誼、蔡欣展、楊水平

Friday , 6, November 2020 Comments Off on 化學示範起始探究與實作:流血電影特效與勒沙特列原理 / 陳芷誼、蔡欣展、楊水平

化學示範起始探究與實作:流血電影特效與勒沙特列原理   陳芷誼1、蔡欣展2、楊水平1,* 1國立彰化師範大學化學系2彰化縣立鹿江國際中小學*yangsp@cc.ncue.edu.tw 前言 本示範實驗主題為「流血電影特效與勒沙特列原理」,關於化學平衡和勒沙特列原理的學習內容,在12年國教課綱中編列於自然科學領域綱要的國民中學學習階段之主題「物質的結構與功能(C)」之次主題「物質的分離與鑑定(Ca)」,其學習內容有「Je-Ⅳ-2 可逆反應」;以及主題「物質的反應、平衡及製造」之次主題「化學反應速率與平衡」,其學習內容有「Je-Ⅳ-3 化學平衡及溫度、濃度如何影響化學平衡的因素」。在新課綱中,關於勒沙特列原理,編列於普通型高級中等學校化學加深加廣選修課程的主題「物質的反應、平衡及製造(J)」之次主題「化學反應速率與平衡(Je)」,其學習內容有「CJe-Va-6 勒沙特列原理」。 本示範實驗的設計是融入常見於電影和電視的流血特效在課堂上,教師創造歧異事件(discrepant event),使學生的直覺經驗發生衝突,以引起學生學習的動機,進而增強他們對化學平衡和勒沙特列原理的內容知識感到興趣,並以師生互動討論的方式進行示範教學。本示範實驗和學生實作都是藉由硫氰酸鉀與氯化鐵反應,形成紅棕色的硫氰酸鐵離子作為探討化學平衡移動和勒沙特列原理的關鍵物質。在化學示範方面有:錯合物的形成以及添加物對化學平衡的影響,在學生實作方面有:濃度、溫度和添加物對化學平衡的影響。其中,溫度和部分添加物對硫氰酸鐵離子化學平衡的移動為作者所構思並試作結果效果明顯。  教師化學示範 一、  觀賞示範影片 影片網址:流血電影特效與勒沙特列原理,https://youtu.be/wwEjSJbRRqw。 二、  藥品和器材 示範實驗需用:硫氰酸鉀(Potassium thiocyanate)1瓶、碳酸鈉(Sodium carbonate)1瓶、氯化鐵(Iron(III) chloride)1瓶、棉花棒1隻、塑膠刀1隻、燒杯若干、如圖一所示。 圖一:示範實驗用藥品與器材。 解說實驗需用:硫氰酸鉀(Potassium thiocyanate)1瓶、碳酸鈉(Sodium carbonate)1瓶、氯化鐵(Iron(III) chloride)1瓶、氯化鈉(Sodium Chloride)1瓶、燒杯(500mL)2個、燒杯(100 mL)6個、錐形瓶(125 mL或250 mL)5個、玻棒1支、滴管5支,如圖二所示。 圖二:解說實驗需用藥品與器材 三、  事前準備 1.    配製硫氰酸鉀溶液:取一小匙的藥品,溶解在500 mL的水中。 2.    配製飽和碳酸鈉溶液:取一小匙的藥品,溶解在100 mL的水中,有沈澱出現。 3.    配製氯化鐵溶液:取一小匙的藥品,溶解在100 mL的水中。 4.    配製硫氰酸鐵離子溶液:取300 mL鐵氰酸鉀溶液,逐滴地滴入氯化鐵溶液直到呈現橘色為止。 四、  現場示範:錯合物的形成及添加物對化學平衡的影響 (一) 創造歧異事件 1.   攜帶事前配製好的硫氰酸鉀溶液、氯化鐵溶液、飽和碳酸鈉水溶液、塑膠刀、棉花棒、至教室。 2.   在示範前,教師先在手掌上偷偷地塗抹硫氰酸鉀溶液,並且悄悄地塑膠刀沾取氯化鐵溶液。 3.   在示範時,教師向學生說等一下要使用塑膠刀切下手掌,如圖三所示,請學生預測會發生什麼變化。 […]

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