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國二下理化⏱ 約 20 分鐘PhETJa-IV-1Ja-IV-2

1.1 質量守恆

任務簡報:一張紙燃燒後看似消失不見,蠟燭燃燒後蠟也越來越少,這些物質真的憑空消失了嗎?這一節,我們要透過模擬實驗,探究化學反應前後質量是否真的守恆。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

小欣老師
1讀故事情境先進入狀況
2動手玩實驗先看步驟再操作
3記錄與闖關填數據、答問題
4自我驗證最後回頭打勾⭐
1

情境引導

小惠同學
🧭 探險情境

一張紙燃燒後看似消失不見,蠟燭燃燒後蠟也越來越少,這些物質真的憑空消失了嗎?這一節,我們要透過模擬實驗,探究化學反應前後質量是否真的守恆。

2

實驗工作站:PhET

先把 5 個步驟讀完,再動手做!

💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。

🧑‍🏫 操作指導語(請依序完成)

小欣老師
  1. 1

    進入模擬後,選擇「Sandwiches」分頁,觀察反應物如何轉變成生成物。

  2. 2

    調整反應物的初始數量,記錄生成物與剩餘反應物的數量變化。

  3. 3

    切換至「Chemistry」分頁,選擇一個化學反應式,比較反應前後的原子總數是否改變。

  4. 4

    觀察反應前後容器內物質的總質量是否有變化。

  5. 5

    思考:為什麼化學反應前後,總質量保持不變?

💡 實驗小提醒
  • 化學反應只是原子重新排列組合,並不會產生或消滅原子,因此反應前後的總質量維持不變,這就是質量守恆定律。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟,手機操作更順手。 (模擬介紹頁)
3

數據實驗室

小惠同學

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!

📏 參考範圍:反應前數量 約 0~10000;反應後數量 約 0~10000;總質量是否改變 約 0~100000。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

反應物/生成物反應前數量反應後數量總質量是否改變
4

探究關卡

小欣老師

用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!

探究 1觀察與定題

質量守恆定律的內容是什麼?

回到實驗艙或數據表,找找看:什麼現象讓你最意外、最好奇?
試著用「我觀察到……」開頭,再問一個「為什麼」或「跟什麼有關」的問題。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

質量守恆定律是指化學反應前後,參與反應的物質總質量不變。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 2計劃與執行

在模擬中,改變反應物的數量後,生成物與剩餘反應物如何變化?

想一想:這個實驗中你改變了什麼?哪些條件保持不變?
照著操作步驟回顧你實際做了哪些動作,把觀察到的結果寫下來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

增加反應物數量時,生成物數量會等比例增加,直到其中一種反應物用盡,剩餘的另一種反應物則保持不變,這就是限制試劑的概念。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 3分析與發現

為什麼說化學反應的本質是原子的重新排列,而不是原子的產生或消滅?

看看你填的數據表:數字怎麼變化?有什麼規律或差異?
用「因為……所以……」把數據和背後的原因連起來。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

因為化學反應只是原子重新排列組合形成新物質,原子的種類與數目並未改變,所以稱為原子的重新排列而非產生或消滅。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

探究 4討論與傳達

若反應前物質總質量為50公克,反應後生成物與剩餘反應物的總質量應為多少?

想想看:生活中哪裡也看得到類似的現象或應用?
試著用這一課學到的科學詞彙,把想法說清楚給同學聽。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

反應後生成物與剩餘反應物的總質量應為50公克,與反應前總質量相同。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

5

延伸挑戰(進階,選做)

還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!

🚀 延伸挑戰:使用 PhET「Balancing Chemical Equations」練習平衡方程式 ▶

前往 PhET「Balancing Chemical Equations」練習平衡化學方程式,驗證反應前後原子數目是否守恆。

phet.colorado.edu · Balancing Chemical Equations 🔎 放大操作
實驗艙空白或卡卡的?點右上角「🔎 放大操作」在新分頁開啟。
6

反思時光

最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!

反思 1學習反思

這次實驗後,我對質量守恆定律有什麼新的理解?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

質量守恆的概念可應用在工業生產的原料估算、環保上的物質循環計算,以及理解自然界物質不會憑空消失,只會轉換形式。

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

反思 2學習反思

你認為質量守恆的概念在生活中或工業上有哪些應用?

課本是文字和圖片,虛擬實驗多了什麼?(動手做?數據?變化?)
寫下最真實的想法就可以,反思沒有標準答案。
✔ 已自動保存
🔒 參考答案在保險箱裡——先在上面寫下你的想法(5 個字以上)就能解鎖!

🔑 參考答案

💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!

自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!

沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪

🏁

自我驗證:我學會了嗎?

跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。

小惠同學小欣老師
🏆 探究迴圈完成!
你剛剛做了真正的科學探究:觀察 → 實驗 → 記錄 → 分析 → 表達 → 回頭驗證。
這就是科學家的一天。幫自己鼓掌!👏