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國二下理化⏱ 約 20 分鐘PhETJd-IV-4Jd-IV-2

3.3 酸鹼的濃度

任務簡報:游泳池的水需要定期測量pH值,過酸或過鹼都會刺激皮膚與眼睛。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

游泳池的水需要定期測量pH值,過酸或過鹼都會刺激皮膚與眼睛。這一節,我們要透過模擬實驗,使用pH計測量不同液體,探究氫離子濃度、氫氧根離子濃度與pH值之間的關係。

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「Macro」畫面,使用pH計測量不同生活液體(如咖啡、肥皂水、鹽酸)的pH值。

  2. 2

    記錄各液體的pH值,並判斷其為酸性、中性或鹼性。

  3. 3

    嘗試加水稀釋酸性或鹼性溶液,觀察pH值如何隨稀釋而改變。

  4. 4

    切換至「pH Probe」畫面,探索氫離子與氫氧根離子濃度與pH值的關係。

  5. 5

    思考:pH值每增加1,氫離子濃度會如何變化?

💡 實驗小提醒
  • pH值等於氫離子濃度取負對數;pH值越小代表氫離子濃度越高(酸性越強),pH值越大代表氫氧根離子濃度越高(鹼性越強),pH等於7為中性。

🧪 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:pH值 約 0~14;稀釋後pH值變化 約 0~14。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

液體pH值酸鹼性判斷稀釋後pH值變化
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

水溶液中氫離子濃度與氫氧根離子濃度有什麼關係?

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

在水溶液中,氫離子濃度與氫氧根離子濃度成反比關係,兩者的乘積在定溫下為定值(即水的離子積)。

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

使用pH計測量後,哪些液體是酸性?哪些是鹼性?

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

例如鹽酸、咖啡通常為酸性,肥皂水通常為鹼性(實際數值依模擬設定為準)。

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

pH值與酸鹼強度之間有什麼關係?

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

pH值越小,酸性越強;pH值越大,鹼性越強;pH等於7為中性。

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

如果用廣用指示劑測試一杯液體,出現黃色,這杯液體大約是什麼酸鹼性?

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

廣用指示劑呈現黃色通常代表弱酸性(pH約落在5至6之間,依指示劑種類略有差異)。

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:比較稀釋前後的pH值變化 ▶

使用 PhET「pH Scale」測試「稀釋」功能,比較稀釋前後同一溶液的pH值變化,並嘗試解釋原因。

phet.colorado.edu · pH Scale 🔎 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。
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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pH值與酸鹼濃度的關係有什麼新的理解?

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

pH計可應用於游泳池水質檢測、土壤酸鹼度檢測(影響植物生長)、飲用水安全檢測等,幫助我們判斷環境是否適合人類或生物生存。

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pH計在生活中(如水質檢測、土壤檢測)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!👏