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國二下理化⏱ 約 20 分鐘PhETJb-IV-3Jd-IV-6

3.4 酸鹼中和

任務簡報:吃了太酸太辣的食物覺得胃不舒服時,有些人會服用胃藥來緩解,這是因為胃藥中的鹼性成分中和了胃酸。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

吃了太酸太辣的食物覺得胃不舒服時,有些人會服用胃藥來緩解,這是因為胃藥中的鹼性成分中和了胃酸。這一節,我們要透過模擬實驗,探究酸鹼中和反應的原理與伴隨的溫度變化。

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「Introduction」畫面,分別觀察強酸、強鹼與中性水溶液中離子的種類與比例。

  2. 2

    想像將等量的強酸與強鹼溶液混合,思考氫離子與氫氧根離子將如何反應。

  3. 3

    使用畫面上的pH計,比較酸性、鹼性與(假設中和後)中性溶液的pH值差異。

  4. 4

    對照課本,寫出鹽酸與氫氧化鈉中和反應的化學方程式,並標示生成的鹽類與水。

  5. 5

    思考:酸鹼中和反應時,為什麼溶液的溫度會上升?

💡 實驗小提醒
  • 酸鹼中和反應的本質是氫離子與氫氧根離子結合生成水,同時生成鹽類,並且會釋放熱量使溫度上升。

🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

phet.colorado.edu🔎 放大操作

這個平台不開放直接嵌入(放進來會是空白),請點按鈕在新分頁開啟:

🚀 前往實驗室

打開新分頁後,跟著左邊的步驟操作;做完記得回來繼續闖關!
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值變化 約 0~14;溫度變化 約 -50~150。填的數字差太多時會出現橘色提醒——再量一次看看!

反應物(酸/鹼)生成的鹽pH值變化溫度變化
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

酸鹼中和反應的生成物是什麼?

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

酸鹼中和反應會生成鹽和水,例如鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水。

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

強酸、強鹼與中性溶液的pH值大約各是多少?

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

強酸pH值通常小於3,強鹼pH值通常大於11,中性溶液pH值為7。

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

為什麼酸鹼中和反應會使溶液溫度上升?

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

因為中和反應是放熱反應,氫離子與氫氧根離子結合生成水的過程會釋放能量,使溶液溫度上升。

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

生活中有哪些應用酸鹼中和反應的例子?

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

例如服用胃藥(鹼性)中和過多胃酸、在酸性土壤中加入石灰(鹼性)改良土壤、處理工廠廢水的酸鹼中和處理等。

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 💪

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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:查閱並寫出中和反應化學方程式 ▶

使用 PhET「Acid-Base Solutions」比較不同濃度強酸與強鹼混合前後pH值的理論變化,並查閱資料寫出鹽酸與氫氧化鈉中和的化學反應式。

phet.colorado.edu · Acid-Base Solutions 🔎 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

這次活動後,我對酸鹼中和反應有什麼新的理解?

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

酸鹼中和反應廣泛應用於醫療(制酸劑)、農業(土壤改良)、工業廢水處理等領域,了解其原理有助於我們判斷適合的中和劑用量與安全性。

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 💪

反思 2學習反思

你認為酸鹼中和反應在生活中(如胃藥中和胃酸、處理酸性土壤)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!👏