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國二下理化⏱ 約 20 分鐘PhETJf-IV-1Jf-IV-2

5.1 認識有機化合物

任務簡報:天然氣、酒精、食用醋,這些生活中常見的物質,其實都是有機化合物。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

天然氣、酒精、食用醋,這些生活中常見的物質,其實都是有機化合物。這一節,我們要透過模擬實驗,動手組建有機分子模型,探究有機化合物中碳原子的鍵結特性。

2

實驗工作站:PhET Interactive Simulations — Build a Molecule

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「Single」畫面,從左側的原子(碳、氫、氧等)中拖曳組成分子。

  2. 2

    嘗試組出甲烷(CH4):拖曳1個碳原子與4個氫原子,觀察是否能成功組成穩定分子。

  3. 3

    嘗試組出乙醇(C2H5OH):拖曳2個碳原子、6個氫原子與1個氧原子,觀察分子結構。

  4. 4

    完成組裝後,點選分子查看其3D結構與化學式。

  5. 5

    思考:這些分子中的碳原子分別與哪些原子形成共價鍵?

💡 實驗小提醒
  • 有機化合物是指分子中含有碳,且碳原子以共價鍵與氫、氧、氮等原子鍵結而成的化合物;少數含碳的簡單化合物(如二氧化碳、碳酸鹽)通常歸類為無機化合物。

🧪 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!

📏 小提示:不知道怎麼填?按「✨ 填入範例數據看看」,再改成你自己的觀察!

分子名稱化學式碳原子數鍵結的原子種類
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

有機化合物中的碳原子有什麼鍵結特性?

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

有機化合物中的碳原子能以共價鍵與其他碳原子或氫、氧、氮等原子鍵結,形成鏈狀或環狀等多樣的分子結構。

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

使用模擬工具組成甲烷與乙醇分子時,各需要哪些原子?

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

組成甲烷需要1個碳原子與4個氫原子;組成乙醇需要2個碳原子、6個氫原子與1個氧原子。

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

有機化合物與無機化合物有什麼不同?

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

有機化合物是含碳且以共價鍵與氫、氧、氮等鍵結的化合物,種類繁多;無機化合物通常不含碳(或為簡單含碳化合物,如二氧化碳、碳酸鹽),種類相對較少。

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

生活中有哪些常見的有機化合物?

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

例如糖類、酒精、醋酸、天然氣(甲烷)、塑膠等都是常見的有機化合物。

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:組出更多有機分子 ▶

使用 PhET「Build a Molecule」嘗試組出更多不同的有機分子(如丙烷、乙酸),並記錄它們的化學式與結構特徵。

phet.colorado.edu · Build a Molecule 🔎 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,我對有機化合物的結構特性有什麼新的理解?

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

認識有機化合物的分子結構,有助於我們理解食物的營養成分、藥物的作用機制,以及塑膠等材料的性質與回收處理方式。

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

你認為認識有機化合物的結構,對於理解生活中的物質(如食物、藥物、塑膠)有什麼幫助?

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!👏