第一單元 物質三態的變化 1. 動動眼-觀察
1-1 水的三種狀態 動畫 觀察記錄:
1-2 皮膚上的酒精 體驗 觀察記錄:
2-1 動動手-實驗 1 酒精蒸發
2-1
1. 取兩個 250 毫升的燒杯,各倒入 100 毫升的酒精。
2. 在燒杯上與酒精液面相同高度作上記號。
3. 選擇其中一個燒杯蓋上玻璃片。
4. 兩個燒杯靜置在相同環境下 30 分鐘。
5. 觀查比較兩燒杯中的酒精高度。
記錄觀察:
2-2 動動手-實驗 2 老實噴泉
2-2
1. 將燒杯裝水約半滿。
2. 將一漏斗倒立於燒杯內,浸入水中。
3. 調整好漏斗浸入水中的深度以達最好的效果。
4. 將水加熱至沸騰,觀察蒸氣噴出的情形。
記錄觀察:
注意:學員與器材保持適當距離並戴上護目鏡以確保安全
3 動動腦-心得
3-1
一個物質有哪些狀態?這些狀態可以互相轉換嗎?
物質的三態:固體、液體、氣體。
只要改變溫度與壓力就可以讓物質產生不同狀態之間的變化,叫 作相變化。在這些轉變之中,都是同一個物質,只是狀態不同。
狀態之間的轉變:
固體熔化成液體,液體凝固成固體 液體氣化成氣體,氣體凝結成液體
固體昇華成氣體,氣體經過蒸氣沉降成為固體
3-2
為什麼酒精滴在皮膚上會有涼涼的感覺?
因為酒經會吸收我們體溫而蒸發,所以會感覺到涼意。也許你也 注意到皮膚上的酒精一下子就不見了。酒精跑去哪裡了呢?酒精在 吸收熱量以後,就會轉變成酒精蒸氣而揮發了!
第二單元 水的密度 1 動動眼-觀察
1-1 曹沖秤象 故事
三國時,有人送給曹操一隻大象,曹操很想知道這只大象有多重,
就叫他手下的官員想辦法把大象稱一稱。這可是一件難事。大象 是體積龐大的動物。怎麼稱法呢?那時候沒有那麼大的秤,也沒 誰有那麼大的力氣能把大象抬起來。所有的人都圍著大象發愁的 時候,跑出來一個小孩子,“我有辦法,我有辦法!”大家一看,
原來是曹操的小兒子曹沖。「一個五、六歲的小孩子,會有什麼辦 法!」所有的人心裡都這麼想。曹操說︰「你有辦法快說出來讓 大家聽聽。」。 曹沖回答︰「我稱給你們看,你們就明白了。」
曹沖叫人把大象牽到河邊,眾人也跟著他到河邊去。所有的 人都很好奇,想看看他到怎麼秤大象。到了河邊,曹沖指著停泊 在河上空著的大船,說︰「把大象牽到船上去。」大象一上船,
船就往下沉了一些。曹沖說︰「對齊水面,在船幫上劃一道記 號。」”作好記號以後,曹沖叫人把大象牽上岸來。這時候大船 就往上浮起一些來。
接下來曹沖叫人挑了挑了一擔又一擔的石塊,裝到船上去。
隨著石塊越來越多,大船又逐漸地往下沉。一直到河水水面和船 幫上的記號對齊的時候,曹沖突然喊著「行了,行了!」接下來,
曹沖叫人把石塊挑下船去一擔一擔的秤重。
大家終於明白了︰石頭裝上船和大象裝上船,那船下沉到同 一記號上,可見,石頭和大象是同樣的重量;再把這些石塊稱一 稱,把所有石塊的重量加起來,得到的總和不就是大象的重量了 嗎?
1-2 水結冰 生活小常識
1. 在製作冰塊的過程中千萬不要使用玻璃材質的器皿當作容 器。因為結冰的過程中發生讓玻璃容器破碎的意外! 為什麼呢?
2. 把養樂多放到冷凍櫃,讓它結冰。一個小時後,檢查看看,養樂 多是不是變多了?為什麼呢?
2 動動手-實驗 如何測量水的密度?
1. 取 100 毫升的燒杯,秤取重量。
2. 以量筒稱取 50 毫升的純水,倒入步驟 1 的燒杯中,稱取重量。
3. 將步驟 2 所稱得的燒杯與水的重量減去步驟 1 中空燒杯的重 量。這就是 50 毫升純水的重量。
4. 重覆以上相同的步驟,分別測量 40 毫升、30 毫升、20 毫升純 水的重量。
5. 將你的測量記錄在表格中。
6. 計算純水重量除以純水體積的數值。比比看!
純水體積 50 毫升 40 毫升 30 毫升 20 毫升 空杯重
水+杯重 純水重 純水重/體積 3 動動腦-心得
3-1
密度是什麼?知道密度有什麼用?
密度 = --- (重量單位:公克;體積單位:毫升(立方厘米 cm3))
密度就是單位體積中所包含物質的質量。
密度是不變的特性,相同的純物質(例如純水)就會有固定的密 度。一杯水和一桶水雖然體積和重量會不一樣,但是密度是一定 相同的。所以密度可以說是物質重要的性質。可以藉著密度來辨 別容器裡的液體是不是水。
3-2
是不是所有的物質都會熱脹冷縮?
對大部份的物質來說都具有「熱脹冷縮」性質。固定質量的條件 下,高溫時的體積會比低溫時來得大一些。但是水卻是少數的例 外。在水的三態中,攝式 4℃的水是密度最大的。如果把固定質 量的水從室溫移到冷凍櫃,當水溫會逐漸下降達到 4℃的時候,
密度最大,也就是說體積最小。當水繼續降溫到 0℃以下的時候,
就會開始結冰。由於冰的密度比 4℃的水要來得小,也就是說體 積會稍稍變大。如果盛放水的玻璃杯不夠大,在結冰的過程中就 很可能因為冰的體積大於水而把玻璃杯撐破了。
重量 體體
積
第三單元 氧氣 1 動動眼-觀察
1-1 氧氣對燃燒的影響 體驗/動畫 觀察記錄:
1-2 氧氣筒 生活小常識
圖一所顯示的是氧氣筒設備。圖二呈現的是潛水的時候使用氧氣 筒的情況。大家想一想,互相討論一下,什麼時候也會用到氧氣 筒,在哪些地方會看到提供氧氣的設備?
圖一 圖二
討論記錄:
圖片來源圖一http://savedogs.org/tools/2004082602
圖二http://travel.mook.com.tw/feature/feature_369.htm
2 動動手-實驗
1. 準備氧氣製作裝置一套(包含錐形瓶、軟木塞、薊形漏斗、水槽 以及集氣瓶)。
2. 在錐形瓶中加入二氧化錳,二氧化錳在這個反應中是催化劑,
會加速反應進行。
3. 由薊形漏斗加入雙氧水,觀察氣泡產生的狀況。
4. 由集氣瓶收集排出的氣體。
5. 點燃線香,放入收集氣體的瓶中,觀察線香燃燒的變化。
6. 記錄你的觀察:
3 動動腦-心得
3-1
氧氣和氧化作用:
氧氣是攸關人類和動物生存的最重要的氣體。動物呼吸主要就是 吸入氧氣呼出二氧化碳。烤肉的時候讓木碳燃燒也需要供應氧 氣。沒有氧氣的環境下,香、蠟蠋、木材等物質都無法燃燒。此 外有些物質和氧氣會進行比較緩慢的反應,例如鐵絲生銹就是一 種氧化作用需要好幾天甚至更長的時間來進行。
3-2
我們吸入的空氣中有多少成分的氧氣:
一般空氣中含有最多的是氮氣,其次才是氧氣。
空氣的成分(前四位)
氮氣 N
2
:78 ﹪v/v 氧氣 O2
:21 ﹪v/v 氬氣 Ar:0.9 ﹪ v/v 二氧化碳 CO2
大家想想看如果氧氣和氮氣的比例換過來,也就是說 78%是氧氣 的話,對我們的生活會有什麼影響?
第四單元 二氧化碳 1 動動眼-觀察
二氧化碳對燃燒的影響 體驗/動畫 觀察記錄:
二氧化碳的生成 動畫/模擬反應 觀察記錄:
2-1 動動手-實驗 神奇石灰水
1. 準備一杯澄清的石灰水(將氫氧化鈣溶在水中)
2. 插入一根吸管,透過吸管對石灰水吹氣,觀察溶液的變化。
觀察紀錄:
3. 持續對石灰水吹氣,繼續觀察溶液的變化 觀察紀錄:
4. 用吸管吸取稀薄鹽酸溶液,慢慢滴入步驟三的溶液中,觀察溶 液的變化。
觀察紀錄:
2-2 動動手-實驗 簡易滅火器
1. 取一只清洗乾淨的空寶特瓶,取下寶特瓶瓶蓋。
2. 用一支加熱的鐵釘在瓶蓋上打洞。
3. 將打過洞的瓶蓋接上橡皮管或吸管。
4. 將醋倒進寶特瓶裡。
5. 將小蘇打粉倒進一端封口的粗吸管中,再插入寶特瓶裡。注意 吸管的高度,必需足夠在寶特瓶中保持直立,避免與醋酸直接 馬上接觸。
6. 拴緊已套上吸管或橡皮管的瓶蓋。吸管出口處以夾子夾緊。
7. 使用時,將寶特瓶翻轉倒置,讓瓶內粗吸管中的小蘇打粉能和 醋充分混合。搖ㄧ搖寶特瓶。讓瓶內反應一段時間後,打開吸 管前端的夾子,即會噴出氣體。
3 動動腦-心得
3-1
簡易滅火器噴出的是什麼氣體?怎樣證明?
簡易滅火器噴出的氣體是二氧化碳。是小蘇打粉和醋酸反應的結 果。可以用集氣瓶收集噴出的氣體,再將點燃的線香插入集氣瓶 中,看看燃燒的線香是不是會熄滅?
想想看還有沒有其他的方法來證明噴出的氣體是二氧化碳?
滅火器的原理是什麼?
許多公共場所都配備有滅火器(如圖一),主要是提供火災發生時 能儘速撲滅火勢。滅火器的種類有好幾種,但是主要的功能都是 讓滅火氣器噴出的物質或是產生的氣體降低火源周圍空氣中氧氣 的濃度,能夠抑制燃燒作用,而達到迅速滅火的目的(圖二)。
圖一 圖二
圖片來源: 圖一 http://www.tfjhs.ntct.edu.tw/album/gallery 圖二 http://www.ltjh.cy.edu.tw/www/w32
3-2
空氣中含有多少的氧氣?含有多少的二氧化碳?
3-2
二氧化碳和地球暖化有什麼關聯?