燃燒
國 4 2
燃燒
由於「燃燒」與人們的生活息息相關,本「議題」主要在於由生活周遭環境中的燃燒現象知道怎麼去找出幫助燃燒的原因,並探討及利用這些原因來改善我們的生活,注意到燃燒產生的後遺症,及早防範,將損失減少到最低程度。
設計者:李希瓏基隆市建德國中接受日期:2003/11
內容:
模組結構及使用說明
模組之教學概要圖
活動項目一覽表
主題探討活動
各活動科學智能培養一覽表
學習成就評量
模組之系列教學活動
燃燒知多少
認識氧化
暸解活性
在生活中的應用
燃燒後遺症
學習手冊
使用說明:
(一)模組之教學概要圖
燃 台灣常有火災事件,造成很大的損失,電視報紙也一再報導並呼籲大家要注意,但為什麼還是一再發生呢?有些是人為縱火,但其他的原因是什麼呢?要怎樣才能避免引起火災呢?如果遇到火災時,第一時間要如何處理才可將損失減到最小?燃燒是不是時時刻刻在生活中發生呢?對我們有什麼影響呢?這些都值得我們去探討!
觀察情境 察覺問題



‧ 「燃燒」是怎麼發生的?它需要什麼條件? 「燃燒」和氧化作用是什麼關係? 物質是怎麼相互作用的?
‧ 有什麼氧化作用關係我們的生活? 燃燒對我們的空氣品質有影響嗎?
引導討論 確定問題



‧ 「燃燒」知多少?(認識燃料、幫助燃燒的原因、如何利用這些原因來滅火)? 認識氧化(科學上怎麼定義?日常生活中常見的現象…) 暸解活性(元素發生化學反應的難易與燃燒有關嗎?如何應用元素間不同活性之性質?) 在生活中的應用(防火、防銹、洗潔、..) 燃燒後遺症(空氣污染、溫室效應…等) 1 燃燒對我們的空氣品質有影響嗎?
分工合作 進行探究



分享經驗 整合成果
*設計並製造滅火器 *經驗分享活動(發表成果、回答其他組問題、回答學習單問題)

學習成就評量 評鑑 展望


待答問題的發現例如:
‧活性進一步探討?
‧有關氧化物酸鹼性探討?
‧氧化後重量變化探討?
‧自然界氧與二氧化碳之間平衡?………
教學成效評鑑
(二) 活動項目一覽表
項目 | 器材與資源 | 活動內容 |
認識燃料 | 查資料、發表閱讀 | 活動設計、評量題目、學習札記 |
噴火的竹筷 | 實作 | 活動設計、評量題目 |
比比看-誰是燃燒的好幫手 | 實作 | 活動設計、閱讀資料、評量題目 |
滅火原理 | 閱讀 | 全班閱讀和評量 |
收集CO2滅火 | 實作 | 活動設計、評量題目、學習札記 |
市面上滅火器種類 | 查資料 閱讀 | 閱讀資料、評量題目 |
滅火器使用或參觀消防隊或觀看影片 | 系列影片或圖片 | 閱讀資料、評量題目 |
認識氧化 | 短文及討論提綱 | |
金屬對氧的活性 | 實作 | 活動設計、評量題目、學習札記 |
鎂在二氧化碳(或乾冰)中可以燃燒嗎? | 實作或系列影片 | |
如何防銹 | 查資料 | 閱讀資料、評量題目 |
防銹比賽 | 實作 | |
應用電鍍達到防銹 | 實作 | 活動設計、評量題目、學習札記 |
燃燒後遺症 | 查資料 | 分組討論、發表,全班閱讀和評量 |
氧化後重量變化 | 實作 查資料 | 活動設計、評量題目、學習札記 閱讀資料、評量題目 |
「燃燒」教學活動流程 | 說明 |
【觀察情境察覺問題】 要導引到「燃燒」這個議題的方法很多,可以由烤肉談起、或從減肥開始,也可以於由火災、一氧化碳中毒、祭拜燒紙錢等各式情境,導引到這個主題。 以下為一示例: 台灣常有火災事件,電視也一再報導並呼籲大家要注意,但為什麼還是一再發生呢?有些是人為縱火,但其他的原因是什麼呢?要怎樣才能避免引起火災呢?如果真起火時,第一時間要如何處理才可將損失減到最小? 另一個示例 在野外餐廳吃飯時(或在家中看媽媽煮菜)常見炒菜時鍋子著火,最常見的處理方或為將鍋蓋蓋上,為什麼呢? 另一個示例 為什麼會常有一氧化碳中毒事件產生呢?我家也是使用瓦斯熱水器,為什麼不會發生呢?差別在那裡呢? 另一個示例 全球溫度愈來愈高,大家都能回答是溫室效應影響的結果,也知道是二氧化碳所影響的,到底二氧化碳增加率有多高?什麼原因造成的? | ⊙教師在心中已經想好一些教學目標,以日常生活常遭遇的情境來引出「議題」。學生有了自己關切的「議題」,又察覺到若要去瞭解此議題,尚需把相關的因素研究清楚才行,於是探討的工作就有了方向。 ⊙學生對「議題」常常有很多的經驗,可是一般都是處於零星的存在,缺少概念化的結構和理解。也可能包含許多偏於局部的、或不正確的見解。教師在此階段的教學重點在於「引發及匯聚學生提出相關此議題的經驗」、「開拓出議題的研討空間」(例如相關子問題的提出),並激勵學生探索與求知的熱忱。 ⊙「動機」是行動前之一種有目的、有方向、有企圖的心理準備。以上的活動,在於使學生以「議題」為中心,察覺如何由各種角度去思考問題,並引發其熱忱,將這些疑問認定為自己所正要去探討的問題。 |
(三)主題探討活動
【引導討論確定問題】 大家從小到大都烤肉過。可是,一旦把它當成一個議題要來做「科學性」探討,就需要多費很多心思了。例如:怎樣升火又快又好?於是就有了「用什麼材料?」「什麼情況?」等問題的產生。例如「同樣的材料切成薄片熟得較快」轉成一個科學性的問題,就會問:「怎麼知道的?」例如「怎麼滅火?」轉成一個科學性的問題,就會問:「為什麼要這樣做?」等問題。 以下是一個示例: ‧燃燒要怎麼描述?它有什麼現象可以察覺呢?是不是所有的東西都可以拿來燃燒呢?有什麼差別呢?科學上怎麼來定義呢? 於是我們擬定了一些子題,準備做進一步的探究
| ⊙引導學生對議題之各面相做探討,分析各種與議題密切相關的「命題」、「變項」。然後,將這些「命題」和「變項與議題之因果關係」當成「問題」來做科學性的探討。 ⊙對「議題」所牽涉的相關問題,不是只用泛泛的常識判斷給一個答案來了結,而是以一種科學性的求證態度來處理,因而產生了各個研究的「問題」。 ⊙對某一「議題」做深入的探討:此一討論工作固然是由教師在引導,可是探討影響議題的相關因素時依據教學目標及時間來裁決探討的重點與範圍、規劃工程及分派工作,這些師生活動均有助於學生解決問題能力的增進,可導引學生做批判思考及提供提出創造性主意的機會。 | ||
【分工合作進行探究】 以下是一個示例: 每個活動可以是某一組完成後報告或全班同時進行,依照各個活動的特性提供下列安排及時間分配的建議: 考量整個「燃燒」模組的教學時間,估計不宜超過3 週(十二節課)。評估本班的學生程度及人數,決定做了以下的安排: 活動一:
活動二:
活動三:
活動四:
活動五: 1.全班進行鈉、鋅、銅和氧反應實驗,觀察不同活性物質在氧中的燃燒情形。 活動六: 將學生分成小組,進行「防銹比賽」的討論,撰寫報告及課堂上發表成果。 活動七: 如果有時間可由各小組選擇有關空氣污染的二個問題(老師可先提問後將資料整理)找資料做成海報全班一同展覽。 如果時間不夠,.擱置有關此探討活動。 5.每個學生都要回應各子問題的探討活動所附之「評量單」。 | ⊙本階段的教學活動可以培養學生依因果關係做分析、權衡裁決事務的能力,以及創意的提出解決問題的方法,並規劃工作流程。 (A)先全班分組(可由老師先指派小組長,其餘組員由小組長抽籤決定,以免引起同學間的不愉快,如分組後仍不滿意,可承諾二個月後(或下次活動)改變。分組後各組可簡單提出想知道的燃料等等,老師再根據提問內容分配各組回去找資料,下次上課時發表。 (B)如果已經分組好了,可以直接討論提問,由老師整理後發放閱讀資料。 ⊙這段教學的目的是由學生從操作中體會三條件同時存在的必要性 ⊙安排進行的方式 若教學時間充裕,或有些子題的研究特別具有意義,則可挑出來全班一齊探究(雖然還是分組進行)。其他的子題可由各小組分別負責一項進行之。若教學時間不足,則可由各小組分別各擔任一個子題的研究,同時進行之。 ⊙學生分工合作進行活動 教師分別指導各組同學,如何分工合作、如何規劃實驗、如何進行資料蒐集、協助解決探究活動中遭遇的困難,指導學生如何整理資料及提出研究報告。 ⊙在此階段,學生可由活動中養成處理問題的能力、由實作中成長科學過程技能,及體認到科學知識「真」與「實」的本質。 | ||
【分享經驗整合成果】 以下是一個示例: 1.辦一個研究成果發表會 2. 回應每個活動的「評量表」:學生可以在「分組成果發表會」上提出問題或私下參訪各小組成員,討論評量單上的題目。當然,也不必局限於評量表的限制,可就各相關問題相互討論,以瞭解整個主題。 3.對探討工作之檢討,例如 ‧在本次研究中,你們小組感到最有成就的是什麼? ‧體認到「燃燒」對生物或人的影響是些什麼? ‧你認為自製的滅火器技術上或方法上可以怎麼改變或改進? ‧你認為怎麼樣做可能更有效的瞭解滅火? (例如:安排參觀「消防局」) 【評鑑與展望】 1.學生之學習成就檢核 科學與技術認知的學習 ‧可將本議題探討的內容中與課程綱要相關的科學概念列舉出來,配合各小組的探究活動,設計成試題,由學生填答、口頭回答或進行紙筆測試。 ‧將成品陳列出來,並作評量。 「過程技能」、「思考智能」與「科學應用」之考核。 ‧由學生在實驗或搜集資料時表現之觀察、比較與分類、組織與關連、歸納與推斷等能力來評量。 ‧由學生搜集資料、撰寫報告、討論的能力來評量。 ‧由學生在處理問題時對情境之批評、提出策略之創意及安排工作流程,整合整體工作之能力來評量。 「科學態度」、「科學本質之體認」之考核 ‧可由學生熱衷參與及細心切實的工作、求真求實的精神來評量。 2.對相關問題之聯想 ‧不同材料,燃燒的特徵有什麼不同?怎麼會有這些的改變? ‧引起「燃燒」變化的原因主要有些什麼? ‧引起「反應快慢」的原因主要有些什麼? ‧燃燒後的產物是什麼? ‧ ‧ 3.教學成效評鑑 | ⊙教師把在本「議題」中預期學生達成的「學習成就」列成評量表。由學生在發表會上、觀摩別組的成品、學生間相互討論、詢問教師等的活動中去回應評量表上的問題,也因此獲得應有的學習。 ⊙本階段活動在於:鑑賞別人的工作成果、獲得科學概念的認知、習得相關運作技術、提出建設性的批判和建議、激發嶄新的觀點與改進的方法。 ⊙教學目標在於提升學生的「科學素養」,其內涵包括「科學探討過程之技能」、「思考智能」、「科學應用能力」以及「科學概念之認知」、「科學態度」、「科學本質之體認」、「科技的發展」、「設計與製作技能」等,其目標多元,故評量內容也要相應的多元。為了有效的評量,其方式也勢必多樣。例如可由實際執行狀況調查、口頭問答、報告、成品展示、測驗、筆試等方式去評量。 ⊙評量工作可依需要穿插在學習活動中或結束之時。 ⊙研究一個「議題」,當然會對此議題有進一步的瞭解,不過也因此聯想到一些更深刻的問題。因此,結束此議題的探討工作時,希望開拓出更廣闊的視野,結束在一種「興趣盎然」、「因時間不足,尚有很多有待改進及研究的問題…」這種狀態。 | ||
科學智能評量細目表
| 評量指標 | 學習活動項目 | |
過程技能 | 觀察 | 1-4-1-1能由不同的角度或方法做觀察 1-4-1-2能依某一屬性(或規則性)去做有計畫的觀察 1-4-1-3能針對變量的性質,採取合適的度量策略 | □□ □□□□□ □□□□□ |
比較與 分類 | 1-4-2-1若相同的研究得到不同的結果,研判此不同是否具有關鍵性 1-4-2-2知道由本量與誤差量的比較,瞭解估計的意義 1-4-2-3能在執行實驗時操控變因,並評估「不變量」假設成立的範圍 | □□□□□ □□□□□□□ □□□□□□□ | |
組織與 關連 | 1-4-3-1統計分析資料,獲得有意義的資訊 1-4-3-2依資料推測其屬性及因果關係 | □□□□□□□□□□□□□□ | |
歸納 研判 與 推斷 | 1-4-4-1藉由資料、情境傳來的訊息,形成可試驗的假設 1-4-4-2由實驗的結果,獲得研判的論點 1-4-4-3由資料的變化趨勢,看出其蘊含的意義及形成概念 1-4-4-4能執行實驗,依結果去批判或瞭解概念、理論、模型的適用性 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
傳達 | 1-4-5-1能選用適當的方式登錄及表達資料 1-4-5-2由圖表、報告中解讀資料,瞭解資料具有的內涵性質 1-4-5-3將研究的內容作有條理的、科學性的陳述 1-4-5-4正確運用科學名詞、符號及常用的表達方式 1-4-5-5傾聽別人的報告,並能提出意見或建議 1-4-5-6善用網路資源與人分享資訊 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科學本質 | 3-4-0-1體會「科學」是經由探究、驗證獲得的知識 3-4-0-2能判別什麼是觀察的現象,什麼是科學理論 3-4-0-3察覺有些理論彼此之間邏輯上不相關連,甚至相互矛盾,表示尚不完備。好的理論應是有邏輯的、協調一致、且經過考驗的知識體系 3-4-0-4察覺科學的產生過程雖然嚴謹,但是卻可能因為新的現象被發現或新的觀察角度改變而有不同的詮釋 3-4-0-5察覺依據科學理論作推測,常可獲得證實 3-4-0-6相信宇宙的演變,有一共同的運作規律 3-4-0-7察覺科學探究的活動並不一定要遵循固定的程序,但其中通常包括蒐集相關證據、邏輯推論、及運用想像來構思假說和解釋數據。 3-4-0-8認識作精確信實的紀錄、開放的心胸、與可重做實驗來證實等,是維持「科學知識」可信賴性的基礎。 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科學態度 | 求真求實 | 5-4-1-1知道細心的觀察以及嚴謹的思辨,才能獲得可信的知識 5-4-1-2養成求真求實的處事態度,不偏頗採證,持平審視爭議 5-4-1-3瞭解科學探索,就是一種心智開發的活動 | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□ □□□□□□□□□ |
思考智能 | 綜合思考 | 6-4-1-1在同類事件,但由不同來源的資料中,彙整出一通性(例如認定若溫度很高,物質都會氣化) | □□□□□□□□□ |
推論思考 | 6-4-2-1依現有的理論,運用類比、轉換等推廣方式,推測可能發生的事 6-4-2-2依現有理論,運用演繹推理,推斷應發生的事 | □□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
批判思考 | 6-4-3-1檢核論據的可信度、因果的關連性、理論間的邏輯一致性或推論過程的嚴密性,並提出質疑 | □□□□□□□□□ | |
創造思考 | 6-4-4-1養成遇到問題,先行主動且自主的思考,謀求解決策略的習慣 6-4-4-2在不違背科學原理的最低限制下,考量任何可能達成目的的途徑 | □□□□□□□□□□□□□□ | |
解決問題 | 6-4-5-1能設計實驗來驗證假設 6-4-5-2處理問題時,能分工執掌,做流程規畫,有計畫的進行操作 | □□□□□□□□□□□□□□ | |
科學應用 | 7-4-0-1察覺每日生活活動中運用到許多相關的科學概念 7-4-0-2在處理個人生活問題(如健康、食、衣、住、行)時,依科學知識來做決定 7-4-0-3運用科學方法去解決日常生活的問題 7-4-0-4接受一個理論或說法時,用科學知識和方法去分析判斷 7-4-0-5對於科學相關的社會議題,作科學性的理解與研判 7-4-0-6在處理問題時,能分工執掌、操控變因,做流程規畫,有計畫的進行操作 .. | □□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□ | |
科技的發展 | 科技的 本質 | 4-4-1-1了解科學、技術與數學的關係………………………………. 4-4-1-2了解技術與科學的關係……………………………………… 4-4-1-3了解科學、技術與工程的關係…………………………………. | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□ |
科技的 演進 | 4-4-2-1從日常產品中了解台灣的科技發展……………………….. 4-4-2-2認識科技發展的趨勢………………………………………… 4-4-2-3對科技發展的趨勢提出自己的看法……………………….. | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
科技與 社會 | 4-4-3-1認識和科技有關的職業……………………………………… 4-4-3-2認識和科技有關的教育訓練管道…………………………… 4-4-3-3認識個人生涯發展和科技的關係………………………… 4-4-3-4認識各種科技產業……………………………………………… 4-4-3-5認識產業發展與科技的互動關係………………………… | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□ | |
設計與製作 | 8-4-0-1閱讀組合圖及產品說明書……………………………………. 8-4-0-2利用口語、影像(如攝影、錄影)、文字與圖案、繪圖或實物表達創意與構想…….. 8-4-0-3了解設計的可用資源與分析工作…………………………… 8-4-0-4設計解決問題的步驟…………………………………………… 8-4-0-5模擬大量生產過程………………………………………………… 8-4-0-6執行製作過程中及完成後的機能測試與調整…………… | □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□ | |
二、模組內各項活動之教學示例
(一)燃燒知多少
教學要點、教學資源、教學示例。
附錄:閱讀資料、相關資料、活動記錄、評量單。
(二)認識氧化
教學要點、教學資源、教學示例。
附錄:閱讀資料、相關資料、活動記錄、評量單。
(三)暸解活性
教學要點、教學資源、教學示例。
附錄:閱讀資料、相關資料、活動記錄、評量單。
(四)在生活中的應用
教學重點、教學資源、教學示例。
附錄:閱讀資料、相關資料、活動記錄。
(五)燃燒後遺症
教學要點、教學資源、教學示例。
附錄:閱讀資料、相關資料、活動記錄、評量單。
(一)「認識燃料」活動指導
教學要點:
本活動重點有二:
‧藉蒐集有關「燃料」的資料,瞭解燃料的定義、種類及知道燃料的來源。
‧藉由各組發表,了解名各種燃料的成分,並知道燃料的來源有限,增長愛惜地球資源的心境,並能運用到生活中愛惜能源。
‧能由實驗了解乾餾的意義。
教學資源
資料:相關圖書及網站資料、系列圖片或影片。
器材::竹筷,鋁箔紙,夾子,酒精燈。
使用說明
教學活動
本活動有四個附錄:
附錄1.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
附錄1.2「閱讀資料」
提供給全班閱讀,並包括讀後的評量「認識燃料」。
附錄1.3「噴火的竹筷」活動(a或b及c或d)
選a﹝研討式的活動紀錄﹞或b﹝指導式的活動紀錄﹞。
書寫報告則可選c或空白。
附錄1.4「學習單」
提供給全班填答。
「認識燃料」教學示例 | 說明 |
【【協助學生確定問題】 這次的主題是「認識燃料」,學生由日常生活經驗中一定可以提出很多燃料名稱。經過討論之後我們選擇幾種來進行此活動,不過要查資料時,我們發現必須先確定以下的方向: 1.燃料的定義? 2.燃料的狀態?來源? 3.介紹不同燃料 【【協助學生獲取資料】 1.閱讀資料(附錄1.1) 2.進行資料蒐集: 我們由坊間書籍、圖書館、專家、行家、網站去蒐集相關的資料,例如: 資料一:參閱 ※ *提供相關資料(附錄1.2) 3.規劃工作: *分組介紹燃料(海報、口頭報告等) *活動紀錄(附錄1.3a或1.3b)及報告(1.3c或空白) | ⊙若只是「認識燃料」主題給學生,學生會到網站去搜尋出一大堆資料外,也不會想到要再做些什麼事。因此需要教師的引導,將「可探索的空間」開拓出來。 ⊙其實「燃料」和我們生活息息相關,換言之燃料也是能源的另一種說法,這些燃料終將有用完的一天,本活動主要的目的就是要引發出這些問題,並思考如何處理。 ⊙經過這一段的活動,學生才知道「要探討什麼?」、「怎麼去進行探討?」。 ⊙學生想出來的方法,未必和本模組預先所想的辦法相同(獲取資料的方式可以很多,如閱讀、實驗等等),教師若能對學生的獨創性加以尊重,依著學生的想法去協助他們實現,則將更能鼓舞其學習的熱忱。 ⊙〔協助學生規劃工程〕: 「a式活動單」具有引導學生思考的作用,但不限制學生採用什麼策略,故是比較有創造空間的教學方式。有時,教師把附錄1.3的「b式活動單」印給學生,要學生完全照著那個過程去做,則事情會進行得很快。不過,這樣一來,學生的自主性、創意空間都沒有了,學習熱忱也降低了,所以並不鼓勵這樣做。該「b式活動單」是提供給教師在指導學生時「參考」用的,不是「宣示」用的。若是活動由學生自己來規劃,可能做法會不同,這也是我們應該鼓勵的。 |
「認識燃料」教學示例 | 說明 |
【鼓勵學生提出想法】 結論與心得: 1. 看完這些資料,我們 【激勵學生推廣應用】 檢討與改進: 【適當時機進行評量】 本活動之評量採以下幾種方式進行: 1.經驗分享情形: 聽取別組的報告,提出問題,記載別組獲得的資料和結果,回答別組對本組工作的問題。 2.小組報告: 負責「認識燃料」小組將整個設計活動摘要記錄下來,其內容包括「活動名稱」、「目的」、「方法」、「資料」、「結論」。 3.有關「認識燃料」要全體學生學習到的,依其內容設計成「學習單」。 ※學習單(附錄1.4) | ⊙〔鼓勵學生研判資料意義〕: ‧「研判的結論應以分析所得的資料為根據,若是有些資料與結論不符,也要能找出理由來解釋才行」。 ⊙〔鼓勵學生依資料提出結論〕: ‧本階段工作在於提出成品或建構理論,依據歸納出來的一些特徵、性質、規則性,給予一個詮釋或理論、看法。並且對於依此理論所偏離的、不符合的各項資料做了解釋。 ‧利用提出報告、作業、練習等來使新近獲得的概念或技術融納入已有的經驗中,即純熟化。 ‧激勵學生把新近獲得的概念作延伸的、聯想的思考,一則培養推理、綜合、創造的思考智能,二則也穩固化新學到的知識和技能。 ‧可以鼓勵學生思考類似的問題: 「這次研究有些什麼地方可以改進的?」 「還有什麼別的方法似乎也可以做的?」 「這些發現可以應用到其他方面嗎?怎麼用?」 「這些結果讓我聯想到什麼?」 「這些結果可以用來解釋生活裡的什麼現象等問題?」 |
附錄1.1:閱讀資料:燃料
常見的燃料
燃料 | 來源 | 用途 | |
固態 | 煤炭(charcoal) 煤(coal) | 木材 天然(附一) | 還原、燃料 燃料 |
液態 | 原油 石油 柴油等 | 天然(附二) 原油 原油 | 燃料 |
氣態 | 天然氣 氫氣 | 天然 電解水 | 燃料 |
核能 | 鈾-2356 | 燃料 |
煤
成因:煤是古代生長在沼澤中的植物,死亡後埋在地底,因細菌的生物作用及地下的高溫、高壓作用,經過長的歲月,逐漸變化而成。
成分:碳為煤的主要成分,另外它也含氫、氧、氮、及無機礦物質。
種類:依碳化程度區分
種 類
無煙煤
煙 煤
褐 煤
泥 煤
含碳量(﹪)
85~95
70~85
60~70
50~60
燃燒熱(cal/g)
8000~9000
6500~8000
4500~6500
3500~4500
俗 名
硬 煤
瀝青煤
軟 煤
煤的用途:
(1)煤的主要用途是做為能源(煤是最古老的能源,煤燃燒時會放出大量的熱,是火力發電廠用來發電的燃料之一。
(2)煤燃燒後,所含的碳、氮、硫等成分形成各種氧化物(如:CO、S03、SO2、NO2、NO等),而煤中的無機礦物質及未燃燒完全的煤會形成飛灰,以上物質各飛散於空氣中,都會造成空氣汙染。
(3)在沒有空氣的條件下,煤燃燒轉變成焦煤,而焦煤提供鼓風爐中熔化金屬所需的能量。我們製造焦煤時會釋放出其他化學物質,如氨、一種易燃氣體和溚。這些化學物質可以再產生許多不同的產物,包括染料油漆和藥物。事實上,煤可製造兩千種以上的化學產品。

石油
1.石油的形成:石油是百萬年前湖海中的有機體,在高壓高溫的地層下經過分解及複雜的化學反應而成 。
2.成份:一種複雜的碳氫化合物的混合物,主要為烷類,包括直鏈、支鏈及環狀。
3.原油的分餾:依物質沸點不同,將原油分段蒸餾,以分離出有機物 :
品名 | 主要組成 | 沸點(°C) | 用 途 |
石油氣 | C1~C4 | <30 | 氣態燃料、塑膠製品原料 |
石油醚 | C5~C6 | 20~60 | 溶劑、燃料 |
汽油 | C5~C12 | 30~200 | 汽車燃料、溶劑 |
煤油 | C12~C16 | 180~300 | 航空汽油、柴油引擎燃料 |
柴油 | C16~C18 | >300 | 柴油引擎燃料、石油裂解原料 |
潤滑油 | C18~C20 | >350 | 潤滑"石油裂解原料 |
石蠟 | C20~C40 | (低熔點固體) | 蠟燭、油蠟 |
柏油 | >C40 | (黏稠殘渣) | 瀝青、鋪路、防水 |
汽油
是一種液態碳氫化合物的混合物,可作為汽、機車的燃料。由於汽油再引擎中燃燒時會造成引擎爆震,過去曾在汽油中添加含鉛的化合物,可大幅降低爆震程度,但卻造成嚴重的空氣污染。為改善空氣的品質,可用其他不含鉛的物質來減輕爆震程度,各國政府均鼓勵民眾使用無鉛汽油。石油公司也努力提升無鉛汽油的品質以減少爆震,例如「95無鉛汽油」的爆震程度就比「92無鉛汽油」的爆震程度小。「98無鉛汽油」的爆震程度又比「95無鉛汽油」的爆震程度小,但選用汽油時,需考慮引擎構造是否適用該種汽油。
92、95與98無鉛汽油之區別為何?
它們最主要的差別在於辛烷值之不同,辛烷值就是測定汽油抗震爆能力之一種指標,所以說92無鉛汽油的辛烷值就是92,95無鉛汽油辛烷值就是95;98無鉛汽油辛烷值就是98。而大部分車用汽油為淡黃色的揮發性液體;但為了方便大家使用上的區別,通常都會加入油溶性色素而染成各種不同的顏色,如高級汽油為綠色, 92 無鉛汽油為藍色, 95 無鉛汽油為淺黃色,98 無鉛汽油為紅色。
天然氣
「瓦斯」是一般民眾對氣體燃料的通稱,事實上,目前台灣地區供作家庭使用之氣體燃料係分為液化石油氣與天然氣二大類 。天然氣俗稱天然瓦斯,由瓦斯公司敷設管線供應用戶使用, 故又稱之為導管瓦斯或自來瓦斯。一般家庭用的液化石油氣是石油分餾的產物,主成份為丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10),其他為較低沸點的烷類 。
核能
核能:原子核衰變反應中,物質的質量常略為減少而轉變為能量放出,此種能稱為原子核能,簡稱「核能」。
(1)原子核衰變過程,可以下式表示:
A → B + 放射線
衰變前的原子 衰變後的原子 α、β或γ射線
實驗結果發現,衰變後的總質量會小於衰變前的總質量。
(2)由愛因斯坦(Albert
Einstein,1879--1955)提出的相對論(西元1905年),發現物質的質量可以轉換成為能量。所轉換出能量與質量關係,可以質能互換公式表示如下:
E = m c2
E:能量(焦耳) m:減少的質量(公斤) c:光速(3x108公尺/秒)
只要些微的質量發生轉換,即可產生巨大的能量。l公克的物質若完全轉換為能量,會產生9x1013焦耳的能量,相當於燃燒3000000公斤的煤所放出來的熱。
(3)質量和能量的轉換反應,需要在許多條件限制下,才有可能發生。
核能發電:核能電廠是利用核反應器中連鎖反應所產生的大量的熱來發電。
(1)連鎖反應:
當鈾-235的原子核受到中子的撞擊時,鈾-235會分裂成兩個原子核及2至3個中子,並產生熱。

若是將鈾-235密集在一起,分裂出來的中子會撞擊尚未反應的鈾-235,於是分裂出更多的中子,繼續撞擊尚未反應的鈾-235,則會產生一系列連續的反應,稱為「連鎖反應」。
(2)發電流程:
核反應器使用的燃料是3%的鈾-235,利用反應產生的熱,來加熱水成為水蒸氣,水蒸氣推動汽輪機,帶動發電機,產生電力。
參考資料:原子爐結構
(3)核能安全:
核能電廠的建築,必須使用各種遮蔽物質,將所產生的放射線遮蔽,防止放射性物質外洩。核原料鈾-235分裂後的生成物,變成核廢料,含有放射性物質,必須妥善處理。參考資料:核能電廠
「認識燃料」討論提綱
讀完『燃料』這篇報導之後,讓我門來討論以下的問題:
(以下答案是參考用的,教師可依當時情況來研判甚麼答案最合理)
1.『燃料』是甚麼意思?你常見的有那些?
2.石油、柴油是依據什麼從原油中分出來的?從組成中的碳數,你可以得到什麼結論?
3.什麼是有鉛汽油?什麼是無鉛汽油?
4.無鉛汽油中的92、95、98代表什麼意思?
5.天然氣和液化石油氣的成分有何不同?其完全燃燒後的產物是什麼?
6.如果你要烤肉,有無煙煤、煙煙、褐煤、泥煤四種讓你選擇,你會選那一種煤當燃料?為什麼?
7.何謂核能?核反應器使用的燃料是什麼?
8根據核能互換公式算出1公斤的物質若完全轉換成能量,會產生若干焦耳的能量?
9.你贊成興建核能電廠嗎?(請表達自己看法)
附錄1.2:「認識燃料」之相關資料
※相關資料可以不斷的蒐集,成為手頭現成的資料。
資料一:
參閱化學與環保網站:http://content.edu.tw/senior/chemistry/tp_sc/surround/default.htm
資料二:屏東縣公正國中http://content.edu.tw/junior/phy_chem/pd_kc/f1/chap10/10-2.htm
資料三:科學與藝術的對話-理化教學http://pei.cjjh.tc.edu.tw/chem.htm
附錄1.3:「噴火的竹筷」
a.【研討式的活動記錄】
噴火的竹筷
【實驗目的】:探討乾餾的意義以及如何做
我們的問題
何謂乾餾?
我們打算如何來隔絕空氣加熱呢?
著手來研究
用什麼儀器?怎樣裝置?怎樣操作?
不同材質會有不同結果嗎?
我們的發現與想法
竹筷乾餾的結果和直接燃燒的結果差很多,為什麼?
心得記述
附錄1.3:「噴火的竹筷」
b.【指導式的活動記錄】
噴火的竹筷
【實驗目的】
『了解乾餾的意義及實驗技巧』
【實驗器材】
竹筷、鋁箔紙、酒精燈、火柴、
【實驗步驟】
將三枝竹筷用鋁箔紙包住(一枝抽查留通氣孔)
以坩鍋鉗夾取包好的竹筷在酒精燈上均勻加熱,觀察有何現象產生?
當冒出大量濃煙時,以點燃的火柴靠近,看看有何現象?
當加熱完畢後,熄滅酒精燈,將鋁箔置於桌上冷卻。不可以手觸摸鋁箔以免燙傷。
冷卻後撥開鋁箔,觀察內部竹筷外形、顏色等變化?
將乾餾後的竹筷以酒精燈點燃,觀察結果,
【結論】
結果與心得
檢討與改進
有沒有更好或更方便的實驗方法?
有沒有那些問題可以再深入的探討及研究?
附錄1.3c:
『噴火竹筷』小組工作札記
我是班組號的
一、
‧乾餾的定義
‧乾餾的定義是
二、
‧我們選用的儀器是
‧我們的方法是
三、心得
‧在本次實驗中,我擔任的工作是,
其實,我想擔任的工作是
‧依我的看法,我認為本次實驗,若改為以下方法將更合理:
四、評鑑
‧我認為本組實驗成功度為(0-100)
‧關於這次「嘖火竹筷」實驗,我感到最高興的事,是我做了一些事:
‧我想可能怎麼做會更好:______________________________________
________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
五、我認為這次實驗最成功的是第組
附錄1.4:「噴火竹筷」問答
「噴火竹筷」
評量單是印發給全班的。
以下答案是參考用的,教師可依當時情況來研判什麼答案最合理。
1. 此次實驗中我採用來包住竹筷最方便。
2. 剛噴出的氣體為何點不著?
答:
後來噴出的氣體可以燃燒,你認為可能含有什麼性質的氣體?
實驗完待竹筷冷却後打開可看到什麼現象?此時的竹筷是否可以燃燒?如果可以燃燒,燃燒的產物主要是什麼氣體?
答:
如果竹筷未以鋁箔紙包住,直接在空氣中燃燒,竹筷會發生什麼變化?
「燃燒需要什麼條件」活動指導
1.教學重點:
‧能知道幫助燃燒的三條件。
‧藉由實驗實作了解三條件對燃燒的同時存在必要性。
‧瞭解各物質的燃點不同。
‧能知道自燃產生的原因。
2.教學資源:
‧資料:相關圖書、網站資料及專家訪問。
‧時間:可用兩節課,視採行的教學策略而定。
‧器材:
‧
使用說明
本活動有四個附錄:
附錄2.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
附錄2.2「比比看-誰是燃燒的好幫手」活動(a或b及c或d)
選a﹝研討式的活動紀錄﹞或b﹝指導式的活動紀錄﹞。
書寫報告則可選c或空白。
附錄2.3「學習單」
提供給全班填答。
附錄2.4「閱讀資料」
提供全班閱讀
「燃燒需要什麼條件」教學示例 | 說明 |
【協助學生確定問題】 我們知道燃燒需要空氣中的氧來幫忙,它是看不見的。用什麼方法可以得到較多的氧呢?除了氧以外還有什麼會影響燃燒呢?溫度嗎?物質本身的特性嗎?物質本身可以燃燒起來的溫度嗎?為什麼在新聞報導中有工廠或倉庫在沒有人上班或工作的情況;下起火燃燒損失慘重?由於關係到問題很多,經過討論之後我們決定要來澄清以下的疑問: 所有物質都可以燃燒嗎? 氧本身有什麼特質?要怎麼來收集呢?如何確定它是燃燒幫手? 為什麼有些物質很容易燒起來,有些卻不容易燒起來?和什麼因素有關嗎? 【協助學生取得資料】
規劃工作:
【鼓勵學生提出想法】 結論與心得: 1. 【激勵學生推廣應用】 檢討與改進:
| 提到燃點也可用加油站的標示來提示『星星之火足以燎原』,說明汽油雖瀰漫在空氣中,如果沒有達到燃點的溫度,也就不會燃燒;瓦斯也是一樣情況。如果充滿瓦斯味的房間別急著開燈,情況亦同。 ⊙此一「可探索空間的開拓」,常常需要教師的引導和開發,並協助學生將紛雜的意見整理出幾個工作方向和方法來。我們的「示例」偏重燃點的不同會影響到燃燒,其實也可偏向「氧氣」的探討,或其他什麼的。 *實驗結束後請同學分組填寫附錄2.3學習單,再發附錄2.4來完成學習單。 |
附錄2.1:「燃燒需要什麼條件」之相關資料
※相關資料可以不斷的蒐集,成為手頭現成的資料。
資料一:
阿里花花的寶庫http://www.cmjh.tp.edu.tw/resources/resource5/V1/ch2/pc1_2_2.htm
資料二:
資料三:
附錄2.2:「比比看-誰是燃燒的好幫助」
a.【研討式的活動記錄】
比比看-誰是燃燒的好幫手
【實驗目的】:探討燃燒的條件及需達到燃點的意義
我們的問題
所有的物質都可以燃燒嗎?
有的物質本身是可以燃燒的,但為什麼燒不起來,怎麼讓它燒起來?
氧氣有何特性可幫助燃燒?如何收集及証明?
怎樣使火更大更旺?
著手來研究
我們要如何得到氧氣?如何收集及証明?
要準備什麼材料來看是否可以燃燒?
要準備什麼材料來証明需達到燃點才可燃燒?
我們的發現與想法
燃燒的條件有那些?需同時存在嗎?
不同物質的燃點相同嗎?
是否要在物質表面上加料才能燃燒?
檢討與建議
有沒有更好或更方便的實驗方法?
有沒有那些問題可以再深入的探討及研究?
心得記述
附錄2.2:「比比看-誰是燃燒的好幫助」
b.【指導式的活動記錄】
比比看-誰是燃燒的好幫手
【實驗目的】:探討燃燒的條件及需達到燃點的意義
製氧
<實驗步驟>
水槽加水半滿。
廣口瓶裝滿水,用玻璃片蓋好後再倒立水槽中。
在錐形瓶中,先放半刮勺的二氧化錳。
錐形瓶內水位略高於薊頭漏斗長管末端,薊頭漏斗長管末端要儘量插到錐形瓶的底部。
用滴管慢慢由薊頭漏斗加入雙氧水。
橡皮管剛冒出的氣泡為錐形瓶中原來的空氣,不要收集。待氣泡大量產生後才開始收集。
如果氣體產生太快,雙氧水可能由薊頭漏斗噴出,此時應立刻將橡皮管由水中拉出。
收集三瓶氣體,瓶口朝上,以玻璃片蓋住。
把線香點燃後,插入氧氣瓶中,觀察燃燒情形。
將鎂帶繞在燃燒匙中點燃後,插入氧氣瓶中,觀察燃燒情形。
將硫粉放在燃燒匙中點燃後,插入氧氣瓶中,觀察燃燒情形。
燃燒需達到燃點,
方糖可以燃燒嗎?
再拿一方糖,外層沾上一層麵粉再試一次,看是否可以燃燒?
再拿一方糖改沾煙草灰再試一次,看是否可以燃燒?
我們的發現與想法
燃燒的條件有那些?需同時存在嗎?
不同物質的燃點相同嗎?
是否要在物質表面上加料才能燃燒?
檢討與建議
有沒有更好或更方便的實驗方法?
有沒有那些問題可以再深入的探討及研究?
心得記述
附錄2.3:「燃燒需要什麼條件」問答
「燃燒需要什麼條件」
評量單是印發給全班的。
以下答案是參考用的,教師可依當時情況來研判什麼答案最合理。
1. 此次實驗中我採用法來收集氧氣。理由是
2. 在實驗中我看到二氧化錳是色,它的作用是當。
你看到的氧氣有顏色嗎?有味道嗎?有臭味嗎?
答:
你看到線香在氧氣瓶內燃燒時產生什麼現象?
你看到鎂帶在氧氣瓶內燃燒時產生什麼現象?
你看到硫粉在氧氣瓶內燃燒時產生什麼現象?
受傷時,如果用雙氧水消毒,傷口會湧出大量氣泡,你會認為那是什麼氣體?
方糖本來不容易燃燒,但沾上一層麵粉就容易多了,你的看法呢?
看完了老師所附的資料後,你有沒有要補充的嗎?請寫在下面或背面。
附錄2.4:閱讀資料:
實驗室製氧以二氧化錳催化雙氧水,用排水集氣法收集氧氣。
二氧化錳
雙氧水──────→氧+水
雙氧水是過氧化氫的水溶液,在常溫及受熱時,均會分解出氧氣。若加入二氧化錳,會使其分解速率加快。
像二氧化錳這樣可以使化學反應加快,但本身質量保持不變的物質稱為催化劑。
氧是無色無味無臭的氣體,在生物野圈中扮演相當重要的角色,植物和動物呼吸都需要氧氣,魚類的呼吸也是靠溶解在水中的少量氧氣,氧也可和許多物質反應,物質燃燒、金屬生鏽、煉鋼過程除碳、氫氣吹管及氧炔焰也必須有氧。
物質燃燒時會放出光和熱,並使溫度上升, 而且在氧氣瓶中燃燒比在空氣中劇烈。
鎂帶在氧氣瓶內燃燒時產生強烈的白光; 燃燒後瓶內有白色粉末殘留。鎂帶的燃燒與其氧化物溶於水: 鎂 + 氧 → 氧化鎂(白色粉末)
氧化鎂 + 水 → 氫氧化鎂(水溶液) 氫氧化鎂水溶液使石蕊試紙變成藍色, 故為鹼性物質。
硫粉在氧氣瓶中燃燒,會產生淡藍色的火燄,同時會聞到一股刺鼻的臭味。硫粉的燃燒與其氧化物溶於水: 硫 + 氧 → 二氧化硫 (有刺激性臭味的氣體) 二氧化硫 + 水 → 亞硫酸(水溶液) 亞硫酸水溶液使石蕊試紙變成紅色,故為酸性物質。
燃燒三條件:需有可燃物、需有助燃物、需達到燃點
金屬氧化物與水反應的產物溶於水呈鹼性,非金屬氧化物與水反應的產物溶於水呈酸性。
(三)「滅火原理及運用」活動指導
1.教學重點:
‧由資料的閱讀知道滅火的原理。
‧藉由實驗實作了解滅火原理及運用。
‧
2.教學資源:
‧資料:相關圖書、網站資料及專家訪問。
‧時間:可用兩節課或數日不等,視採行的教學策略而定。
‧器材:參考附錄3.3b
‧
使用說明
教學活動
本活動有四個附錄:
附錄3.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
附錄3.2「閱讀資料」
提供給全班閱讀及影片欣賞,並包括讀後的評量「滅火原理及運用」。
附錄3.3「收集二氧化碳」活動(a或b及c或d)
選a﹝研討式的活動紀錄﹞或b﹝指導式的活動紀錄﹞。
書寫報告則可選c或空白。
附錄3.4「學習單」
提供給全班填答。
「滅火原理及運用」教學示例 | 說明 |
『協助學生確定問題』 台灣常有火災發生,如何避免減少生命財產的損失為當務之急。當有火災發生時,要如何處理呢?
『協助學生取得資料』
| 『協助學生確定問題』 可收集報章雜誌資料來討論。 |
附錄3.2:閱讀資料:
滅火器的種類與原理
酸鹼滅火器
滅火器內主要是以兩個容器放著碳酸氫鈉的溶液及硫酸的溶液,要滅火時將滅火器倒置,兩個溶液會互相混合而發生反應;利用產生的二氧化碳噴出來滅火。 H2SO4+2NaHCO3→Na2SO4+2H2O
泡沫滅火器
裝置與酸鹼滅火器相似,只是用硫酸鋁代替硫酸的位置.要滅火時滅火器倒置,兩個溶液會互相混合而發生反應;利用產生的二氧化碳噴出來滅火。因為反應產生的氫氧化鋁所以會形成膠狀的泡沫附在物體的表面,達到滅火的效果。、
Al2(SO4)3+6NaHCO3→3Na2SO4+6CO2+2Al(OH)3
乾粉滅火器
乾粉滅火器內裝置高壓的氮氣與碳酸氫鈉的粉末,要滅火時壓下開關氮氣會將碳酸氫鈉的粉末噴出。碳酸氫鈉的粉末覆蓋在燃燒的物體上會受熱分解出CO2,,達到達到滅火的效果。
2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O
二氧化碳滅火器
鋼瓶內裝置高壓的二氧化碳氣體,要滅火時壓下開關,噴出CO2滅火。
附錄3.3:「收集二氧化碳來滅火」
b.【指導式的活動記錄】
二氧化碳
【實驗目的】
『收集二氧化碳氣體及探討二氧化碳性質』
【實驗器材】
名稱 | 規格 | 每組數量 |
廣口瓶 | 可用一般玻璃空瓶代替 | 2個 |
玻璃片 | 可蓋住廣口瓶大小 | 2個 |
水槽 | 以塑膠製的方型水盆為最適當 | 1個 |
錐形瓶 | 有側管 | 1個 |
橡皮管 | 約40cm | 1條 |
薊頭漏斗 | 1個 | |
單孔橡皮塞 | 配合薊頭漏斗及錐形瓶的大小 | 1個 |
燒杯 | 250mL | 1個 |
滴管 | 1枝 | |
刮勺 | 1枝 | |
玻璃棒 | 長約30cm | 1枝 |
火柴 | 1盒 | |
線香 | 1根 | |
稀鹽酸 | 1.0~2.0M | 40mL |
大理石 | 或貝殼碎片(含有碳酸鈣) | 約10克 |
氫氧化鈉 | 0.02% | 20mL |
酚太 | 1%的酒精溶液 | 0.1mL |
石蕊試紙 | 紅色及藍色 | 各一張 |
【實驗步驟】
※實驗步驟:參考國立編譯館理化第一冊90年版
在水槽中加水至半滿
將廣口瓶裝滿水,用玻璃片蓋好,倒立在水槽中
在錐形瓶中放入約兩刮勺的碎大理石
以附有薊頭漏斗的橡皮塞塞緊瓶口,薊頭漏斗長管末端要盡量插到錐形瓶底部
將錐形瓶的側管橡皮管插入預先裝滿水倒置在水中的廣口瓶
用滴管慢慢加入稀鹽酸,剛開始的氣體不要收集因為是錐形瓶中原來的空氣,注意氣體產生太快時,要將橡皮管從水槽移出
待二氧化碳充滿瓶中時,在水中用玻璃片將廣口瓶蓋好,再取出水面,瓶口向上,放在桌面(收集2瓶)。
將點燃的線香放入一瓶中,觀察有何現象產生?
另一瓶通入澄清石灰水,觀察有何現象產生?
【結論】
1.結果與心得2.檢討與改進
附錄3.4:「滅火原理及運用」問答座號:姓名
以下答案是參考用的,教師可依當時情況來研判什麼答案最合理。
為什麼倉庫要保持通風?以燃燒三條件的觀點來回答
為什麼炒菜時鍋子著火時速將鍋蓋蓋上即可達到滅火效果?以燃燒三條件的觀點來回答
為什麼滅火器可以滅火?
酸鹼滅火器內置和溶液,使用時要倒置的目的
泡沫滅火器和酸鹼滅火器的差別在:
油類著火時不可用水來滅火的理由?
為什麼一般都用水來滅火?以燃燒三條件的觀點來回答
觀察製二氧化碳的過程中,請用手觸摸錐形瓶感受加入稀鹽酸前後溫度的變化 答: | 觀察線香在二氧化碳瓶中燃燒的情形 答: | 二氧化碳瓶中分別加入少量的水及酚太指示劑觀察顏色變化,若無明顯變化請再用石蕊試紙檢驗 答: | 將二氧化碳通入澄清石灰水中觀察變化 答: |
劃出製造二氧化碳的實驗裝置圖,並註明各儀器名稱
實驗室中製造CO2常用的藥品是 。如果沒有,可用什麼取代?
收集CO2常用 法收集。
為什麼剛出來的氣體不要收集?
(四)「認識氧化及金屬對氧的活性」活動指導
1.教學重點:
‧由資料的閱讀知道氧化定義。
‧了解劇烈氧化和緩慢氧化差別。
‧藉由實驗實作了解金屬燃燒難易和活性有關。
‧瞭解物質互相作用。
2.教學資源:
‧資料:相關圖書、網站資料及專家訪問。
‧時間:可用兩節課或數日不等,視採行的教學策略而定。
‧器材:
‧
使用說明
教學活動
本活動有三個附錄:
附錄4.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
提供給全班填答,並包括讀後的評量「學習單」。
附錄4.2「閱讀資料」
提供給全班閱讀。
附錄4.3「金屬對氧的活性」活動(a或b及c或d)
選a﹝研討式的活動紀錄﹞或b﹝指導式的活動紀錄﹞。
書寫報告則可選c或空白。
附錄4.4「學習單」
提供給全班填答。
附錄4.2:閱讀資料:
氧化
氧化反應:
元素與氧反應生成化合物,叫做氧化反應;其產物稱為氧化物。
氧化可分為和緩氧化與劇烈氧化。
化學活性:
發生化學反應的難易程度。
元素發生化學反應的難易與其活性有關。
對氧活性大的元素,容易與氧作用,因此容易燃燒。
對氧活性小的元素,不容易與氧作用,因此不容易燃燒。
鈉的活性:
鈉的新切面有銀白色光澤。鈉對氧的活性很大,容易與氧反應而失去光澤。
很容易燃燒,火焰呈黃色。產物為氧化鈉,易溶於水,生成氫氧化鈉,呈鹼性,
使藍色石蕊試紙呈紅色。
銅的活性:
擦拭過的銅表面有紅色光澤,對氧的活性很小,不容易與氧反應。
加熱不起火燃燒,但表面有些許暗紅色及黑色的氧化物生成。
這也是為什麼要開始觀察銅受熱變化之前,先用砂紙摩擦表面的原因。
燃燒產物難溶於水,紅色或藍色石蕊試紙均不變色。
(五)「防鏽比賽」活動指導
1.教學重點:
‧由資料的閱讀知道生鏽的條件。
‧瞭解生鏽也是氧化,也是燃燒的一種。
‧能會運用原因來防止生鏽。
2.教學資源:
‧資料:相關圖書、網站資料及專家訪問。
‧時間:可用兩節課或數日不等,視採行的教學策略而定。
‧器材:
‧
使用說明
教學活動
本活動有四個附錄:
附錄5.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
附錄5.2「閱讀資料」
提供給全班閱讀,並包括讀後的評量「」。
附錄5.3「防鏽比賽」活動(a或b及c或d)
選a﹝研討式的活動紀錄﹞或b﹝指導式的活動紀錄﹞。
書寫報告則可選c或空白。
附錄5.4「學習單」
提供給全班填答。
(六)「燃燒後遺症」活動指導
1.教學重點:
‧由資料的閱讀知道大量燃燒對環境的影響。
‧溫室效應
‧空氣污染的來源及防治
2.教學資源:
‧資料:相關圖書、網站資料及專家訪問。
‧時間:可用兩節課或數日不等,視採行的教學策略而定。
‧器材:
‧
使用說明
教學活動
播放相關影片後討論,分組搜集資料,製成海報,各組欣賞評分時間(允許時可上台報告)
本活動有二個附錄:
附錄6.1「相關資料」
教師持有,並可藉每次教學不斷地充實。當學生在探究此「子問題」,蒐集資料發生困難時,可據此加以支助。
附錄6.2「學習單」
提供給全班填答。
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