單元10 常見的酸和鹼

課題

從天然材料提取的酸鹼指示劑

課程連結

10.1 常見的酸和鹼
10.2 用作測試酸和鹼的指示劑

預計課堂時間

80 分鐘

引言

使用指示劑來確定水溶液是否酸性或鹼性於學習酸和鹼是很重要的。 在本活動中，我們會由酸、 鹼的意義開始， 接著介紹 2-3 種常用的指示劑，最後使用通用的指標來測量 pH 值。

在實踐中，這些常見酸鹼指示劑往往是從植物原料中提取的。我們希望學生一方面練習如何從花瓣、葉或根中，提取一些有用的色素作為指示劑，然後用於測試酸性和鹼性溶液。

核心問題

是甚麼機制導致色素的顏色， 在酸性和鹼性溶液產生變化﹖這機制是否可逆反應﹖

學習目標

在本活動中，學生應能

1. 認識到溶液可分為中性、 酸性和鹼性 ；
2. 探索如色素的顏色變化因為 pH 值改變 ；
3. 掌握規劃和設計技能 (SP3) : 從一種植物材料提取色素作為酸鹼指示劑；
4. 獲得測量技能 (SP1) 和實驗技能 (SP4) : 用一種有機溶劑中提取色素並使用它來構建一個顏色圖表 ；
5. 獲取比較和分類技能 (SP2) : 通過查明酸性和鹼性溶液的 pH 值；
6. 獲取解釋資料能力 (SP5) : 分析收集到的資料。

教案

任務 (時間)	簡短描述	物資	目標
導入 (10 分鐘)	為激發學生的興趣，老師展示2-3種不同酸鹼指示劑，以及使用它們對一些常見的溶液進行測試。老師可以先要求學生預測這些溶液的酸鹼度，然後用指示劑進行測試。	工作紙	(1)
探索 (30 分鐘)	學生設計實驗，從3 種不同的植物材料提取色素 : 用有系統方法 符合必要的安全措施（為什麼使用熱水浴而不是直接加熱） 必要的措施以增加的色素的產量（例如把植物材料切磨成小塊） 學生匯報他們的設計，加以討論。 教師演示如何透過熱水浴，使用95%乙醇溶液從植物材料提取的色素。	工作紙	(2), (3) & (4)
評估 (10 分鐘)	學生使用提取的色素，測試HCl(aq)，NaOH(aq)和蒸餾水所顯示的顏色，以及把結果記錄在表格上。	工作紙	(5) & (6)
闡述及解釋 (10 分鐘)	學生於網上搜尋，建議組成通用指示 劑的方法，並試圖解釋在不同pH的顏色 學生能解釋顏色變化是因為酸 (H+)和鹼 (OH-) 對指示劑的可逆電離的反應	家課(互聯網搜索)	(6)
進一步探索 (20 分鐘)	如果時間允許，學生可試驗從其它植物材料提取色素 學生可以嘗試混合不同色素 — 自製通用的指示劑	玫瑰，藍色的漿果，大黃	(3) & (4)

*儀器及物資：

• 試管、滴管、沸騰管、燒杯、過濾漏斗、過濾紙
• 指示劑溶液︰石蕊，甲基橙, 酚酞 ;
• 稀HCl(aq)，稀 NaOH(aq) ;
• 常見的溶液，例如檸檬汁、醋、蒸餾水、肥皂溶液，稀釋的漂白液和發酵粉溶液;
• 95%的乙醇
• 植物材料，例如大紅花的花瓣, 卷心菜的紅葉，黃薑的根 ；
• 玫瑰，藍色的漿果，大黃