單元13 金屬

課題

金屬鹽的顏色和金屬火焰試驗

課程連結

13.3 金屬的特性

預計課堂時間

80 分鐘

引言

在我們的日常生活中金屬是很常見的，引導學生留意到他們未察覺到的金屬性質都是有意思的。因此，我們可首先詢問學生1- 2個使用金屬的例子及其一般性質。然後我們介紹金屬可以與非金屬合成鹽/化合物（如氯化鈉），鹽常見於我們的日常生活。 跟著要求學生製備一些金屬鹽溶液並完成一個表格，列出一些金屬鹽的顏色。 最後他們被教導通過火焰測試，識別一些金屬。

核心問題

金屬可否溶於水中﹖我們如何透過個別金屬的性質去識別它們﹖

學習目標

在本活動中，學生應能

  1. 金屬通常是：硬的、發亮、具高熔點/沸點、是優良的導 熱體和導電體;
  2. 知道許多鹽能溶於水;
  3. 把鹽溶解在水中(SP4);
  4. 注意到一些鹽溶液的顏色(SP1);
  5. 理解鹽溶液的顏色是由於這些金屬離子造成，以及大部分金屬（過渡金屬）都位於元素週期表的一組 (SP5);
  6. 確定鉀、鈉、鈣和銅等金屬的火焰顏色。

教案

任務 (時間) 簡短描述 物資 目標

導入及解說
(15 分鐘)
  • 老師展示2-3種不同金屬，讓學生預測一些金屬的性質，例如硬度、光澤、高熔點/沸點等
  • 老師顯示幾種金屬鹽和示範如何使用水來溶解這些鹽
  • 老師解說︰鹽由金屬陽離子與非金屬陰離子相結合而形成。
   (1)

(2)

探索
(15 分鐘)
  • 學生使用適當的裝置測試金屬的性質–如用錘（硬度）, 用本生燈（熱傳導）等
  • 學生用有系統方法設計溶解鹽的方案，並確定它們的顏色，方案須符合必要的安全措施（為什麼使用冷水而不是加熱的水）
 (2) & (3)

評估
(10 分鐘)

學生分析溶液顏色

  • 標識有顏色的金屬離子
  • 製表顯示結果和比較金屬在週期表中的位置
 (4)

闡述及解說
(10 分鐘)
  • 學生使用提供的元素週期表查找有顏色金屬離子和無色離子的位置
  • 老師概括有顏色離子通常是過渡金屬
  • 要求學生於網上搜尋過渡金屬離子的顏色是如何發生的 — 由於d電子能階的躍遷
 (5)

進一步探索
(20 分鐘)

學生學習如何使用火焰測試來識別某些金屬的火焰顏色.
(要求學生溶解 1 克 的金屬鹽於 95%乙醇中。然後轉移該溶液到一個噴霧瓶中。 然後是輕輕噴灑在非發光的本生燈火焰上。)

 (6)

闡述及解說
(10 分鐘)

要求學生於網上搜尋金屬火焰的顏色是如何發生的 — 由於外層電子能階的躍遷

 (3)

*儀器及物資：