由於「酸與鹼」的實驗有兩個,所以我把上一次的「酸與鹼的性質」實驗心得與這次的「酸與鹼的中和反應」實驗心得合併。


上次我們用ABCDE五根試管,依序裝入鹽酸、鹽酸+蒸餾水、蒸餾水、氫氧化鈉水溶液+蒸餾水、氫氧化鈉水溶液等待測水溶液。實驗步驟很簡單:取用兩張廣用試紙測酸鹼性,再取鎂帶分別投入五根試管,並用燃燒著的火柴,檢驗鎂帶與水溶液反應所產生的氣體。

在操作實驗的過程中,有位同學異想天開,把只有兩張的廣用試紙撕成跟玻璃棒一樣粗細大小的好幾塊,並將它們凌亂地散佈在實驗桌中央。

當其中一位同學一一檢測溶液的酸鹼性時,我並不知道他們檢測的是何種溶液,小小張的廣用試紙也因被溶液溼透,而呈現顏色不清楚的半透明薄紙。這時,在教室裡來回巡視的何老師剛好來到我們這組。

她看見我們撕成小小塊、檢測過的試紙散佈在一旁,就問:「我給你們兩張廣用試紙,為什麼把它撕成這麼小塊?那些試紙測過什麼溶液?」無人答出這些問題。

經過那位同學的回想,老師教他把檢測過的試紙依照所檢測溶液,排放在試管前,並對照pH值的色表。除綠色為中性,顏色越紅,酸性越大,pH值越小,反之為顏色愈深,鹼性越大,pH值越大。

實驗結果顯示:蒸餾水為中性,鹽酸為紅色的酸性,混有蒸餾水的鹽酸因濃度較小而呈現橘黃色的酸性。氫氧化鈉則是藍色的鹼性,混有蒸餾水的氫氧化鈉也是藍色的鹼性。老師一看搖搖頭說:「顏色不對,有可能是實驗桌沒擦乾淨,有可能是你們忘記檢測過哪些溶液,或是沒加蒸餾水。」

雖然這次的失誤讓實驗氣氛有點消沉,但實驗還是繼續進行。最後一個步驟是將鎂帶分別投入試管內,測試鎂帶與五種溶液是否產生反應。

結果顯示,溶液開始冒泡,而A試管––鹽酸的反應最大,於是其中一位同學趕緊用手指堵住試管口,以免氣體洩出。等待幾分鐘後,另一位同學點燃火柴棒,靠近試管口,測試有無氣體。

不過因氣體不夠,以致火柴沒反應,幾秒後就熄滅。不過,火柴有四根,所以大家繼續試,直到最後兩次才成功發出爆鳴聲,代表溶液所產生的氣體為氫氣。在第一次成功時,同學聽見爆鳴聲很興奮,以至於第二次試驗時,按著試管口的同學差點燒到手指……。

光是了解酸與鹼的性質還不夠!所以今天我們用氫氧化鈉、鹽酸與「酚酞」指示劑來做酸鹼中和的實驗。這個實驗分二個階段,因此我們分二節課來做。

第一階段先探討酸鹼中和與溫度的關係。「來!交給你們了!這是你們爭取到的!」在實驗開始前,何老師把iPad交給其中一個實驗小組,其中一位同學還微微的展開喜孜孜的笑容。

一開始,同學先用量筒取5毫升的1MM:莫耳/公升)鹽酸置於試管中,再小心翼翼將5毫升的1M氫氧化鈉水溶液加入試管中,並以溫度計測量反應時的溫度變化。

酸鹼中和反應時溫度慢慢上升,產生放熱反應。等反應完之後,把溶液倒入蒸發皿中,以酒精燈加熱至蒸乾,只剩下白色的氯化鈉。

 

由此可知,鹽酸(HCl)+氫氧化鈉(NaOH)––>水(H2O)+氯化鈉(NaCl)。其中鹽酸的氫離子(H+),也就是酸,與氫氧化鈉的氫氧離子(OH-)(鹼)結合,形成水,而鹽酸的氯離子(Cl)與氫氧化鈉的鈉離子(Na+)結合,形成氯化鈉。這就是所謂的酸鹼中和。

第一階段做完了,離下課還有一段時間,於是老師帶著我們做用酸鹼性質調配的「七彩雞尾酒」。

老師準備了一大杯的紫甘藍汁液,並先倒出半杯置燒杯中,再加入氫氧化鈉,變成黃色的鹼性溶液。每位同學各持一根試管,到實驗室前取黃色鹼性溶液。

得到溶液後,大家便開始小心翼翼加入鹽酸,努力不讓鹼性溶液的黃色與酸性溶液的紅色混在一起。鹽酸倒完之後,便開始用鐵絲慢慢的攪拌,使交界處部分的溶液中和使紫甘藍的顏色改變,形成多層顏色的「雞尾酒」。



這些過程都是這次的平板小天使帶著iPad裡的我,巡過每個實驗小組。每個人的成果都不一樣,有的顏色分明,有的漸層,有的顏色多,有的顏色少。而有的同學甚至還沒做……。

下課鐘聲響後一個小時,我又再度回到實驗室,只不過我這次被派到另一組。

 

第二階段的實驗需要用到新傢伙––鐵氟龍滴定管,顧名思義,就是讓溶液一滴一滴的流出,並使用開關控制溶液滴出的流量。由於它是細細長長的玻璃管,因此操作時需特別小心。



這次,我們將無色的酚酞指示劑與1M的鹽酸混合,置於錐形瓶中,溶液還是無色。再將滴定管夾於滴定管架上,並置入1M的氫氧化鈉溶液。實驗開始之前,需先滴出幾滴溶液置燒杯中,以將氣泡排出。只見同學緩慢的旋開開關,待空氣排出後,又慢慢的旋上。就在實驗正式開始時,視訊連線卻斷了,直到實驗結束時才連上。
 

實驗結束後,老師帶大家玩遊戲,把混有氫氧化鈉與酚酞指示劑的紅色鹼性溶液"吹"透明。於是大家一人一根試管,開始利用酸性的二氧化碳中和鹼性溶液,使之透明。這時,下課鐘聲正好響起,老師問有無人要留下來挑戰更高濃度的鹼液?最後大家都走光光,只剩下三個男生留下來比。



說再見之後,才想起,他們忘記給我看實驗記錄了……所以我的實驗記錄是––空白的!

何老師評語:


看到最後一句,我笑了~  坪坪非常幽默喔!
在小天使的協助之下,看到了實驗過程,但卻沒有抄到數據……還好,實驗記錄雖空白,腦袋中曾經看過的不會留白。
 
最後吹氣使鹼液褪色的遊戲,妳以為是大家還沒做就響起下課鐘聲,事實上早有好幾組完成這個小實驗,唯獨妳那組,還在滴定......。

那組之所以"動作慢",則是因為他們在等連線~希望能看到妳順利連上線才要繼續接下來的操作。甚至,為了體貼妳沒看清楚吹氣實驗,三個男生放學後再賣力"表演一次"呢! 15班同學個個貼心善良,妳好幸福!
 
我們花了三節課做了好幾個酸與鹼的活動與實驗,想一想為什麼課本已經有結果有相片,甚至電子書中早有教學影片,我們卻還要花時間親自去操作呢?』因為呀實驗過程中有太多的細節與撇步,做中學、錯中學~唯有親自去做才能體驗與體會!
 
 
 
關於紫色高麗菜(紫甘藍)的變色實驗,分享一個連結:http://zfang.tc.edu.tw/160.html
關於吹酚酞的小遊戲,則在http://tw.myblog.yahoo.com/jw!pXwue4yIFhav2YOS.v0Afpc-/article?mid=9518&prev=9529&next=9502&l=f&fid=9  及其上下文,我很喜歡這個小活動(寫成三篇文章)
 
妳可以作為延伸閱讀!

 

 

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