- 2026-11-11
學生十個有九個答「火被水澆熄」或者「鐵碰到水就生鏽」。這堂要改寫的是因果:火熄是因為氧氣用完,鐵生鏽要氧氣加水兩樣同時齊。
本堂目標 學生能夠:① 講出空氣大約是氮 78%、氧 21%、其他氣體 1%,並解釋為甚麼燃燒只用得掉其中約五分之一;② 用「氧氣被用掉、氣壓下降、水被推上來」三步解釋罩杯水位上升,並指出上升約五分之一個杯;③ 設計三支鐵釘的對照實驗(乾燥/浸水/鹽水),講出每一支分別控制了哪一個條件,並由此講出防鏽要斷氧或斷水。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 空氣的存在 | 你怎樣證明空氣存在? | 用膠袋裝空氣、風吹動紙條、氣球可吹脹 |
| 燃燒的觀察 | 蠟燭燃燒時你見到甚麼? | 有火焰、有熱、有煙、蠟變少 |
| 公平測試 | 比較兩件事時只可以改幾多個條件? | 只改一個,其他要相同 |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分 | 錯題診斷 | 問「鐵為甚麼生鏽」,把學生答案寫在黑板上 | 大聲講出自己相信的原因 |
| 5–12 分 | 空氣成分圖 | 畫一個圓餅圖,標出 78/21/1 | 在圖上指出氧氣那一塊 |
| 12–22 分 | 三幕講解 | 照腳本講成分、燃燒需氧、生鏽兩條件,每幕問一次 | 複述「氧氣用完火就熄」 |
| 22–30 分 | 蠟燭實驗推理 | 看圖或即場做罩杯實驗,逐步問水位為何上升 | 講出三步因果 |
| 30–38 分 | 鐵釘對照設計 | 三支鐵釘:乾燥劑/自來水/鹽水,要學生講每支控制甚麼 | 寫出預測與理由 |
| 38–45 分 | 離場檢查 | 收三題即場對答案,記錄錯在成分還是條件 | 講出錯因 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:空氣成分:氧氣只佔約五分之一
先問:「這個課室裝滿的是空氣,空氣是甚麼?」學生多數答「氧氣」。畫一個圓,切開三份:最大的一份是氮,約 78%;第二份是氧,約 21%;剩下一小條是二氧化碳、水汽和其他氣體,約 1%。
用一百格紙帶更清楚:塗 78 格氮、21 格氧、1 格其他。要學生數一次 21 格,再問:「21 格佔一百格幾分之幾?」答案是約五分之一。
接着講清楚「氧氣不是空氣的全部」這件事的後果:一個密封杯的空氣,氧氣只夠燒一陣,燒完那 21 份就無以為繼。
最後要學生講一次:「空氣大部分是氮,氧只佔大約五分之一。」
用一百格紙帶更清楚:塗 78 格氮、21 格氧、1 格其他。要學生數一次 21 格,再問:「21 格佔一百格幾分之幾?」答案是約五分之一。
接着講清楚「氧氣不是空氣的全部」這件事的後果:一個密封杯的空氣,氧氣只夠燒一陣,燒完那 21 份就無以為繼。
最後要學生講一次:「空氣大部分是氮,氧只佔大約五分之一。」
氧氣只佔空氣大約五分之一,所以火在密封空間一定燒不長。
第二幕:燃燒需要氧氣:罩杯水位上升的三步因果
把蠟燭固定在盆底,加水,點着,用玻璃杯罩住。火焰先變小、再熄滅,杯內水位慢慢升上去。
三步講:一,燃燒用了杯內的氧氣;二,氧氣少了,杯內氣壓比外面低;三,外面的大氣壓把水推入杯中,補回體積。
水量大約是杯容量的五分之一,剛好對應剛才數過的 21 格氧。這不是巧合,是同一件事的兩個講法。
若學生答「因為火需要空氣」就停在那裡,追問:「空氣裡面哪一部分?用完之後水為甚麼會升?」要他講到氧氣與氣壓兩層,才算過關。
三步講:一,燃燒用了杯內的氧氣;二,氧氣少了,杯內氣壓比外面低;三,外面的大氣壓把水推入杯中,補回體積。
水量大約是杯容量的五分之一,剛好對應剛才數過的 21 格氧。這不是巧合,是同一件事的兩個講法。
若學生答「因為火需要空氣」就停在那裡,追問:「空氣裡面哪一部分?用完之後水為甚麼會升?」要他講到氧氣與氣壓兩層,才算過關。
火熄是因為氧氣用完;水升是因為杯內氣壓變低。
第三幕:鐵生鏽:氧氣與水兩樣都要齊
拿三支鐵釘。第一支放入有乾燥劑的密封瓶(有空氣、無水);第二支放入煮沸後鋪油的水(有水、無氧);第三支放在自來水裡(有空氣、有水)。每日觀察一星期。
結果只有第三支明顯生鏽,第一、二支都乾淨。原因是生鏽要氧氣與水同時出現,缺一不可;乾燥劑拿走水,油膜拿走空氣中的氧。
再加一支鹽水鐵釘:鹽不會自己令鐵生鏽,但會加快反應,所以鹽水那支銹得最快、最厚。這一點要講明,否則學生以為鹽是生鏽的原因。
由這個實驗直接推出防鏽:油漆、塗油、包膠、鍍鋅都是在鐵面加一層膜,把水或氧擋在外面;不鏽鋼則是在鐵裡加入其他金屬,令表面形成保護層。
結果只有第三支明顯生鏽,第一、二支都乾淨。原因是生鏽要氧氣與水同時出現,缺一不可;乾燥劑拿走水,油膜拿走空氣中的氧。
再加一支鹽水鐵釘:鹽不會自己令鐵生鏽,但會加快反應,所以鹽水那支銹得最快、最厚。這一點要講明,否則學生以為鹽是生鏽的原因。
由這個實驗直接推出防鏽:油漆、塗油、包膠、鍍鋅都是在鐵面加一層膜,把水或氧擋在外面;不鏽鋼則是在鐵裡加入其他金屬,令表面形成保護層。
生鏽要氧氣加水,缺一樣都不會生鏽;防鏽就是斷其中一樣。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 空氣成分 | 空氣中含量最多的氣體是甚麼 | 回想圓餅圖最大的一份 | 氮,約 78% |
| 燃燒與氧 | 密封杯中的蠟燭為甚麼會熄 | 杯內氧氣用完,無氧不能繼續燃燒 | 氧氣耗盡 |
| 實驗推理 | 罩杯內水位為甚麼上升 | 氧被用掉 → 氣壓下降 → 大氣壓推水入杯 | 上升約五分之一杯 |
| 生鏽條件 | 哪支鐵釘會生鏽 | 檢查有沒有同時接觸氧氣和水 | 有水有氧那支;鹽水那支最快 |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:氮 78 加氧 21 加其他 1 剛好 100,加起來不等於 100 就是記錯。500 mL 空氣含氧約 105 mL,所以罩杯水位最多升到約五分之一,若學生答「升滿一杯」就不合理,因為杯內還有 395 mL 氮和其他氣體沒有被用掉。生鏽一定要見到水與空氣兩樣同時存在;只放在乾燥器裡的鐵釘一星期後仍然光亮,是正常結果,不是實驗失敗。鹽水那支銹得快但仍然要水和氧,所以不能講「鹽會令鐵生鏽」。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 成分 | 畫出空氣成分圓餅並標百分比 | 氮 78%、氧 21%、其他 1%,三段相加 100% |
| 實驗 | 罩杯水位升到杯的五分之一,說明甚麼 | 杯內氧氣約佔五分之一,被燃燒用掉 |
| 對照 | 要證明生鏽需要水,兩支鐵釘怎樣放 | 一支放自來水,一支放乾燥劑密封瓶,其他條件相同 |
| 應用 | 單車鏈為何要定期塗油 | 油膜把水和氧擋在鐵面之外,斷了生鏽的條件 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 把空氣當成純氧 | 答「空氣全部是氧氣」 | 「空氣得大約五分之一係氧,其餘大部分係氮。所以你個杯燒一阵就無氧用。」 |
| 火熄原因講錯 | 答「因為水澆熄咗」 | 「杯入面冇水澆到支蠟燭,水係外面升上來。火熄係因為氧氣用完。」 |
| 生鏽只講水 | 答「鐵濕水就生鏽」 | 「濕水只係一半。你睇乾燥瓶嗰支有空氣但冇水生鏽未?冇。要氧氣加水兩樣齊。」 |
| 把鹽當原因 | 答「鹽水令鐵生鏽」 | 「鹽唔係原因,鹽只係加快。冇氧氣嘅鹽水都唔會生鏽。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 小四常識卷(站內) 空氣與燃燒部分:空氣成分填充、蠟燭實驗推理題
- 小四常識卷(站內)物質與變化 生鏽與防鏽簡答題:寫出兩個防鏽方法及理由
- 小學常識章節索引 全科章節一覽,重溫水循環與溶解分離
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 空氣中含量最多的氣體 | 氮(約 78%) | 答氧表示成分圖未入腦,重畫圓餅圖 |
| 罩杯水位上升多少 | 約五分之一杯 | 答「升滿」表示未理解氮仍佔空間 |
| 用一句講出防鏽原理 | 斷氧或斷水,令兩條件不能同時成立 | 只答「塗油」表示未講出原因,追問為甚麼 |
09 導師常問
要不要學生記住 0.04% 二氧化碳?
不需要。小四只需 78/21/1 三個大約數,並講明是「大約」。精確數字留到中學。
蠟燭實驗一定要即場做嗎?
有安全許可與通風就做,效果最好;否則用影片或圖片逐步問,重點在推理三步而非實驗本身。
生鏽實驗要等一星期,怎樣在一堂內完成?
課堂做設計與預測,圖文記錄假設;一星期後用照片對照收結論。設計能力才是這一節的評分重點。
本頁為 TutorZone 導師備課指引,內容由 TutorZone 團隊編寫;題目與流程為原創,並非任何學校或出版社的教材。


