中二科學|酸與鹼:pH 值、指示劑與中和反應 備課指引(導師用)
- 2026-11-15
學生會背「酸是 pH 小於 7」,但把 pH 3 與 pH 5 當成「差一點」。這一堂用十倍關係、指示劑顏色與中和體積,把 pH 由一個數字變成一條可計算的尺。
本堂目標 學生能夠:① 講出 pH 每一級代表氫離子濃度相差十倍,並用這個關係比較兩個溶液的酸鹼強弱;② 用石蕊、酚酞與廣用指示劑的顏色變化判斷溶液是酸、鹼還是中性;③ 用「酸加鹼生成鹽和水」寫出中和反應,並講出中和後溶液的 pH 會向 7 移動。
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 |
|---|---|---|
| 酸鹼分辨 | 檸檬汁、肥皂水、蒸餾水,哪個是酸、哪個是鹼? | 檸檬汁酸性、肥皂水鹼性、蒸餾水接近中性 |
| 指示劑是什麼 | 指示劑為什麼會變色? | 指示劑本身會隨酸鹼改變結構,所以顏色不同 |
| 量度體積 | 量筒讀數要怎樣看? | 視線與液面最低處水平,讀到最小刻度以下一位 |
02 課堂流程(45 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–5 分鐘 | 一個問題開始 | 拿出白醋、梳打水與蒸餾水,問「邊杯係酸」 | 講出用味道與手感分辨,並講出這樣做危險 |
| 5–17 分鐘 | pH 是一條十倍的尺 | 講 pH 3 與 pH 5 相差 2 個單位即 100 倍,寫 10 的次方 | 算出 pH 2 與 pH 6 相差 10,000 倍 |
| 17–29 分鐘 | 指示劑顏色表 | 示範石蕊、酚酞、廣用指示劑在酸鹼中的顏色 | 填出三種指示劑的顏色表並講出酚酞在酸中無色 |
| 29–37 分鐘 | 中和反應 | 把 25 cm3 稀鹽酸與 25 cm3 稀氫氧化鈉混合,問 pH 走向 | 講出生成鹽和水、pH 移向 7,總體積 50 cm3 |
| 37–42 分鐘 | 生活應用 | 問「胃藥、牙膏、醋洗水垢」各是什麼反應 | 講出都是中和反應,並指出誰是酸誰是鹼 |
| 42–45 分鐘 | 離場檢查 | 問 pH 3 與 pH 5 的濃度關係 | 答相差 100 倍 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:pH 不是等差,是十倍
這一節要拆掉「pH 3 只比 pH 5 酸一點」這個錯覺。先在黑板寫 pH 3 與 pH 5,問學生「差幾多」,大部分會答「差 2」。然後寫出氫離子濃度:pH 3 是 0.001 mol/dm3,pH 5 是 0.00001 mol/dm3,兩者相差 100 倍。要學生自己講出規律:pH 每降一級,濃度乘 10。所以 pH 2 與 pH 6 相差 10,000 倍,pH 1 的胃酸比 pH 6 的雨水酸十萬倍。這個十倍關係之後做滴定與環境酸雨題一定會用到,現在講清楚,之後就不用每次重教。
叫學生講出「pH 每降一級,濃度變成幾倍」,並用這句解釋 pH 2 與 pH 6
第二幕:指示劑:顏色是證據,不是形容詞
指示劑最容易被教成死記:石蕊遇酸變紅、遇鹼變藍。要教的是「顏色是判斷依據,所以要寫清楚」。先做三支試管,分別是稀鹽酸、蒸餾水、稀氫氧化鈉,逐一加入石蕊,要學生寫「紅/紫/藍」。然後換酚酞:酸中無色、中性無色、鹼中由無色變粉紅,這一支的重點是「無色不代表沒有加指示劑」,學生最容易在此失分。最後用廣用指示劑讀出具體 pH 顏色,講明它只是粗略估計,精確要用 pH 計。最常見誤解是「酚酞變色即代表溶液是酸」,要即場糾正:酚酞在鹼中才變粉紅。
叫學生講出酚酞在酸、中、鹼三種情況的顏色,並講出為何無色不能證明是酸
第三幕:中和:兩樣東西變回中性,還多了鹽
中和反應要寫成一句可用的話:酸加鹼生成鹽和水。用 25 cm3 稀鹽酸加 25 cm3 稀氫氧化鈉示範,先問「混合後 pH 大約幾多」,學生會答 7,這時要追問「如果酸多一點呢」——pH 會小於 7,仍然是酸性,只是沒那麼酸。所以要學生明白中和不是「一混即中性」,而是「酸與鹼的量大約相等時才接近 7」。接着講生活例子:胃藥是鹼用來中和胃酸、牙膏是鹼用來中和口腔的酸、醋可以洗走水垢(碳酸鈣)。最後要學生用化學式思維講出「鹽」不一定是食鹽,而是金屬離子加酸根。
叫學生用一句話講出中和反應的生成物,並講出一個生活中的中和例子
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| pH 比較題 | 溶液 A 的 pH 是 3,溶液 B 的 pH 是 5,A 的酸性是 B 的幾倍? | ① 先算相差幾級:5 減 3 得 2 ② 每級十倍,所以是 10 的 2 次方 ③ 答案寫 100 倍 | 100 倍 |
| 指示劑判斷題 | 某無色溶液加入酚酞後變成粉紅色,再加入稀鹽酸後變成無色。原本溶液是什麼? | ① 酚酞變粉紅即鹼性 ② 加酸後變無色即酸鹼被中和 ③ 原本是鹼性溶液 | 原本是鹼性溶液(例如稀氫氧化鈉) |
| 中和計算題 | 25 cm3 稀鹽酸與 25 cm3 稀氫氧化鈉混合,混合後總體積是多少?溶液呈什麼性? | ① 體積相加:25 加 25 得 50 cm3 ② 酸鹼量大約相等 ③ pH 接近 7,呈中性 | 總體積 50 cm3,接近中性 |
| 生活應用題 | 為什麼胃藥可以紓緩胃部不適?寫出涉及的化學反應類型。 | ① 指出胃酸是鹽酸 ② 胃藥含鹼性物質 ③ 講出酸鹼中和生成鹽和水 | 胃藥的鹼中和過多的胃酸(中和反應),減少胃壁受刺激 |
合理性檢查(一定要教):pH 題三步檢查:① 有沒有把「相差幾級」與「相差幾倍」混淆(相差 2 級即 100 倍);② 酸性是 pH 越小越強,鹼性是 pH 越大越強,答題時要講清楚方向;③ 中和題檢查總體積有沒有相加,濃度要用新體積重算。顏色題就檢查是否寫明「加的是哪一種指示劑」,不同指示劑顏色不一樣。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| pH 2 與 pH 5 相差幾倍? | 相差 3 級,即 1,000 倍 | 有無用「相差幾級」而不是相減當倍數 |
| 酚酞在稀鹽酸中是什麼顏色? | 無色 | 有無以為酚酞在任何溶液都會變色 |
| 25 cm3 酸加 25 cm3 鹼,總體積幾多? | 50 cm3 | 有無漏了體積相加 |
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 pH 相差當成等差 | pH 3 同 pH 5 只差 2,所以酸性差一點。 | 「pH 係十倍尺,差一級就十倍,差兩級就一百倍,唔係差兩分。」 |
| 酚酞無色當成酸性 | 加咗酚酞都冇色,所以呢杯係酸。 | 「酚酞在酸同中性都無色,無色只證明唔係鹼,唔證明係酸,要再用石蕊試。」 |
| 中和當成一混即中性 | 酸加鹼混合就一定變 pH 7。 | 「要酸同鹼量大約相等才接近 7,酸多咗一樣係酸性,你要睇份量。」 |
| 鹽一定是食鹽 | 中和一定生成食鹽。 | 「鹽係金屬離子加酸根,食鹽只係其中一種,鹽酸加氫氧化鈉才生成食鹽。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 〈燃燒與氧化:質量變化〉第 2 題(質量守恆) 反應前後物質總質量不變,中和反應同樣要守這條規則
- 〈密度與浮沉、粒子模型〉第 1 題(密度計算) 濃度的計法與密度同一個結構:份量除以體積
- 〈水循環與水質處理〉第 3 題(水質測試) 自來水要測酸鹼度,正是本章 pH 的實際應用
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| pH 每相差一級,氫離子濃度相差幾倍? | 十倍;相差兩級即一百倍 | 答「一倍」代表未掌握十倍的尺 |
| 酚酞在酸、中、鹼三種溶液分別是什麼顏色? | 酸無色、中性無色、鹼粉紅色 | 答「酸紅色」代表把酚酞與石蕊混淆 |
| 中和反應的生成物是什麼? | 鹽和水 | 答「只有水」代表漏了鹽 |
09 導師常問
學生要不要記住 pH 與氫離子濃度的公式?
中二不需要用對數公式,但要記住「每級十倍」這個關係,並能用 10 的次方比較兩個溶液。到了高中化學才用 pH 等於負 log 濃度。
這一章要不要做滴定實驗?
中二不做定量滴定,但可以做指示劑測試與粗略中和示範。若學校有 pH 計,讓學生比較 pH 計與廣用指示劑的差別,效果最好。
酸鹼是否一定腐蝕?
不一定。腐蝕性與濃度、種類有關,稀醋可以食用,濃硫酸則極危險。答題時要講濃度與種類,不要一句「酸一定腐蝕」。
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