中二科學｜混合物的分離：過濾、蒸發、蒸餾與色層分析備課指引（導師用）

2026-11-15

學生會背四種分離方法的名字，但面對「鹽水和沙」與「酒精和水」時選錯工具。這一堂教一個選擇原則：先問要留下哪一樣、那兩樣東西的性質有什麼不同。

本堂目標　學生能夠：① 用「要保留什麼、兩者的哪一個性質不同」選出正確的分離方法；② 講出過濾、蒸發、蒸餾、色層分析與磁吸各自依靠的性質差異；③ 計算分離後的質量、體積與百分比，並講出為何回收率不會是 100%。

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
混合物與純物質	鹽水是混合物還是純物質？	混合物，可以用物理方法分開
溶解	鹽溶於水後，鹽去了哪裡？	鹽以粒子形式分散在水中，沒有消失
沸點與熔點	水的沸點是幾多度？	在正常氣壓下 100 度

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	一個兩難開始	寫出「鹽水加沙」，問要拿回鹽、沙與水各自用什麼方法	講出至少要兩步才拿到三樣東西
5–16 分鐘	選擇原則	教三問：要留什麼、兩者哪個性質不同、這方法會不會破壞要留的東西	用三問判斷四個例子
16–28 分鐘	過濾與蒸發	示範過濾沙鹽水，再把濾液蒸發取得鹽	講出濾紙留下沙、蒸發留下鹽、水走了
28–37 分鐘	蒸餾與色層分析	講蒸餾靠沸點差、色層分析靠溶解與吸附能力差	算出 Rf 為 0.75 並講出蒸餾可回收水
37–42 分鐘	回收率	200 cm3 只收回 170 cm3，問少了的水去哪裡	講出蒸發、留在儀器、收集不完全
42–45 分鐘	離場檢查	問「酒精與水」用什麼方法	答分餾或蒸餾，靠沸點不同

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：選方法不是靠記名字，是靠比性質

這一節要給學生一個可以重複用的思考次序。第一個問題：我要留下哪一樣？第二個問題：這兩樣東西在哪一個性質上不同（粒徑、沸點、溶解度、磁性、對吸附劑的親和力）？第三個問題：這個方法會不會毀掉我要留的東西（例如蒸發會失去水，就留不到水）。用三問掃一次：沙與水靠粒徑，用過濾；鹽與水靠沸點，用蒸發或蒸餾（想留水就蒸餾）；鐵粉與硫粉靠磁性，用磁鐵；墨水中的色素靠溶解與吸附能力差，用色層分析。學生只要記住這三問，遇到未見過的混合物都答得出。

叫學生用三問講一次「沙、鹽、水」三樣東西要怎樣分兩步拿齊

第二幕：過濾與蒸發：一個留固體，一個留固體但失去液體

過濾要講清楚三件事：濾紙的孔比沙粒小、比水分子大，所以沙留在紙上、水穿過去；漏斗頸要貼住燒杯壁，否則濾液濺出；「濾液」是穿過去的那部分，「殘留物」是留在紙上的那部分，兩個名詞一定要分清楚。接着做蒸發：把濾液放在蒸發皿加熱，水變成水蒸氣走掉，鹽留下並結晶。要學生自己講出差別：過濾分開固體與液體，蒸發把液體趕走只留固體。最常見誤解是「蒸發可以取得純水」，要即場糾正：蒸發取得的是溶質，取得水要用蒸餾。

叫學生講出濾紙上留下什麼、濾液裡有什麼，並講出蒸發後得到什麼

第三幕：蒸餾與色層分析：靠沸點與親和力

蒸餾的原理只有一句：加熱到低沸點物質汽化，再冷凝收集。要學生講出為什麼蒸餾可以取得較純的水：水 100 度汽化，鹽不會汽化，所以蒸氣冷凝後基本上只有水。蒸餾水不是絕對純，第一次蒸餾仍帶少量雜質。色層分析要教到可以計數：把色素點在濾紙上，溶剂向上爬，爬得快的色素對濾紙吸附較弱、對溶剂親和較強，爬得慢的相反。Rf 值等於色素移動距離除以溶剂前沿距離，例如色素升 4.5 cm、溶剂升 6.0 cm，即 0.75。要學生明白 Rf 是同一個條件下的特徵值，所以可以用來辨認物質。

叫學生講出色層分析中「爬得快」代表什麼，並算出 Rf 為 0.75

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
方法選擇題	要把沙與鹽水分開，應該用哪一種方法？	① 兩者粒徑不同 ② 沙不溶於水、鹽溶於水 ③ 用過濾，沙留在濾紙、鹽水成濾液	過濾
質量計算題	250 g 混合物含鹽 40 g 與沙 210 g，鹽佔混合物的百分之幾？	① 鹽的質量除以總質量 ② 40 除以 250 ③ 乘 100 寫成百分比	16%
回收率題	蒸餾 200 cm3 鹽水，收集到 170 cm3 蒸餾水，回收率是多少？	① 收集量除以原體積 ② 170 除以 200 ③ 乘 100	85%
色層分析題	某色素在色層分析中移動 4.5 cm，溶剂前沿移動 6.0 cm，Rf 是多少？	① Rf 等於色素距離除以溶剂前沿距離 ② 4.5 除以 6.0 ③ 答案取兩位小數	0.75

合理性檢查（一定要教）：選方法題三步檢查：① 有沒有先講「要留下哪一樣」；② 有沒有講出兩者哪一個性質不同；③ 有沒有檢查這方法會否破壞要留的東西。計算題檢查三樣：質量守恆（各部分相加等於原來總量）、百分比的分母是總量而不是另一部分、回收率一定小於 100% 並要講出損失原因。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
鐵粉與硫粉怎樣分開？	用磁鐵吸走鐵粉，靠磁性不同	有無講出是靠哪一個性質
250 g 混合物含鹽 40 g，鹽佔幾多 %？	16%	有無用 250 做分母
Rf 值 0.75 代表什麼？	色素移動距離是溶剂前沿的 0.75 倍	有無把分子分母倒轉

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
蒸發當成取純水的方法	蒸發鹽水就會得到純水。	「蒸發係水走鹽留，你想要水就要用蒸餾，冷凝返蒸氣。」
過濾可以分開溶解了的鹽	用濾紙就可以把鹽水中的鹽隔出來。	「鹽溶咗，粒子細過濾紙孔，會跟水一齊穿過去，要蒸發或蒸餾才拿到鹽。」
回收率寫成 100%	200 cm3 應該收得返 200 cm3。	「一定有損失：蒸氣走失、黏在儀器、收集唔完全，所以回收率一定細過 100%。」
Rf 值倒轉寫	Rf 等於溶剂距離除以色素距離。	「上面永遠係色素行嘅距離，下面係溶剂前沿，倒轉就大過 1，冇可能。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

〈密度與浮沉、粒子模型〉第 2 題（粒子模型）　溶解與過濾都要用粒子大小解釋，同一套粒子模型
〈水循環與水質處理〉第 2 題（淨水步驟）　污水處理正是過濾、沉澱與蒸餾的組合
〈聲音與波動、聽覺〉第 1 題（聲音傳播）　分離與傳播都用「介質」概念，可以互相參照

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
沙與鹽水分開用什麼方法？蒸發濾液得到什麼？	過濾；蒸發濾液得到鹽	答「蒸發得到水」代表未分清溶質與溶剂
蒸餾與蒸發最大的分別是什麼？	蒸餾冷凝收集蒸氣取得液體，蒸發讓液體走掉只留固體	答「兩個一樣」代表未掌握目的
Rf 值 0.75 是怎樣算出來的？	色素移動 4.5 cm 除以溶剂前沿 6.0 cm	答 1.33 代表分子分母倒轉

09　導師常問

這一章要不要做真的色層分析實驗？

最好做。用黑色水筆點在濾紙上，底部浸少量水，十分鐘就看到色素分開。學生自己算出 Rf，比講十次都有效。

回收率為什麼不要求學生做到 100%？

因為真實操作一定有損失。要學生講出損失在哪裡（蒸氣走失、殘留在儀器、轉移不完全），這比追求 100% 更有科學意義。

蒸餾水是否完全純？

不是。第一次蒸餾仍可能帶少量揮發性雜質，實驗室要更高純度會用多次蒸餾或去離子處理。

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