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Acid测试

材料

  • 小纸杯
  • 白菜汁
  • 各种酸(如醋、盐酸、柠檬汁)
  • 碱的各种(例如,氨,LYE)
Acid测试

目的

设计科学调查以检测普通材料的酸和碱。


上下文

在这个活动中,学生要准备一种测试溶液,当加入酸或碱时,溶液的颜色会发生变化;确定各种家用物质是酸还是碱,并在结果中寻找模式;确定他们的测试溶液与商业酸碱测试仪的比较;并寻找其他测试解决方案。

这些活动可以作为酸和碱的现象学介绍,酸和碱是化学研究的一个重要概念。酸和碱的特性之一是它们能改变某些染料的颜色。如果这些染料被用来测试一种物质,一种特殊颜色的出现可以被认为是在被测试物质中存在酸或碱的指示。

在这个级别,学生需要在进行调查方面变得更加系统和复杂,其中一些可能持续数周或更长时间。这意味着关闭对构成良好实验的原因。控制变量的概念很简单,但在实践中实现它很难。然而,学生可以通过参与足够的实验调查(当然不是排除,其他类型的调查)并明确讨论如何解释与实验设计有关。


动机

让学生讨论他们对酸和碱的了解,包括给予酸性和碱性物质的实例。让课程同意他们认为是酸性(如醋或盐酸)以及碱性(如氨或碱)的物质。生成这些物质的列表,并告诉学生他们会测试一些这些物质,以查看它们是否确实是酸还是碱。


发展

试试红卷心菜汁
这一部分课程以指导方式将学生介绍给现象,使用学生作为酸或动机部分中的酸或基础所识别的物质。让学生在合作团体中工作,以在带有白色内饰的小容器中运行颜色测试(如小纸杯)。让它们遵循以下步骤。

程序:

  • 将一汤匙(15毫升)的卷心菜汁添加到两个杯中。描述果汁的颜色。
  • 将其中一个杯子作为对照(不要添加任何东西)。在另一个杯子里,加入几滴液体酸或碱,或大约八分之一茶匙的固体酸或碱。
  • 旋转使测试溶液与酸或碱混合。立即观察颜色并描述它。(加入酸溶液在红色范围内,加入碱溶液在绿色到蓝色范围内。底色特别“脆弱”,几分钟内就会从一种色调变成另一种色调。)

问题要问:

  • 如果用水稀释甘蓝汁,结果是一样的吗?颜色是否更容易或更难以区分和描述?
  • 如果制造更浓缩的果汁并测试了什么结果?

在学生讨论其结果后,他们可以阅读对发生的事情的解释失去指标布鲁斯!,发现在Wondernet网站上。


你家里的酸和碱都在哪里?
给学生们卷心菜汁,让他们测试自己家里的产品。学生应该考虑从厨房、浴室和洗衣的一系列东西。所能测试的只是需要使用颜色不太鲜艳的物质,因为颜色可能干扰测试。一个例子就是软饮料;透明或浅色的可乐可以测试,但非常深的可乐可能不会给出可理解的颜色。除了测试大量的家用物质外,学生还可以在测试前调查固体是否与少量的水混合或碾碎,得出与固体不同的结果。

每个学生都应该写出进行调查所需的步骤。在进行调查时,他们应该执行这些步骤,并记录他们的观察/数据。

必须将活动与结果的全类课程一起汇集,包括在结果中寻找模式。例如,某些类别的物质可能主要是酸性或基本的。让学生试图想到观察到的模式的原因。


其他酸碱测试和你的比较如何?
通过比较学生调查使用的开始PH面板迈阿密科学博物馆的活动。这包括小苏打水,阿司匹林,熔岩皂,硼砂和柠檬汁等物质。在学生使用上述活动探索酸和基础之后,他们已准备好扩展他们的知识,并进一步调查。

调查的问题包括:

  • 卷心菜汁的检测结果与商业鱼缸或土壤酸碱检测试剂盒的结果(相同样品)相比如何?
  • 哪种测试可以在最广泛的样品中讲述差异?
  • 什么其他类型的高彩色解决方案(例如果汁,例如果汁)可用于测试酸和碱?
  • 您可以通过浸泡果汁中的滤纸并使用干纸作为测试仪来制作更方便的酸碱测试仪吗?

这些并不是学生想要调查的全部问题,但是每个学生小组应该至少尝试这三个问题中的一个,因为结果将帮助班级获得更好的理解酸和碱是如何工作的。

每个小组都应该清楚地定义他们的调查和程序,并记录他们的工作。该文件应包括其数据的清晰报告,并说明他们如何在调查中使用控制。学生小组应该向全班报告他们的调查结果。


评估

对学生作业的评估可以基于他们为回答所调查问题而收集的数据的质量;使用适当的控制;以及与实验结果和原理相一致的解释,学生应该知道和能够使用。

在他们的课堂报告中,学生需要明确地解释他们的实验设计,并讨论他们如何与他们的结论或关于酸和碱的解释联系起来。


延期

不要抱太大希望;看看里面有什么:
学生可以在合作团体中工作,但每个人都应该有机会测试她/他的呼吸以确定其对卷心菜汁的颜色的影响。测试最有效的方法是测试管大约三分之一的果汁。一个管应保留作为颜色比较的控制,学生应通过稻草轻轻吹入另一个稻草。变化需要一些时间变得明显,因为气体不会在水中迅速溶解。

在观察结果被记录下来之后,学生们应该讨论这些观察结果,并尝试根据他们所知道的自己呼出的气体(大约80%的氮气,16%的氧气,4%的二氧化碳)来解释这些观察结果。如何检验这些解释?有办法制造和测试被认为是罪魁祸首的气体吗?


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课程细节

成绩 主题 类型 2061项目的基准 国家科学标准
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