化學競賽活動：創造多層多彩的溶液（Creating Multi-Layer and Colorful Solutions）〔I〕

Posted on 2011/04/25 in 化學, 化學教育, 化學與社會 with 沒有迴響 9,526 views

化學競賽活動：創造多層多彩的溶液（Creating Multi-Layer and Colorful Solutions）〔I〕
國立台中第二高級中學化學科蔡旺璋老師/國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

國立台中二中88週年校慶（99年12月5日）曾經舉辦自然科科學競賽活動，名稱為《英士路的祕寶》，由自然科的教師規劃設計活動，學生組隊參加。此競賽活動的規畫分為三項關卡：（1）乙炔槍射遠比賽，（2）離奇的總匯三明治，（3）轉吧！七彩霓虹燈！本文改編自《轉吧！七彩霓虹燈！》的活動內容，並且簡述此競賽執行的情形，提供給大家參考，並請惠予指教。

學生講義

化學示範

賽前教師展示事前在一支試管中配製的多層多彩的溶液，如圖一所示。然後老師向學生講解本關卡的競賽內容，利用指示劑與比重，在一支試管中配製多層多彩的溶液。

圖一教師展示配製的多層多彩的溶液

實驗介紹

從紫色高麗菜萃取出來的紫色高麗菜汁，是一種天然的酸鹼指示劑，在酸性溶液中呈現紅色，在中性溶液中呈現藍紫色，在鹼性溶液中則呈現藍色、綠色或黃色，如下圖二所示。

圖二紫甘藍汁當作pH指示劑

圖片來源：An Overview of pH, http://www.braukaiser.com/wiki/index.php/An_Overview_of_pH

本實驗利用不同濃度的食鹽水調配各種不同比重的水溶液，利用稀鹽酸及稀氫氧化鈉溶液調整水溶液的pH值，並利用紫色高麗菜汁當指示劑來配製多種不同顏色的水溶液，創造出一根具有多層多色溶液的試管。

藥品和器材

1. 紫色高麗菜汁  20 mL/組
2. 飽和食鹽水（Saturated sodium chloride solution）  200 mL/組
3. 0.1 M鹽酸（0.1 M HCl, 0.1 M hydrochloric acid）  100 mL/組
4. 0.1 M氫氧化鈉（0.1 M NaOH, 0.1 M sodium hydroxide）  100 mL/組
5. 量筒（25 mL）  1個/組
6. 塑膠PE滴管（3 mL）  7支/組
7. 試管（20 mL）  7支/組
8. 蒸餾水 200 mL/組

活動內容

1. 請利用桌面上的器材及藥品（如上述的藥品和器材清單），在一支試管中製作多層次、多色彩的水溶液。創造的層數愈多，色彩數愈多，此關卡的得分就愈高。

2. 計分標準，得分 = 層數的分數 + 色彩數的分數，如下表一所示。

表一計分標準