一閃一閃亮晶晶一閃一閃亮晶晶

化二 周亭吟 49332007

～設計介紹～～設計介紹～

• 所屬章節：第十二章• 科目名稱：金屬元素• 相關領域：化學、物理、地球科學• 適用年級：高二• 教學時間： 4 堂 50 分鐘的課

符合之課程綱要指標符合之課程綱要指標 // 課程標準目課程標準目標標

1 . 運用科技與資訊的能力。

2 . 激發主動探索和研究的精神。

3 . 培養獨立思考與解決問題的能力。

～教學資源～～教學資源～

• 硬體設備：筆記型電腦、投影機• 軟體設備：多媒體軟體 • 書面教材：課本、實驗手冊、參考教材• 材料：實驗器材• Internet 資源： 分子資料庫查詢http://chemwww.pu.edu.tw/cheminfo/molecular-server/search.asp

～學生先備知識與技能～～學生先備知識與技能～

金屬的用途

金屬和非金屬的判別～金屬的通性

～課程引導問題～～課程引導問題～

• 核心問題：金屬的認識和分類？

• 單元問題： 1 . 金屬有哪些特性？ 2 . 金屬有哪些用途？ 3 . 金屬有哪些分類？

～教學單元摘要～～教學單元摘要～

1 . 金屬：有光澤、延展性佳，電與熱的良導體。2 . 鹼金族；鈉、鉀及其化合物。3 . 鹼土族；鈣及其化合物。4 . 鋁、錫、鉛及其化合物。5 . 過渡元素：鐵、銅、銀及其化合物。6 . 合金。

～學生學習目標與成果～～學生學習目標與成果～ 1 . 知道鹼金族（第一族）在週期表的位置及通 性，並瞭解鈉、鉀及其常見化合物之製備、 性質和用途。2 . 知道鹼土族（第二族）在週期表的位置及通 性，並瞭解鈣及其常見化合物之製備、性質 和用途。3 . 瞭解鋁、錫、鉛及其常見化合物的製備、性 質和用途。4 . 認識過渡元素及其性質，及鐵生鏽的原理及 防治之道。5 . 知道合金的組成、性質和用途。

課 程 內 容課 程 內 容 課程講解

學習活動

金屬的通性鹼金族鹼土族兩性元素兩性元素過渡元素

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～金屬的通性～～金屬的通性～

1 . 有光澤、延展性佳。2 . 電與熱的良導體。3 . 常溫常壓下是固體，但汞是液態。4 . 通常氧化數為正值。

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～鹼金族～鹼金族 (1A)(1A) ～～

•成員： Li. Na. K. Rb. Cs. Fr•特點：熔點較低、密度較低、質地較軟•焰色： Li Na K Rb Cs 紅 黃 紫 紅 藍

Na. K 及其化合物

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Na. K Na. K 及其化合物及其化合物• Na 及其化合物：Na 、 NaOH 、 Na2CO3 、 NaHCO3 、 Na2S2O3 5H‧ 2O

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• K 及其化合物： K 、 KOH 、 KNO3 、 KCl 、 K2CO3

↓

燒鹼、苛性鈉

↓

蘇打、洗滌鹼

↓

小蘇打、焙用鹼

↓

海波、大蘇打

↓

硝石

↓

草鹼

～鹼土族～鹼土族 (2A)(2A) ～～

•成員： Be. Mg. Ca. Sr. Ba. Ra•特點：強還原劑、氧化物熔點高•焰色： Be Mg Ca Sr Ba 無 無 紅 紅 綠

Ca. Mg 及其化合物

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Ca. Mg 及其化合物• Ca 及其化合物： Ca 、 CaO 、 CaCO3 、 CaSO4 、 CaCl2

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• Mg 及其化合物： MgO 、 MgSO4

↓

大理石、鐘乳石、珍珠……

↓

石膏

↓

瀉鹽

↓

苦土

～兩性元素～～兩性元素～

• 鋁 鋁 AlAl 用途：鋁箔、飛機 化合物： Al2O3 、 Al(OH)3 、鉀礬（明礬）

礬 → 屬於複鹽，例：鉀礬（明礬）

< 可與酸反應，也可與鹼反應的元素 >

↓

鋁樊土、剛玉

↓

淨水劑

• 錫 錫 SnSn 用途：錫箔、鍍錫鐵（馬口鐵） 化合物： SnCl2 、 SnCl4

～兩性元素～～兩性元素～

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→ 用於罐頭

• 鉛 鉛 PbPb

用途：電極（例：蓄電池） 化合物： PbO 、 Pb3O4 、 PbO2 、 PbCrO4 ↓

密陀僧

↓

鉛丹

↓

鉻黃

～過渡元素～～過渡元素～

特性： 1 . 大都具有顏色。 2 . 可以形成具有多種特性的合金， 故又稱過渡金屬。 3 . 具有多種氧化態。 4 . 易形成錯化合物。

• 第一列過渡元素重要化合物： TiO2 （鈦白）、 Cr2O3 、 K2CrO4 、 K2Cr2O7 、 MnO2 、 KMnO4 、 K4 〔 Fe(CN)6 〕、 K3 〔 Fe(CN)6 〕

～過渡元素～～過渡元素～

• 合金用途廣： 鐵 Fe 、銅 Cu 、銀 Ag 、金 Au

• 鐵 鐵 FeFe ：：除去雜質，調整碳含量即成鋼，加入 其他金屬以符合工業用途的鋼，稱為特殊鋼。

～～合金合金～～

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• 銀 銀 AgAg 、金 、金 AuAu ：：常需加入 Ni 、 Cu 以增加

硬度，通常以純金稱為 24 開 (24K) 金。

• 銅 銅 CuCu ：：例如黃銅（加 Zn ）、青銅（加 Sn ）

～～ 學習活動 學習活動 ～～

示範實驗： 銅幣、銀幣與金幣

原理介紹儀器及藥品

實驗步驟

原理介紹

銅為紅銅色，若銅幣表面鍍上一層鋅，則呈銀白色而類似銀幣。加熱時，表面的鋅與銅熔融產生黃銅合金，而出現類似金幣的黃銅色。繼續加熱，則熔融的銅增多，鋅的含量減少，致其組成不再是黃銅，而漸變回原來銅幣的顏色。

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儀器及藥品

銅幣數枚 蒸發皿 加熱板 本生燈

鑷子 鋅粉 5 克

200 毫升燒杯兩個 蒸餾水及丙酮少許 0.1M 稀鹽酸 100 毫升 6M 氫氧化鈉溶液 10 毫升 BACK

實驗步驟

1 . 銅幣置於 0.1M 稀鹽酸中洗淨表面，以少許蒸餾水及丙酮沖洗。

2 . 鋅粉約 5 克置於蒸發皿中，並加入 6M 氫氧化鈉溶液 10 毫升。

3 . 加熱溶液至幾近沸騰後，以鑷子夾住銅幣 浸至此溶液 3 分鐘。

4 . 鍍上一層鋅（銀白色）後，取出置於裝有冷水的燒杯中。冷卻後取出，以衛生紙輕拭其表面。

5 . 再以鑷子夾取銀色錢幣，以本生燈加熱，等顏色由銀白轉為金色即停止加熱。

6 . 以冷水冷卻，再以衛生紙輕拭，觀察此時錢幣的顏色是否很像金幣？

7 . 將金色錢幣繼續加熱，使其還原為銅幣。

~ The End ~~ The End ~