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國中自然・互動教材

酸鹼與指示劑實驗室

pH 不是把兩個數字平均。先算酸、鹼各有多少莫耳,再看中和後誰過量、總體積多少;最後用不同指示劑,看同一杯溶液為什麼會呈現不同顏色。

pH 與 pOH強酸強鹼中和加水稀釋過量離子五種指示劑

強酸強鹼混合模擬器

先比較酸、鹼莫耳數,再開始混合觀察酸鹼性
混合後 pH—25°C 理想模型
酸鹼性—酸性/中性/鹼性
過量離子—中和後剩餘
n(H⁺)/n(OH⁻)—單位 mol
混合總體積—假設體積可相加
指示劑顏色—顏色只表示範圍

中和與稀釋,不是同一件事

完成一次混合後,這裡會依莫耳數、過量離子及總體積解釋結果。

01算 n = CV
02以 1:1 中和
03找過量離子
04除以總體積
05換算 pH

中和:莫耳數真的被消耗

H⁺ 與 OH⁻ 以 1:1 形成水。先比較莫耳數,不能把酸、鹼的 pH 直接平均。

稀釋:莫耳數不變、濃度下降

加水增加總體積,過量酸或鹼的莫耳數不變,因此 pH 向 7 靠近,但不會只靠加水跨過中性。

等莫耳中和的適用邊界

本頁的 pH 7 結論只限 25°C、HCl 與 NaOH。弱酸弱鹼或鹽類水解需要不同模型。

安全提醒:HCl 與 NaOH 具有腐蝕性。本頁是計算模擬,不提供配製或混合強酸強鹼的操作步驟;真實實驗必須由教師依安全規範進行。

同一杯溶液,不同指示劑會是什麼顏色?

選生活樣品或直接調整 pH。顏色是教學近似,實際結果會受樣品本色、指示劑濃度與光線影響。

純水參考 pH 7.0;實際值會隨溫度與溶解物改變。

引導任務

先判斷誰過量,再用 pH 與指示劑顏色驗證。

任務提示先做等莫耳中和,再比較酸、鹼只差 10 mL 時的 pH。

實驗紀錄

記錄酸、鹼與加水條件,再比較過量離子與 pH。資料只存在這台裝置。

#HClNaOH加水n(H⁺)n(OH⁻)過量總體積pH酸鹼性指示劑
尚無紀錄。先完成一次酸鹼混合。

學習檢核

選完三題後一次檢查;答錯時會指出應回去觀察的線索。

1. 50 mL、0.10 M HCl 與 50 mL、0.10 M NaOH 混合,在本模型中的 pH 是?
2. 對一杯強酸只加入更多純水,正確敘述是?
3. 酚酞加入 pH 7 的水中,預期顏色是?

怎麼用這份教材

適用:國中 · 物質與化學(各校版本進度可能不同) 建議:15–20 分鐘

先備:酸鹼、體積與濃度。學習目標:能透過操作說明指示劑、莫耳數、中和。

教師引導:先讓學生直接操作並留下第一筆觀察。接著只改一個條件、加入第二筆紀錄,再請學生引用數據解釋差異。

常見迷思:酸鹼體積相等不保證中和;要連同濃度比較可反應的量。 模型的理想條件請對照本頁教師提示。

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