這次的公開課，來到福科國中。何莉芳老師長期參與創新課程與教學研發(例如:創新教法、教案教材、教學包) ，這次分享她如何將線上週期表與元素週期表教學做結合。
會後，並與大家分享福科國中校內老師科學社群～福科科研社的運作經驗，以提供夥伴學校困難解決策略。
參考網站：查找元素的基本資料，或是想玩一玩、找一找元素之最：
網址 : http://www.ptable.com/?lang=zh-tw (多語系)
這份是教師解答版本。
一、密度(標準狀況下)：
- 最輕(密度最小)的元素為氫(H)，密度為 0.0899 kg/m³。
- 最重(密度最大)的氣體元素氡(Rn)，其密度為9.73 kg/m³
- 最輕(密度最小)的金屬元素為鋰(Li)，密度為 535 kg/m³。
- 最重(密度最大)的元素為鋨(Os)，密度為22610 kg/m³。(另一說是鋨和銥Ir 22650 kg/m³)
以下表為例，除了點選單一元素可得基本性質外，點選STP密度選項後，直接便可在元素下方看到各元素含量，而且還是用顏色做區分呢！查找真方便。(如果是要讓學生找資料，我不會告訴他們這些~ 讓他們自己發現！！)
二、含量：
- 地殼中含量最多的元素為氧(O)。(海洋、人體、土壤中，氧也是第一名)
- 地殼中含量最多的金屬是鋁(Al)，為百分之七點七三。以目前的速度，可開採15萬年。
- 地殼中含量最少的元素是砈(At ，中國大陸譯作砹)，估計整個地殼中僅有0.28克。
- 地殼中含量最少的金屬元素是鍅(Fr，中國譯作鈁)，即使是在含量最高的礦石中，每噸也只有0.0000000000037克。
- 空氣中含量最多、單質分子最穩定的元素為氮(N)。
- 宇宙中含量最多的元素是氫(H)。
- 植物中含量最多的元素是碳(C)。
- 海水中儲存量最大的放射性元素是鈾(U)，陸地鈾礦的總儲量約200萬噸，海洋裡含鈾的總量高達40萬萬噸以上。
如下圖，在Ptable右上方可點選查詢宇宙、太陽、流星、地殼、海洋、人體的元素含量，由顏色深淺與元素下方資訊可得知結果。
- 地殼組成中含量最高的前16種元素是
O，Si，Al，Fe，Ca，Mg，Na，K，Ti，H，P，Mn，F，Ba，Sr，S - 人體組成的主要元素是O，C，H，N，Ca，P，K，S，Na，Cl，Mg 共11種，占人體質量的99.95%。
三、熔沸點狀態
- 常溫時唯一的液態金屬元素是汞(Hg)。
- 常溫時唯一的液態非金屬元素是溴(Br，Br2)。
- 熔點最低的元素是氦(He)。
- 熔點最低的金屬是汞(Hg)，為－38.87℃。
- 熔點最高的元素是碳(C，金剛石)，為3727℃。
- 熔點最高的金屬是鎢(W)，為3410℃。
- 世界上熔沸點相差最大的元素是鎵(Ga)，因此適用於做高溫溫度計。
- 最難液化的氣體元素是氦(He)，要將其冷卻到零下268℃以下，才變成液體。
如下圖，點選熔、沸點性質，則會在Ptable的右上方出現可以拉動的橫桿，改變不同溫度，即可查知在該溫度下各元素的固液氣狀態。此處的溫度為絕對溫度，與攝氏溫標的換算很簡單，K = 273 + C ，以室溫25oC來說，絕對溫度是273+25=298K 。試試操作看看，絕對溫度為0 的時候，各元素的狀態？在超高溫之下，誰又是最難改變狀態的呢？
四、物理性質：
- 自然界中最硬的元素是碳(C，金剛石)。
- 最硬的金屬元素是鉻(Cr) ，硬度為9，僅次於金剛石10。
- 最軟的金屬是銫(Cs)，莫氏硬度約0.5，而指甲的莫氏硬度約為2~2.5。
- 延展性最好的金屬元素是金(Au)。1克金可拉成4000米長的細絲，若捶成薄片，50萬張疊加起來才有1釐米厚。
- 導電性最好的金屬元素是銀(Ag)。
- 導熱性最好的金屬是銀(Ag)。
- 最易應用的超導元素鈮(Nb)，把它冷卻到-263.9℃的超低溫時，會變成一個幾乎沒有電阻的超導體。
除了上述的元素之最外，還有哪些是可以"比較"的呢？例如誰是最晚被發現的元素？誰是最早被發現的元素？哪些元素簡繁翻譯不同？日文書上看到的常見漢字元素名稱(窒素、酸素、亞鉛...等)其實是哪些元素？等等。利用Ptable線上互動週期表來查找、觀察與發現，應該很有趣。如果是我，會讓學生自己去發現感興趣的內容，然後出題去考同學。
學生自己上機查找得花一些時間~
未來可以放在國一升國二的暑輔，一方面教背元素符號與週期表，觀看週期表影片，另一方面在時間足夠的情況之下~把查找元素當成遊戲，借用電腦教室做資訊融入教學，最後再配合元素猜謎，製作週期表拼圖等等，應該就能讓這些看似陌生其實早已貼近生活的元素們~更貼近學生一點點。
沒有留言:
張貼留言