這次的校外教學

大家來到了博物館

博物館裡珍藏了許多上古時代的寶器

狐狸貓發現寶物都以青銅器為主

幾乎看不到常見的鐵器

好奇的狐狸貓詢問大家的看法

這時　急著表現的麥麥說：

怎麼會沒有！

秦代不是有很多兵馬俑嗎？

那些都是鐵器啊！

小數蛙聽到後笑著說：

唉呦！

麥麥你仔細看剛剛兵馬俑的介紹

那些是陶器

不是鐵器啦！

麥麥不好意思的摸摸頭

尷尬笑了笑

結果大家對於為何都看不到遠古鐵器的存在

依然沒有任何頭緒

結束博物館的行程後

在回家的路上

狐狸貓看到了生鏽的欄杆

這些生鏽的欄杆

一碰　就有碎屑掉下來

他心想

難道

這跟看不到遠古的鐵器有關嗎？

但是這又是為什麼呢？

在狐狸貓思考的時候

手機突然跳出了一則通知

原來是有新聞報導煙火工廠爆炸

想到五顏六色的煙火

狐狸貓又感到好奇

這麼多煙火的顏色是哪裡來的

麥麥聽到他的疑問後

建議上網查查資料

這才發現煙火的顏色

是來自金屬燃燒後的焰色

這時小數蛙靈機一動

心想生鏽是跟空氣有關

而煙火裡的金屬燃燒也跟空氣有關

或許我們可以試試看直接燃燒金屬

說不定能找到

為什麼現在看不到遠古鐵器的原因

狐狸貓興奮的說：

好啊、好啊

但需要準備什麼器具呢？

小數蛙仔細想了想

他們需要的器具

有提供穩定火源的酒精燈

能放燃燒物質的燃燒匙

還有非常重要

能用來保護眼睛的護目鏡

最後　就是這次要燃燒的常見金屬：

鈉、鎂、鋅、銅

狐狸貓建議小數蛙先來燒看看鈉

小數蛙同意了

並提醒狐狸貓

全程都要注意安全

在燃燒過程中

狐狸貓驚嘆

鈉燃燒產生的黃光

讓他都睜不開眼睛了

所以各位同學在操作的時候

也要特別注意保護眼睛喔！

接著　他們決定燃燒鎂

看看會有什麼反應

狐狸貓發現跟鈉比起來

想讓鎂燒起來

需要花比較久的時間

燒完鎂後

他們又開始燃燒鋅

當它發出藍綠色火焰時

狐狸貓將酒精燈移開

並用針挑開表面生成物後

發現裡面的鋅粉還在燃燒

但是鋅跟鎂比起來

燃燒的反應又沒那麼劇烈

最後　狐狸貓迫不及待地催促小數蛙

一起燃燒銅

過程中

狐狸貓發現銅比較不容易燃燒

但它的表面會生成黑色物質

實驗結束後

狐狸貓感嘆：

每個金屬燃燒後的反應都不一樣

小數蛙請狐狸貓

試著重新整理剛才4種金屬的燃燒狀況

狐狸貓思考了一下　說：

從剛才的燃燒情況來看

鈉的燃燒最劇烈

再來是燃燒後發出白光的鎂

移開火源後還能燃燒的鋅

最後是不會出現火焰的銅

麥麥聽到狐狸貓的結論後

也想嘗試做這個實驗

請各位同學幫麥麥看看

他做得對不對吧！

小數蛙說

從剛才的實驗可以知道

我們能藉由燃燒

讓物質與氧氣反應

而物質跟氧結合的反應

稱為氧化反應

狐狸貓回應說：

剛剛燃燒過後的產物

長得跟原本的金屬不一樣

像是鈉燃燒之後

變成白色固體

鎂燃燒後也有白色固體生成

鋅燃燒之後

產物是灰白色的

而銅雖然不會燃燒

但會變黑色的！

這些產物又是甚麼呢？

小數蛙說：

燃燒之後的產物

也就是氧化之後的產物

我們會稱為氧化物

狐狸貓又問：

這些氧化物可以溶於水嗎？

小數蛙建議可以再做個實驗

狐狸貓將剛剛生成的氧化物

都加入水中

發現鈉跟鎂的氧化物

能溶解在水中

而鋅跟銅的氧化物

不太溶於水

這時小數蛙又提到

以前學過石蕊試紙測酸鹼性

會不會水中的酸鹼性有改變呢？

狐狸貓聽到後

就將石蕊試紙

分別放入4杯溶液中

發現鈉、鎂的氧化物的水溶液

可以使紅色石蕊試紙變成藍色

但是鋅、銅的氧化物的水溶液

沒有變色

狐狸貓驚訝道：

水溶液幾乎都變鹼性了

鋅、銅的氧化物

不能讓水變成鹼性

應該是因為不能溶於水吧！

小數蛙肯定他的猜想

下次可以再來想想

為什麼這些金屬氧化物

可以讓水變成鹼性

接下來先透過剛剛的實驗

來回答剛剛狐狸貓的疑問

小數蛙說：

最一開始提到物質跟氧結合的反應

稱為氧化反應

而燃燒就是氧化反應的一種

從實驗中可以發現

不同金屬燃燒的劇烈程度也不同

狐狸貓回應：對啊！

在實驗中

燃燒的劇烈程度

依序是鈉、鎂、鋅、銅

既然燃燒是氧化反應的呈現之一

也可以利用這個關係

來比較金屬與氧反應的能力大小

狐狸貓提出疑問：

所以在4種金屬裡面

鈉最容易跟氧結合嗎？

小數蛙點點頭說：沒錯

跟氧反應的能力大小比較

也跟剛才的排序一樣

是鈉、鎂、鋅、銅

而跟氧反應的能力

我們又稱為對氧的活性

狐狸貓恍然大悟

原來如此

我們可以利用燃燒

來比較不同金屬之間對氧的活性

小數蛙引導狐狸貓思考最開始的疑問

為什麼古代的器具

都以青銅器或金、銀為主？

狐狸貓回答：

因為用鐵器或是其他金屬

會容易與空氣中的氧氣產生反應

而鐵器因為氧化作用

就會隨著時間生鏽不見了！

狐狸貓將今天學到的知識

做了一個重點整理：

物質與氧結合的反應

為氧化反應

生鏽與燃燒

均為氧化反應的一種

生鏽是緩慢的氧化反應

燃燒則是快速的氧化反應

對氧的活性

可以視為與氧結合的能力強弱

在空氣中

與氧反應的難易程度

如畫面所示

鈉、鎂、鋅、銅的氧化物

除了銅的氧化物不溶於水

鋅的氧化物難溶於水外

其餘氧化物均會溶解在水中

且水溶液呈鹼性

最後　請一起想一想

金屬生鏽可能會加速物品的損壞

為了防止物品生鏽

你知道有哪些方法

可以預防金屬生鏽嗎？

歡迎留言分享給我們

下次見囉！bye-bye~