離子是指原子或原子基團失去或得到一個或幾個電子而形成的帶電荷的個子。

Ion = When an Atom gain or lose an electron

我還是大推 Tyler 的影片….比我用寫的還清楚。Youtube 有翻譯的功能喔, 到設定Setting, 選字幕-自動翻譯-中文。就有中文字幕了

Ionic Bonding

Ionic bonding is the complete transfer of valence electron(s) between atoms. It is a type of chemical bond that generates two oppositely charged ions. In ionic bonds, the metal loses electrons to become a positively charged cation, whereas the nonmetal accepts those electrons to become a negatively charged anion.

舉例來說，Sodium (Na) 有11個電子, Chlorine (Cl)有17個…

Na 的 Valence Number +1, Chlorine’s Valence Number is -1.

所以Na 會想盡辦法把他多出來的一個電子塞給別的原子, 而Cl 會想盡辦法從別的原子偷走一個電子。當這兩個原子撞在一起, 就會互相吸引。成為NaCl

Na 原本Protons 有11個, 電子11個..走了一個電子, 電子就變成10個。Na 就變成 Positive charged ion, 也叫做Cation 陽離子。

Cl 原本Protons 17個, 電子17個。現在偷了一個電子過來, 電子變成18。Cl 變成Negative charged Ion, 也叫做Anion. 負離子

Ionic Bonding Part 2

Ionic Bonding Part 3

這是Ionic Bonding 的學習單

bonding practice both types

chbondionicIon Practice

Ion Practice

Ionic Bonding Worksheet with Answers

ionic_bonding_worksheet1

Valence Electrons 是表示原子最外電子層的電子。當我們在學電子的時候, 還記得電子軌嗎?

這張圖可以讓我們了解電子軌是怎麼運作的

看到這張圖, N 代表 Nucleus 原子核, S and P 是電子軌其中兩個, 這個原子是Neon, 總共有10個電子, 第一圈S 有兩個, 第二圈 S兩個, P6各。所以最外圈S +P = 8。Neon 的電價子就是8 (最外圈有幾個電子), 但是因為電子有一個特性…他們喜歡8個組成一個小Community, 所以最外圈少兩個電子…Neon’s Valence number 就會是 -2

意思就是它會很想從別的原子偷走兩個電子過來給自己湊足8在他的最外圈…

我們很喜歡看Tyler 的教學…他讓化學變簡單易懂囉! 連我科學很不通的人都可以看懂

學習單

outershellelectronworksheet

原子是很奧妙的創造, 也有精密的數學跟科學的結構…今天我們就來認識一下原子裡面其中一個很重要的角色: 電子 Electron!

Electron orbital 又稱為軌域, 維基百科的解釋可在此更多了解

這次我們最主要是認識電子層, 主要有四種詭域,  s, p, d and f.

S = Spherical

P = Principle

D= Diffuse

F=Fundamental

這些軌域怎麼運作呢?

看這張圖….

我們用Pipe Cleaner 讓孩子摺出這些軌域看看…

S

P: they are found in group of 3

所以疊起來就會是這樣

D: they are found in group of 5 組合起來

F: they are found in group of 7 太難了…..我們就沒有做, 你可以試試看唷

這個影片用很簡單的方法讓我們知道軌域是甚麼…

但因為如果要用畫的把這些軌域S, p d f 畫出來確實會有困難, 所以科學家基本上還是用Bohr Model 的圖示會相對簡單許多。像這樣

了解這些軌域之後, 我們做了一個小小的活動幫助我們了解electron clouds 裡的s and p 在原子裡面是如何排列。

這些活動都在這本書裡面 (可以在此購買 The Elements PDF版本)

步驟

1. 學生要先知道此元素的Atomic number, 來決定此元素會有幾個電子。
2. 把串珠排好, s 先排滿, 再排 p, 小圈先排滿, 再往外排

No.1 Hydrogen

No.2 Helium

No.3 Lithium

No.4 Berillium

No.5 Boron

No.6 Carbon

No.7 Nitrogen

No.8 Oxygen

這樣我們可以很清楚的看到S 軌域跟p軌域的電子如何組成….但科學家也發現一個更方便來辨識軌域的寫法,像這樣….

用寫的比用畫得更快! 科學家真的是講求效率的人啊~~~~~我們作了以下的練習。

今天的元素主角是氧 Oxygen! 氧有甚麼特性, 如何與我們生活息息相關呢?

我們看了以下的影片

Notebooking

我們用的書籍如下

哥哥的筆記

弟弟的筆記

我們也在Timeline Book紀錄化學演變跟發現的過程, 才發現原來早在西元前400多年就已經有先人開始原子論的概念了耶! 怎麼這麼厲害?!! 沒有任何的儀器之下, 真的讓我們驚嘆古人的智慧啊…..而且有趣的是, 我們也發現尼希米時代跟周朝還有原子論都在同一個時期發生的唷!

這樣的學習串連了個科目, 把歷史跟科學都拼湊成一幅美麗的圖畫, 開啟我們的眼睛看見上帝的故事慢慢在人類史裡展開……………….

有沒有想過用樂高來認識化學組成的構造? 我們上回學了甚麼是化學， 以及生活裡面到處都可見的產品, 今天我們要來認識甚麼是元素, 化合物, 混和物。

我家孩子一聽到要拿一堆樂高來學習, 馬上大的小的一起把各種顏色的樂高積木找出來!

首先準備好樂高

四個碗

Element 定義: The purest form of matter

我們用兩個同顏色的樂高放在碗裡面代表

每一個樂高代表一個原子。所以這碗裡面有幾個元素, 幾個原子呢?

Bingo~~~~一種元素, 兩個原子。

Compound 化合物 定義= two or more elements that are chemically bonded.

我們用兩種不同顏色的樂高結合起來。

因為這兩種元素已產生化學的連結, 他們可以變成一種新的物質…

舉例: H2O 水, 就是兩各氫原子+一個養原子

孩子用樂高作的水分子

NaCl 鹽巴 = Sodium + Chlorine

CO 2 = 1 Carbon atom + 2 Oxygen atoms.

Mixture 混合物= two or more elements that are physically mixed.

我們就把各種不同的樂高組合放在碗裡

接著我們看了這幾個影片

Activity/Experiment:

實驗的部分, 我把家裡的各種廚房用品拿出來…讓孩子們分辨哪些是化合物, 哪些是混合物

他們會去看成分, 再回到剛剛的定義來區別這兩種的差異

這是他們的結論

醬油: 混合物

鹽巴: 化合物

水: 化合物

糖: 化合物

醋: 混合物

油: 混合物

那…..你覺得小蘇打粉是哪一種呢?

檸檬酸?

生活裡面真的隨處拿跟看都跟化學有關係….孩子們眼睛頓時發亮, 原來化學就在廚房廁所都用的到, 到處都需要。

後來他們開始玩起來了……..弟弟說想要創造自己的混合物…..他加了水跟油, 鹽巴, 咖啡, 醋, 最後還把我的麻油也加進去….是…也還滿香的啦! 只是…大概沒有人敢喝下去。

但我看他整個對學習的熱情是點燃的….特別是在他發現油跟水不能混合的時候, 他大叫一聲” 媽媽, 你們! 這些油都變成一圈一圈的浮在水上!”

最後鹽還慢慢結晶….他真的超high! 三歲的雙寶雖然看不懂, 但也乖乖地(難得啊) 在一旁跟哥哥一起”實驗”…(媽媽好怕翻倒啊) …一直說Compound Compound! 當然他們是不懂甚麼是Compound, 但是可以四個孩子從13 歲~3歲一起享受在科學的發現與驚奇裡面, 這樣就夠了!

Notebooking

我們今天的元素是Helium

這幾個影片很不錯唷….特別是最後那個, 吸進氮氣整個聲音變超卡通, 笑昏我們全家了!

哥哥的筆記

我們也將剛剛樂高的混合物, 化合物做一個整理, 讓孩子看這些圖去數幾個原子, 分子, 是化合物還是混合物。

弟弟的

我從來不知道化學這麼的好玩!!! 老少咸宜啊~~~~

下周我們要學原子的構造唷! 一起跟我們來經歷上帝創造的奧秘吧!

在跟孩子討論這學期科學要進行甚麼主題, 我們決定鑽入化學的世界裡面囉! 化學其實跟我們的生活息息相關, 日常生活用品都脫離不了化學的元素, 就連我們人, 動植物都是元素構成的….

我在網路上找的很多相關的教材, 看了很多評比…最後我選了這套 Christian Kids Explore Series。

他有很多不同的科學主題, Earth Science, Chemistry, Physics and Biology. 這套也是很多Homeschooling 家庭推薦的以神為中心的科學理念跟真理來看世界, 探討科學。跟我們古典教育非常的雷同, 裡面的內容每一課都很簡短, 而且都只專注在一個小主題, 也都已經該單元的科學詞彙的定義都列在頁數的旁邊, 讓我們很容易了解詞彙的定義也方便我們製作自己的索引 Glossary.

而且每一課都有非常簡單的實驗, 讓我們在家也可以輕鬆愉快的實驗沒有負擔!在我看來, 因為裡面的內容會比較適合國小至國中階段的孩子, 高中以上這套可能會稍微淺了一些, 像化學這套就沒有帶入偏數學的化學方程式, 只是略略說明。我家目前7, 3年級就很適合…讓國中小學甚至我的雙寶都可以一起同樂一起學習。

以下是我們的化學學習內容

Lesson 1: What is Chemistry

我們學到了Chemistry的定義, 還有生活中哪些地方都跟Chemistry 有關…..

給大家看一下書的內頁。

我超喜歡定義在旁邊清楚地列出!

我有幾本工具書配合這套教材使用…

1. It’s Elementary 這本簡單字體也大, 適合化學初階的人..因為裡面也把化學的歷史過程, 誰發現哪個元素, 何時發現的, 怎麼開始都飆得很清楚, 我每周會指派要孩子們閱讀的頁數, 一周大約 3-4 頁, 很容易消化。

2. The Elements Book: 這本專門將化學元素表裡面每一個Element 被人類如何使用, 特性, 歷         史都呈現的非常清楚。        每一週孩子會學一個元素, 他們會用畫的, 把這個元素可以使用在         哪些科技, 哪些生活用品表達出來。

3. The Elements by Theodore Gray這本也是把化學元素表裡面的元素都列出來…這本超美超讚! 但因為字體比較小, 會比較適合國高中以上的。

我們一開始上課會先花10分鐘跟孩子一起Go Over Lesson 1的內容, Again…我們讀這本Christian Kids Explore Chemistry。

影片

看完影片, 我們做了一個小活動…(也是按照書上的)

把家裡的生活用品或食品拿幾樣出來, 讓學生觀察並寫下裡面的成分

表單是書裡面的:哥哥寫的

弟弟寫的

也可以讓學生們比較這些食品的成分有哪些相似處哪些不同處….

這可以培養觀察關注, 讓我們更注意飲食或清潔液的成分並了解他們~化學果真是科學的中心啊!

最後, 學生們還必須用畫跟筆記的方式把Hydrogen 氫的性質, 用途記錄下來。

像這樣(我們用的是這本書 The Element Book by DK)

哥哥的

弟弟的

這樣學化學, 是不是有趣多了呢?

天王星是從太陽系由內向外的第七顆行星，其體積在太陽系排名第三…以下是我們的學習資源

書籍

影片

National Geographic

有注意到Uranus 運轉的方向嗎? 是上下轉的耶…….大家可以去研究一下為什麼原因造成他這樣轉唷!

Saturn 土星是太陽星系第二大的行星….與木星同屬氣體巨星 Gas Giant….以下是我們學土星的資源

書籍

影片

Crash Course 的東西有點難度….大家可以放慢速度看字幕試試看…我個人認為高中可能會比較適合..但看孩子的接受度!

Notebooking

7th Grade

筆記的內容就是孩子Research 的總結…集合閱讀, 影片的學習…跟討論 (跟我討論), 把他知道地整理出來。小一點的孩子(像我老二), 他基本上是抄寫為主…透過抄寫書本內容跟畫畫消化所學!

我發現這樣的學習方式效果很好唷! 因為不論任何一種科目都會用到Research Skills…國中階段我希望他 (Gabriel) 這方面可以更進步。

火星接下來的星球就是Jupiter 木星啦! 它可是星球裡面最大的Gas Giant Planets! 它到底有多大呢? 1300 個地球可以塞進木星裡面唷….天啊……..我有限的腦袋很難想像有這~~~~麼~~~~~大~~~!

我們一如往常….閱讀相關書籍, 影片跟作筆記學習

影片

我們最愛的Mr.DeMaios 又來啦

National Geographic

孩子的筆記

我很喜歡他每次都會把太陽跟星球之間運轉的關係畫出來…還有星球的自轉~~~

近照

弟弟的…

Have fun exploring God’s amazing universe!

火星應該是最多電影有在拍的吧?! 人類對火星的了解其實也已經有一定的資訊…但是這個離地球不遠的星球到底有甚麼有趣的事實呢? 以下是我們學火星的資源唷

書籍

影片

大推Mr.Demaios 的頻道…超級好笑, 又非常多資訊…看了會很難忘記! 呵呵

孩子們學習的筆記

他們通常會綜合書本跟影片的內容, 寫出至少五個他們對火星的認識了解….

這是哥哥的 (7年級)

這是弟弟的 (3年級)