(1)教學目標
目標一 : 利用硝酸銀之沉澱滴定法,來分析樣品溶液中的鹵素離子濃度。
目標二:利用碘試法測定漂白水中次氯酸鈉的濃度。
目標三:學會使用統計分析的Q test、Tn test、F test和T test等方法處理實驗數據。
目標四:了解吸收光譜與比爾定律(Beer’s Law),利用分光光度計測量Co2+溶液的光譜並做出檢量線。
目標五:自製簡易型光度計,並利用比爾定律(Beer’s Law)製作檢量線,分析食用色素的濃度。
目標六:利用電化學合成法(electrochemical synthesis),製備光致發碳點(photoluminescence
carbon dots),並用來檢測銅離子。
(2)教學過程
所有實驗進行前都先按照每個實驗進度搭配原理教學,並請學生撰寫預報,讓其更了解實驗步驟。實驗過程中若有困難,助教會進行個別指導,以引導學生思考為主的方式輔助學習。實驗完成後學生自行整理數據並撰寫結果報告。
(3)評量方式
以預報、結報繳交、出缺席、學習態度、實驗技巧等方面進行綜合評量。
(4)學生學習成效
目標一、二為古典分析範圍,學生學到沉澱滴定法及碘試法如何應用及諸多實驗技巧。例如:配置碳酸鈣與硫氰酸鉀溶液、天平操作、定量瓶使用、滴定管的操作與清洗等。也根據課內所學,進行數據整理,繳交出一份完整的報告,從中主動積極地探索,使創新能力根植於扎實的跨域知識和思考。
目標三為統計學範圍,在此學生學到資料分析的統計學理論,並實際操作excel對實驗數據進行精密度及準確度的判斷。此處訓練了學生使用科技輔助快速解決問題的能力。
目標四、五為光譜化學領域,學生首先在課堂上學會什麼是比爾定律(Beer’s Law)及檢量線,接著從實際操作商品化光譜儀中驗證理論,並撰寫第一個實驗報告;接著自行設計簡易型光譜儀,使用我們所提供的材料進行組裝,並將其用於色素溶液分析,實驗完成後撰寫第二個報告。此處以在傳統實驗方式中融入手做的方式,使學生更了解儀器原理,也讓他們在腦力激盪過程中找到樂趣及成就感。
目標六為電化學範圍,學生在此學習利用組胺酸(histidine) 前驅物,在室溫、鹼性條件、恆定電壓下,合成奈米碳點水溶液;並照射不同波長LED燈,觀察碳點溶液放光情形;最後應用奈米碳點檢測鉀、鎂、鈣、鐵、銅與鋅等溶液中的金屬離子。此實驗結合合成技術及分析應用兩個部分,使學生更加了解現代科技趨勢並具備與時俱進的實驗技能。