第一單元 化學反應 概念結構圖

102

附錄一

第一單元 化學反應 概念結構圖

元素

交互作用 分為 物理變化

化合物 物質變化 即為 產生 化學變化 化學反應

能量 表現方式 造成 表示方式 遵 守

定量計算

平衡 需 遵守 組成

遵守 組成

質 量 守 恆

原 子 不 滅 化

學 反 應 模 型 化

學 反 應 方 程 式 元

素 符 號

化 學 式

方程式係數 莫

耳

莫 耳 濃 度

化學現象 吸熱、放熱反應

氣體體積定律

10 2

附錄二

反應速率和化學平衡

概念結構圖

快慢 程度

影響 解釋

進行方向 分為 解釋

解釋

具有 增加 減少

兩者相等形成

解釋 產生

化學反應 反應速率

表面積

濃度 溫度 催化劑 物質本性

碰 撞 學 說

可逆反應 正

反 應 速 率

逆 反 應 速 率

化學平衡 新的化學平衡

化學平衡實例

附錄三

開放式紙筆測驗

___________ 同學∼從下面列出的科學名詞中，請圈選出你所知 道的科學名詞：

（1）

元素、元素符號、化學式、化學反應、質量守恆定律、

化學反應方程式、亞佛加厥假說、化學計量、

化學方程式的係數、莫耳數、莫耳濃度

(2)

反應速率、物質本性、催化劑、碰撞學說、濃度、表面積、

溫度、可逆反應、化學平衡

附錄四

教學概念表徵觀察表（1）

教學單元 化學反應 日 期

概念 屬性 特性 描述

元素

元素符號

化合物

化學式

化學反應 化學反應現象 質量守恆定律 亞佛加厥假說 化學反應方程式 化學計量係數

莫耳

莫耳濃度

方程式計算

附錄五

教學概念表徵觀察表（2）

教學單元 日 期

概念 屬性 特性 描述

反應速率 物質本質 催化劑

碰撞學說 濃度

溫度 表面積

化學平衡

可逆反應

附錄六

單元一 化學反應 後測試題

各位同學本測驗不計分，是一個自我評量。請閱讀完題目後寫下你認為的正確答

案，如果沒有答案或不知道請填 「？」 。謝謝！！

(A) 先備概念

( )1. 何者為銅、鐵、鈣、鉀的元素符號？ (A) K、Cu、Au、Ag (B) Fe、Ca、

Al、Mg (C) Cu、C、S、Na (D) Cu、Fe、Ca、K

( )2. 下列化合物的化學式，何者錯誤？ (A)硫酸：H

SO

(B)硝酸鉀：KNO

(C)碳酸鈣：CaCO

(D)氫氧化鈣：Ca(OH)

( )3. 有關元素和化合物的敘述，何者錯誤？ (A)元素與化合物皆是純物質 (B)

元素是由一種原子組成 (C)化合物是由兩種以上的原子組成點 (D)化合

物的構造比元素簡單 ( )4. 有關 CO

的化學式，下列敘述何者錯誤？ (A)稱為二氧化碳的分子式 (B)

表示二氧化碳分子是由 3 種原子所組成 (C)代表一個二氧化碳分子是由 3 個原子所組成 (D)表示二氧化碳是一種化合物

(B) 教學概念

( )1. 下列化學反應的現象何者錯誤？ (A)鎂帶在氧氣中燃燒，產生白色強光 (B)氧化銅和碳粉加熱，會產生紅色金屬 (C)碳酸氫鈉加熱會產生二氧化碳 氣體 (D)碘化鉀與硝酸鉛混合，產生白色沉澱 ( )2. 下列反應何者為放熱反應？ (A)鎂帶燃燒 (B)光合作用 (C)加熱碳酸氫

鈉 (D)電解水 ( )3. 將一密閉的化學裝置在天平上秤量，如附圖。當在碳酸鈉溶液中注入氫氧化

鈣水溶液後，下列敘述何者正確？ (A)會有沉澱產生，重量增加 (B)沉澱

物為 NaOH (C)本實驗可用以說明質量守恆定律 (D)天平的右盤會下傾

( )4. 在密閉的容器中置入 10 克的 Na

CO

水溶液及 20 克的 CaCl

水溶液，則反 應依下列方程式進行：Na

CO

＋CaCl

→CaCO

＋2NaCl，當反應完成後，此 密閉容器內，物質的總質量共有幾克？ (A) 50 克 (B) 30 克 (C) 15 克(D) 5 克。

( )5. 物質發生化學變化後，何者一定會改變？ (A)原子的總個數 (B)原子的種 類 (C)分子的總個數 (D)分子的種類 ( )6. 有關化學化學反應式的敘述，下列何者錯誤？ (A)化學化學反應式表示實

際發生的化學反應，不能憑空杜撰 (B)用「→」表示化學反應的方向 (C) 化學化學反應式即化學式 (D)化學化學反應式左、右兩邊的原子數目必須 相等

( )7. 將 CaCl

＋ Na

SO

→ CaSO

＋ NaCl 化學反應式平衡後，所有平衡係數 之總和為： (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 7 ( )8. 一莫耳氫氣（H

）和 1 莫耳氧氣（O

） ，哪一個分子數較多？ (A)氫氣 (B)

氧氣 (C)一樣多 (D)不同的氣體，無法比較 ( )9. 硫的原子量為 32，則 16 克硫含有硫原子若干莫耳？ (A) 0.5 (B) 2 (C) 3

×10

(D) 1.2×10

( )10. 鐵的原子量為 56，則鐵 2.8 公克所含的原子個數約為： (A) 2.8×10

個 (B)

3×10

個 (C) 6×10

個 (D) 5×10

個 ( )11. 鎂和氧反應可用 2 Mg＋O

→2 MgO 表示。假設 2.4 克的鎂和氧完全反應可

得氧化鎂多少克？（原子量：Mg＝24，O＝16）(A) 2.8(B) 4.0(C) 5.6(D) 8.0 ( )12. 已知碳和氧反應生成二氧化碳的化學反應式為 C＋O

→CO

，若將 2 莫耳碳

和 4 莫耳氧反應，則可以產生多少莫耳的二氧化碳？(A) 1(B) 2(C) 4(D) 6

( )13. 已知 3 升氫與 1 升氮在催化反應下可形成 2 升的氨，而氫與氮的分子量分別 為 2 和 28，則氨的分子量為多少？ (A) 30 (B) 26 (C) 17 (D) 15

( )14. 有關原子量的敘述何者正確？ (A)原子量表示 1 個原子的實際質量 (B)氧

的原子量為 16，表示 1 個氧原子質量為 16 克 (C)原子量的單位為克 (D)

原子量是各原子間相互比較質量的比較值而已，並無單位

附錄七

單元二 反應速率和化學平衡 後測試題

各位同學本測驗不計分，一個自我評量。請閱讀完題目後寫下你認為的正確答案，

如果沒有答案或不知道請填 「？」 。謝謝！！

( )1. 下列哪一種反應，其反應速率最快？ (A)高空煙火 (B)鐵釘生銹 (C)蠟燭 燃燒 (D)食物腐敗 ( )2. 由碰撞學說知，欲使反應產生 (A)反應物的粒子必須相碰撞 (B)反應物的

粒子必須成為離子 (C)反應物的粒子溫度要升高 (D)反應物濃度要相同 ( )3. 鐵器比銅器容易氧化，這是哪一個反應速率的變因所造成的結果？ (A)溫

度 (B)反應物活性 (C)濃度 (D)表面積 ( )4. 阿超生病吃藥時，將藥丸研磨成粉末再以開水服用，這是合乎影響反應速率

的變因中之哪一項因素？ (A)濃度大，藥效快 (B)增加總表面積，藥效快 (C)溫度高，藥效快 (D)以上皆是 ( )5. 某同學將鐵釘分別置於二試管中（如附圖） ，放置幾天後，發現 B 試管中鐵

釘生銹較多；在這實驗中影響生銹速率的因素是 (A)溫度 (B)濃度 (C) 顆粒大小 (D)催化劑

( )6. 下列為一定質量的大理石與鹽酸進行反應，則哪一組冒出氣泡的速率最慢？

(A)大理石粉＋0.5 M 鹽酸 (B)大理石塊＋1.0 M 鹽酸 (C)大理石塊＋0.5 M 鹽酸 (D)大理石粉＋1.0 M 鹽酸 ( )7. 催化劑的主要用途是： (A)使不能發生的反應發生 (B)改變反應速率 (C)

改變生成物的量 (D)改變生成物的種類

( )8. 下列有關化學反應速率的敘述，何者錯誤？ (A)反應物的濃度愈大，則其

反應速率可能較快 (B)在定量的反應物下，其顆粒愈大，則反應速率愈快

(C)反應溫度愈高，則反應速率愈快 (D)催化劑會影響反應速率

( )9. 下列敘述何者正確？ (A)只有可逆反應才可達到反應的動態平衡狀態 (B) 在反應過程進行中，移除生成物會中斷反應的進行 (C)一個可逆反應只有 一種平衡狀態 (D)達到平衡狀態時，反應物消耗速率與生成物生成速率會

維持定值，但不一定相同 ( )10. 阿坤將未開封的礦泉水，靜置於桌上，隔天發現瓶身上方的內壁有小水滴附

著，下列敘述何者正確？ (A)瓶內的水不再蒸發 (B)瓶內的水蒸氣不再凝 結 (C)水的蒸發速率小於水蒸氣的凝結速率 (D)水的蒸發速率等於水蒸 氣的凝結速率

( )11. 所謂化學平衡是指： (A)反應物與生成物的濃度相等 (B)正、逆反應完全 停止，不再變化 (C)反應物與生成物的質量相等 (D)正、逆反應速率相等 ( )12. 有關雙氧水與二氧化錳產生氧氣的實驗，下列敘述，何者錯誤？ (A)二氧

化錳是催化劑 (B)二氧化錳可加快反應速率 (C)二氧化錳可改變化學平

衡 (D)沒有二氧化錳，雙氧水本身也可分解產生氧 ( )13. 就平衡「A＋B C＋D＋熱量」而論，下列四種方法中，何者為增加 D

產量最適宜的方法？ (A)將 C 除去 (B)將 B 除去 (C)將 A 除去 (D)將反 應系統加熱

( )14. 2K

CrO

＋H

SO

K

Cr

O

＋H

O＋K

SO

平衡中加入 NaOH 液溶，則 (A)反應仍保持原來的平衡狀態 (B)反應向右移動，溶液由橘紅色變黃色 (C)反應向左移動，溶液由橘紅色變黃色 (D)反應向右移動，溶液由黃色變 橘紅色

( )15. 在 N

O

2NO

的可逆反應中，已知正反應為吸熱，欲使紅棕色的二

氧化氮氣體增加，必需 (A)升高溫度 (B)降低壓力 (C)增加 N

O

(D)

以上皆是

附錄八

教學概念表徵分析編碼範例

（A）

教學單元 化學反應 教學節數 6 節

概念 屬性 特性 描述

元素 (K)

M G2a G1a O4

1. 純物質分為元素和化合物

2. 元素是由一種原子構成的純物質。

3. 鐵、碳、水銀、氧氣因為只有一種原子組成所以屬於元 素

(舉例的多元化：金屬、非金屬、三態) 化合物

(K)

M G1a G2b G2b O3 F3

1. 化合物由兩種以上的原子構成的純物質 2. 元素的構造簡單；化合物的構造複雜

3. 注意！！元素和化合物的不同在於組成原子的種類。

4. 水、二氧化碳、食鹽 5. 圖形

元素符號

(K)

M M2 G1a K1a A1 O4 H K1a

1. 科學家共同訂立—

元素在世界通用的表示方式

2. 一年級生物課提到每種生物都有學名一樣。

3. 元素符號就是元素的學名。

4. Fe、C、Hg、O

5. 同學要開始熟記常用的元素符號，這裡會常用到。

化學式- 分子式 (K)

M M2 G1a G2a

1. 化學式是科學家訂立—

化合物在世界通用的表示方式

2. 化學式有很多種，其中一種表示方式是「分子式」

G1b O3 H Qa1 H K1a

3. 從分子式中會呈現組成原子的種類和個數。種類由元素 符號表示；個數由阿拉伯數字表示。

4. H

O、CO

、NaCl

5. 同學猜猜 Ca(OH)

是由哪些種類的原子構成？原子數目 又是多少？

6. 同學要開始熟記常用的化學式，接下來我們要慢慢適應 用科學符號來表示物質的種類。

化學反應 P G1a D4

G1b

Qb1 D5 G1b

1. 物質和能量彼此交互作用產生新物質的反應 2. 日常生活中有許多化學反應：

鐵生鏽、蠟燭燃燒、放鞭炮、媽媽炒菜 3. 鐵和空氣中的氧作用產生氧化鐵；

4. 蠟燭和氧燃燒產生二氧化碳和水。

5. 媽媽炒菜：肉絲生的和熟的味道不同，煮熟的肉也無法 恢復原狀。

6. 同學想想還有哪些是屬於日常生活的化學反應？

（燒紙錢、煎蛋、食物腐敗、光合作用、釀造酒）

化學反應 現象

P G1a G1b E5

1. 化學反應發生常常伴隨著不同的現象，可以從肉眼觀察 到。

2. 化學反應的現象有很多形式呈現：

(1)發光、發熱：a 鎂帶燃燒

(2)氣泡產生：b.汽水加小蘇打 c.鋅與鹽酸反應 (3)沈澱：d.氯化鈣＋碳酸鈉

(4)顏色改變：e.鉻酸鉀＋酸

（均使用示範性實驗）

吸熱反應 P G1a G2a G1b

1. 先前提過化學反應是物質與能量交互作用產生

2. 因此依照能量的進出可分為：吸熱反應和放熱反應

3. 化學反應後溫度下降，因為熱量被反應物吸收（吃掉）

A1 E1

Glb A1

O1 G1b

了，所以是吸熱反應。

4. 含水硫酸銅(藍色)＋熱→無水硫酸銅(白色)＋水

（示範實驗）

(1)加熱後水會變成氣體蒸發掉。

(2)畫畫時我們常用藍色顏料代表水，同學只要想到這 個，對於含水硫酸銅是藍色應該就很好記憶。

5.光合作用也是屬於吸熱反應。

（1）光能與熱能都是一種能量形式，所以需要吸收光才能 反應的光和作用就是屬於吸熱反應。

放熱反應 P G1b A1 O2 Glb Gla

1. 化學反應後溫度上升，因為反應物放出熱量（吐出）了，

所以是放熱反應。

2. 木材燃燒：木材＋氧 → 二氧化碳＋水＋熱

3. 呼吸作用：體內燃燒養分產生水、二氧化碳、能量 4.任何物質燃燒都必須和氧作用。

質量守恆 定律

P G1a

Qb2 G1b

G1c

G2b E2 Glb

T

1. 定義：化學反應前所有物質的總值量恆等於反應後所有 物質的總質量。

2. 媽媽煮排骨湯，加水、排骨、白蘿蔔後蓋上鍋蓋燉一小 時。

媽媽煮排骨湯，加水、排骨、白蘿蔔後不加蓋燉一小時。

（1） 第一鍋排骨湯燉了一小時會不會變得比原來的東西 多、少或不變？

（2） 第二鍋燉一個小時後湯變多、變少或不變？

3. 在密閉空間中，反應物總質量＝生成物總質量。

在開放空間中，若生成物是氣體就會跑掉：

反應物總質量＞生成物的質量

4. 將上面 c、d 兩實驗一到天秤上進行來加強 3.4.的內容

（示範實驗）

5. 物質不會無中生有也不會憑空消失。

H 6. A＋B → C＋D Wa+Wb=Wc+Wd (概念探討)

原子不滅 定律

P G1a P

G1b

1. 定義：反應前後原子數目和種類不變，原子只是重新排 列組合產生新物質。

2. 活動：利用男女學生角色扮演原子 化學反應

方程式 (表示法)

（平衡）

P G2c G1a Glb

A1

O2 K1b H P

O2 H K1b

G2c O3 H

1. 所有的化學反應遵守質量守恆和原子不滅定律 2. 化學反應方程式是用來表示化學反應的過程。

（1） 以化學式來表示反應物和生成物

（2） 利用鍵號→表示反應進行的方向

（3） 夾在反應物與生成物間的「鍵號」除了表示反應 進行的方向外。

就像是數學上的等式（＝），表示方程式左右兩邊同種 類的原子數要相等，化學式前加上「係數」就是為了達 到這個目的。

（4） 生成物若為氣體則以向上箭號↑表示；若為 如： 2H

+ O

→ 2H

O

Mg +2 HCl → H

+ MgCl

活動：利用男女學生角色扮演

（5） 如果實驗在某種條件下進行，可以註明在箭頭上 方或下方。

如：雙氧水分解成水和氧需要二氧化錳 哈柏法製氨 需高溫高壓、鐵粉

2H

O

 MnO   

→ 2H

O＋O

3. 帶同學完成上面「化學反應現象」示範實驗的化學反應

方程式（1~3 共四組） 。註：數學計算能力

K1b A1 G1c

Qa8 Y

4. 平衡化學方程式就像是在玩益智遊戲，遊戲規則有三 點：(1)遵守原子不滅定律

(2)先從少見的原子下手 (3)係數比必為簡單整數比

5. 給學生八組未平衡的化學方程式練習係數平衡。

（由簡單到難）練習 A 化學方程

式 (運算) (限量

試劑)

P G2c H

O1 Qa2

G1b

P G1c

1. 反應物與生成物的係數比＝分子數比＝莫耳數比 2. 舉例：2H

+ O

→ 2H

O

每 2 個氫氣和 1 個氧氣完全反應會產生 2 個水分子 (2) 今天有 6 個氫氣和 3 個氧氣反應會產生多少個水分 子？

(3)今天有 2 個氫氣和 2 個氧氣反應會產生多少個水分子？

3.（3）中還是只能產生 2 個水分子，這時反應物氧氣剩下 1 個而氫氣用盡，我們稱氫氣為「限量試劑」。

3.活動：利用男女學生角色扮演

4.應用：可以從反應物去預測生成物產量；也可以從需要 生成物的產量去預估反應物所需要的數量。

亞佛加厥 假說

P S G1a

O1 G1b

G2b

1. 敘述給呂薩克、亞佛加厥提出亞佛加厥假說故事。 （科學 史）

2. 定義：同溫同壓下，相同體積的任何氣體均含有同樣數 目的分子。

3. 舉例：2CO＋1O

→ 2CO

都是氣體，

每 2 個一氧化碳和 1 個氧氣分子會生成 2 個二氧化碳；

每 2 公升一氧化碳和 1 公升氧氣分子會生成 2 公升二氧化 碳

4. 注意！！係數比＝分子數比＝莫耳數比＝氣體體積比

所有的物質只有前兩等號成立，對於氣體則三等號成立

莫耳 M G1a 1. 莫耳是數量的單位。

A1 G1a K1b

Qb3

G1c

2. 1 打雞蛋＝12 個雞蛋 打、莫耳都是代表數量的單位 3. 1 莫耳＝6×10

個

4. 600000000000000000000000(帶學生以個十百千萬運算 去凸顯數值的龐大)

5. 如果今天有一個人跟你簽約，如果違約你要支付他 1 莫 耳的一塊錢，你要不要簽？

6. 你媽媽會不會要你到超市買 1 莫耳個蘋果？

7. 你這一輩子有沒有辦法喝到 1 莫耳杯的珍珠奶茶？

8. 莫耳用來代表極小量物質的數量單位例如：原子、分子 原子量 M Qb1

G1a T

M2 O2 G2b G1b

O2 H K1b

1. 自然界的物質都是由原子組成，那你們現在看看教室的 每一樣東西，有沒有辦法看到一個原子長什麼樣子？

2. 代表 1 個原子的質量。

3. 1 個原子我們眼睛看不見，也感覺不到所以一個原子的 質量對我們來說沒有意義，因此沒有單位。但是一堆（莫 耳）原子在一起我們可以看見，也感覺的到它的存在

國際標準 1 個 C＝12 (無單位) 科學家訂立 1 莫耳 C＝12 公克 注意！！兩者數量與單位的差別

4. 科學家以 C=12 作為標準元素，利用碳和其他元素原子質 量的相對比值，去制訂其他元素的原子量

C ＝ 12 測量結果

H ＝ 1 （C 是 H 的 12 倍）

0 ＝ 16 （C 是 O 的 3/4 倍）

分子量 M G2a A1 G2a G2c G2b

1. 分子是由原子構成的。

2. 原子就好比是樂高玩具的積木。

3. 不同種類、數目的的原子組成起來，就是不同的分子。

4. 分子量＝所有原子量相加

5. 因為原子量沒有單位，所以分子量也沒有單位。

O2 G2b Qa2 H

6. 1 個 H

O＝18 1 莫耳 H

O＝18 公克 注意！！兩者數量與單位的差別

7. 帶學生解二氧化碳、氫氧化鈣的分子量。

莫耳運算 P G1a G2a G2b G2c Qa2 F1 A1

Qa2 R4

1. 公式整理：

1 莫耳＝6×10

個

原子質量/原子量＝原子莫耳數 分子質量/分子量＝分子莫耳數 2. 帶 2 題例題（以公式解題）。

3. 莫耳、質量 個數間的三角關係。 （圖像）

莫耳

×6×10

÷分子量 ÷6×10

×分子量

分子數 （此路不通） 質量

4. 帶 2 題例題（以三角關係解題）

5. 給學生 4 題例題練習。練習 B 化學方程

式(運算)

P G2c Qa2 R4

1. 公式：係數比＝分子數比＝莫耳數比＝氣體體積比 2. 帶兩題例題

3. 給學生 4 題例題練習。練習 C

（B）

教學單元 化學平衡和反應速率 節數 6 節

概念 屬性 特性 描述

反應速率 P G2a

G1a Qb1

G1b G1c

1. 上一個單元我們介紹了化學反應現象和表示法，今天我們 要來討論化學反應進行的快慢，也就是反應速率。

2. 在相同的時間內，化學反應進行的程度，稱為反應速率。

3. 日常生活中的化學反應：鐵生鏽、蠟燭燃燒、放煙火這三 個化學反應的反應速率哪一個最快？哪一個最慢？

4. 放煙火是一瞬間，蠟燭燃燒是幾小時，鐵生鏽則要好幾個 星期

5. 不同的化學反應，它的反應速率都不同 碰撞學說 P G2a

G1b

G1a G2b O1 F1

G1c

1. 要探討反應速率快慢前，我們先從粒子的觀點去看反應物 是如何發生反應的。

2. 當反應物是氣體或液體的時候，是具有流動性的，氣體和 液體粒子（也就是原子或分子）會不斷地在運動。

3. 碰撞學說—反應物不斷運動互相碰撞後的結果分為兩種：

（1） 有效碰撞：碰撞後結合產生新物質

（2） 無效碰撞：碰撞後又分開，不產生新物質

如：NH

+ HCl → NH

Cl

A1 4. 反應物要產生有效碰撞兩大條件（就好比男生追女生）：

（1） 足夠的能量（有錢）

（2） 適當的方位（喜好）

粒子必須同時具備兩個條件才能形成有效碰撞，缺一不可 物質本質 P G2a

G1a O1

1. 影響反應速率的第一個因素是反應物的本質 2. 不同的物質具有不同的特性，反應速率也不同。

如：金和鐵都是金屬，但是金不會生鏽而鐵容易生鏽。

表面積 P Qb2 G1b

G1a F2

G2b

Qa3 K1b F2

G2c

1. 同學有沒有吃過 shabu-shabu 涮涮鍋？為什麼吃火鍋的肉 片都切成薄薄的一片？日本人吃 shabu-shabu 時肉片涮兩 次就可以吃了，所以要切的極薄肉才會熟。

2. 平常拜拜在燒紙錢的時候，金紙一整疊或一張張丟進火 爐，哪一個燒的速度比較快？

3. 反應物質量相同時，將反應物切割成愈小的顆粒，總表面 積會愈大，這樣反應物粒子互相碰撞的機會增高，反應速 率快。

4. 從原理去解釋 1.2.事例。

5. 顆粒大小與總表面積的關係：

將一邊長 4 公分的正方體，邊長分成兩等分，請問

（1） 可分成幾個小正方體？

（2） 大正方體的面積？每個小正方體的表面積？

（3） 大正方體與所有小正方體總表面積大小比？

6. 當反應物是固體時，表面積是主要影響它反應速率快慢的

因素。

濃度 P K1a

O1 Glb G2b

E2 F2

G2b

G2c

H K1a

1. 上學期我們曾經用雙氧水製造氧氣，當我們將線香放入收 集氧氣的廣口瓶和裝滿空氣的廣口瓶，發現充滿氧氣的廣 口瓶燃燒非常劇烈，這證明物質燃燒必須和氧結合。

2. 濃度的角度看：氧氣和線香都是反應物，當氧氣濃度愈高 則反應物粒子碰撞的機會愈大，反應速率就會愈快。空氣 裡只有 20％的氧氣所以燃燒速率比較慢。

3. 貝殼＋鹽酸 → 二氧化碳↑（冒氣泡）

（1） A 試管：貝殼（片狀）＋0.05M 鹽酸 B 試管：貝殼（片狀）＋0.1 M 鹽酸

（2） C 試管：貝殼（片狀）＋0.05M 鹽酸 D 試管：貝殼（粉狀）＋0.05M 鹽酸

4. 剛才 A、B 兩試管中 B 冒氣泡的速度比較快，證明反應物 濃度愈高，反應速率愈快。

5. 剛才 C、D 兩試管中 D 冒氣泡的速度比較快，證明反應物 總表面積愈大，反應速率愈快。

6. 所以對於固體而言表面積影響反應物間的碰撞機會；氣體 或液體而言濃度影響反應物間的碰撞機會。

7. 碳酸鈣＋鹽酸 →二氧化碳＋氯化鈣 ＋水

（要求學生試著寫出化學反應方程式並平衡）

溫度 P Qb3

G1b

1. 冬天和夏天哪一個季節食物最容易變質？

2. 泡咖啡或牛奶要用冷水或熱水？

3. 大火或小火烹煮食物，那一個比較快熟？

4. 溫度愈高，反應速率愈快。因為具有足夠能量的反應物粒 子數增多，而且粒子運動速度變快，碰撞的次數也增加。

催化劑 P G1a

K1a

1. 有些化學反應進行緩慢，加入某種物質可以加快反應速 率，這種物質就叫「催化劑」 。

2. 生物課應該提到生物體內有許多酵素可以幫助食物的消

化，食物消化本身就是一連串的化學反應

A1 O2 H G2c

X3

A1

G1a A1

3. 所以酵素就是生物體內的催化劑。

4. 雙氧水製氧加入二氧化錳為催化劑；哈柏法製氨就需要鐵 粉做為催化劑。

5. 催化劑的五大特性：

（1） 雖然參與反應，因為不是反應物，所以不會改變原 來反應的產物種類和產量。

（2） 重複性：反應前後催化劑的本質和質量不變，可重 複使用。

（3） 專一性：一種反應適用一種催化劑，例如：哈柏法 加入二氧化錳無法增加反應速率；澱粉酶只能協助 澱粉消化，蛋白酶只能消化蛋白質。

（4） 對於原本就無法進行的反應，加入催化劑無法使其 反應。例如：好的運動鞋可以讓短跑選手速度加 快，但是如果有一選手腿斷了，給他再好的球鞋都 沒有用了。催化劑就好比球鞋。

5.從粒子的觀點來說，催化劑的存在改變了反應的途徑和能 量。好比：原本要翻越山到另一邊和直接從山腰開隧道到另 一邊，後者路途短而且耗費的能量低，抵達的速率當然快。

化學平衡 可逆反應

P K1b Qa3 O1 X2

G2b

H F1

1. 還記得一年級生物課提到水的循環嗎？我們來溫習一下。

2. 各位同學請你們看看前面的三個廣口瓶有什麼不同？

甲：倒入 100cc 的水 ＋ 玻璃片 （放一天）

乙：倒入 100cc 的水 ＋ 玻璃片 （五分鐘內）

丙：倒入 100cc 的水 （放一天）

（1） 甲和乙有什麼不同？

兩個均為密閉空間，只是放置的時間不同，甲瓶的內壁 有水滴凝結，表示瓶內的水和水蒸氣形成共存的狀態。

水 水蒸氣

G2a

G1b

G2b Glb

Glb

E2 H

Qa1 O2 G1c G1c Gla G1c

a. 甲瓶內正同時進行兩個反應 水→水蒸氣 是正反應 水蒸氣→水 是逆反應 我們稱為可逆反應。

而且這兩個反應速率相等就達到平衡狀態，外觀不變 此時甲瓶內水和水蒸氣的質量維持一定。

b.乙瓶才剛放置不久，瓶內水蒸氣很少，這時候正反應速率 大於逆反應速率，等過了一段時間才能達到平衡。

（2） 甲和丙有什麼不同？

甲是密閉空間，水分子不能自由進出，因此在瓶內形成一 個小小的水循環。丙瓶是開放空間，水分子可以自由進出，

因此水蒸氣不斷逸出瓶外，造成逆反應無法進行，也不可能 達到平衡。

（3） 將甲上面的玻璃片拿走再靜置一段時間又會如何？

甲瓶原本的平衡會被破壞，水蒸氣不斷逸出瓶外造成逆 反應無法進行，也不可能達到平衡。

3. （示範實驗）

硫酸銅晶體 → 無水硫酸銅 ＋ 水 （正反應）

無水硫酸銅 ＋ 水 → 硫酸銅晶體 （逆反應）

4. （示範實驗）

紅色石蕊試紙＋鹼 ' 藍色石蕊試紙 ＋ 酸 5. 是不是所有的化學反應都能進行可逆反應呢？

紙燃燒了就無法恢復，食物腐敗了也無法恢復 因此只有部分的化學反應是具有可逆反應。

6. 具有可逆反應的化學反應才有可能達到化學平衡。

7. 化學平衡：正反應速率等於逆反應速率

8. 粒子觀點：一個具有可逆反應的化學反應，因為反應物的

粒子互相碰撞變成生成物，隨著生成物粒子增多，生成物 粒子也有機會碰撞呈反應物，所以正逆反應同時進行。

濃度 P G1a

E1 H

G2c G2c

G1b

G1b

P

A1

1. 影響化學平衡的因素有濃度、溫度、壓力，我們先來介紹 濃度。

2. （示範實驗）

鉻酸鉀 ＋ 硫酸 ' 二鉻酸鉀 ＋ 水 ＋硫酸鉀

（黃色） （橙色）

（1） 當加入硫酸，反應物增加，碰撞機會增加，正反應 速率大於逆反應速率，反應向右，變成橙色。

（2） 當加入會氫氧化鈉，因為氫氧化鈉會與硫酸作用，

反應物減少，碰撞機會減少，正反應速率小於逆反 應速率，反應向左，變成黃色。

3. 反應物濃度的改變會破壞原本的平衡，造成正、逆反應速 率不同，等過一段時間溶液達到新平衡，顏色不再改變。

4. 溶液達到平衡時外觀雖然不變，但是正、逆反應還是不斷 地在進行，只是因為速率相同，所以反應物與生成物間的 濃度比維持不變。

5. 我們來玩一個遊戲： （角色扮演）

4 個同學到教室外面扮演生成物，八個同學留在裡面扮演 反應物，每秒鐘都請教室內的一位同學跑到教室外同時請 教室外的一位同學跑到教室內，直到老師說停。

6.大家可能覺得很無聊，因為雖然一直有同學在移動，可是 教室內外的同學人數一直保持不變，可是粒子就是這麼無聊 喜歡不斷的運動，這樣的平衡我們稱為「動平衡」 。

溫度 P G1a E1

H

1. 溫度也會破壞化學平衡。

2. （示範實驗）將氣體放入廣口瓶後分別放入冷水和熱水 N

O

' 2NO

(無色) （紅棕色）

K1a G2c G2b

3. 上一單元亞佛加厥定律提到，氣體的係數比就是體積比。

4. 四氧化二氮和二氧化氮都是氣體，所以遵守亞佛加厥定律

（1） 升高溫度

熱脹冷縮，體積要變大，反應朝向係數大的方向進行，

正反應速率大於逆反應，紅棕色漸漸變濃。

（2） 降低溫度

熱脹冷縮，體積要變小，反應朝向係數小的方向進行，

正反應速率小於逆反應，紅棕色漸漸變淡。

壓力 P G1a E1

H

G2b

1. 壓力也會破壞化學平衡。尤其對氣態的反應物影響最大。

2. （示範實驗）將氣體放到注射筒 N

O

' 2NO

(無色) （紅棕色）

（1） 加壓

加壓，體積被壓縮，反應朝向係數小的方向進行，正反 應速率小於逆反應，紅棕色漸漸變淡。

（2） 減壓

減壓，體積膨脹，反應朝向係數大的方向進行，正反應

速率大於逆反應，紅棕色漸漸變濃。