化學課程及評估指引 (中四至中六)

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科學教育學習領域

化學

課程及評估指引 (中四至中六)

課程發展議會與香港考試及評核局聯合編訂

香港特別行政區政府教育局建議學校採用

二零零七年（二零一八年六月更新）

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引言

教育統籌局 (教統局，現改稱教育局 )於 2005年發表報告書¹，公布三年高中學制將於 2009年 9月在中四級實施，並提出以一個富彈性、連貫及多元化的高中課程配合，俾便照顧學生的不同興趣、需要和能力。作為高中課程文件系列之一，本課程及評估指引是建基於高中教育目標，以及 2000年以來有關課程和評估改革的其他官方文件，包括《基礎教育課程指引（小一至小六）》 (課程發展議會， 2014) 和《中學教育課程指引》 (課程發展議會， 2017a) 。請一併閱覽所有相關文件，以便了解高中與其他學習階段的連繫，並掌握有效的學習、教學與評估。

本課程及評估指引闡明本科課程的理念和宗旨，並在各章節論述課程架構、課程規畫、學與教、評估，以及學與教資源的運用。課程、教學與評估必須互相配合，這是高中課程的一項重要概念。學習與施教策略是課程不可分割的部分，能促進學會學習及全人發展；而評估亦不僅是判斷學生表現的工具，更能發揮改善學習的效用。讀者宜通觀全局，閱覽整本課程及評估指引，以便了解上述三個重要元素之間相互影響的關係。

課程及評估指引由課程發展議會與香港考試及評核局 (考評局 )於 2007 年聯合編訂，並於 2014年 1月作首次更新，以落實新學制檢討中有關高中課程及評估的短期建議，務求讓學生和教師盡早受惠；而於 2015年 11月及 2018 年 6 月的更新則分別包括新學制中期檢討及其後高中學科課程及評估的持續更新的建議。課程發展議會是一個諮詢組織，就幼稚園至高中階段的學校課程發展事宜，向香港特別行政區政府提供意見。議會成員包括校長、在職教師、家長、僱主、大專院校學者、相關界別或團體的專業人士、考評局的代表、職業訓練局的代表，以及教育局的人員。考評局則是一個獨立的法定機構，負責舉辦公開評核，包括香港中學文憑考試，委員會成員分別來自中學、高等院校、政府部門及工商專業界。

教育局建議中學採用本課程及評估指引。考評局會根據學科課程而設計及進行各項評核工作，並將印發手冊，提供香港中學文憑考試的考試規則及有關學科公開評核的架構和模式。

課程發展議會及考評局亦會就實施情況、學生在公開評核的表現，以及學生與社會不斷轉變的需求，對學科課程作出定期檢視。若對本課程及評估指引有任何意見和建議，請致函：

香港九龍塘沙福道 19號

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第一章概論

本章旨在說明化學科作為三年制高中課程選修科目的背景、理念和宗旨，並闡述本科與初中課程、高等教育，以及就業出路等方面如何銜接。

1.1 背景

教育統籌委員會的《終身學習，全人發展香港教育制度改革建議》（教統會，2000）及其後的諮詢報告均指出，香港是一個全球化的高科技社會，學生需具備廣博的知識基礎，才能在社會上發揮所長，有所建樹。「 334 報告書」建議為學生提供廣闊而均衡的課程，以促進學生的全人發展，為終身學習奠定基礎。除了中國語文、英國語文、數學和通識教育四個核心科目外，報告建議讓學生根據個人興趣和能力，從不同的學習領域中選擇兩至三個選修科目，並積極參與各種其他學習活動，包括藝術活動、體育活動、與工作有關的經驗、社會服務和德育及公民教育等。有關安排將取代傳統的理科、文科及工／商科的分流。

修讀生物、化學和物理三個不同範疇，往往相輔相成。為了讓修讀科學的學生獲得均衡的學習經驗，科學教育學習領域提供了以下各選修科目：

 生物、化學和物理

這些科目讓學生在相關的學科範疇建立穩固的知識基礎，為日後進修或就業作準備。

 科學

本科以兩種模式推行：模式 I 為綜合科學，採用跨學科模式設計；模式 II 為組合科學，以組合方式設計。這兩個模式旨在讓學生在修讀科學教育學習領域內一或多個選修科目的同時，仍有空間修讀其他學習領域的

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模式 I：綜合科學

這課程是為只在科學教育學習領域中修讀一科的學生而設計，旨在提升他們的科學素養，為面向瞬息萬變的社會和配合學校課程內其他方面的學習打好基礎。修讀此科的學生，將有機會在科學的各範疇獲得全面而均衡的學習經驗。

模式 II：組合科學

這課程是為在科學教育學習領域中選修兩科的學生而設計的，學生可修讀一個專修科學科目及由其餘兩個科學科目的部分內容組成的組合科學。因此，學生可選讀的三個科目組合如下：

 組合科學（物理、化學） + 生物科

 組合科學（化學、生物） + 物理科

 組合科學（生物、物理） + 化學科

1.2 科學科目在學校的實施

生物科、化學科、物理科、綜合科學科及組合科學科各有獨立的課程及評估指引，以便學校管理人員及教師在進行校本課程規畫、學與教設計、學生評估、資源分配及提供行政支援時參考。有關各個科目的時間表編排和教師調配等資料，請參閱附錄一。

本課程及評估指引涵蓋化學課程的方針和建議。有關組合科學科中化學部分在香港中學文憑考試的組合科學（物理、化學）和組合科學（化學、生物）的實施，將會在《組合科學課程及評估指引》（課程發展議會和考評局， 2007 ）論及。

1.3 課程理念

競爭激烈及全球一體化經濟的出現、科學與科技的急速發展，以及不斷增長的知識基礎，將持續為人們的生活帶來深遠影響。面對這些轉變帶來的挑戰，化學科將和其他選修科目一樣，為學生提供一個終身學習的平台，

組合科學（物理、化學）組合科學（化學、生物）組合科學（生物、物理）

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提升學生的科學素養，以及讓他們掌握科學與科技領域內的基礎知識和技能。

化學研究物質的成分、結構和屬性、不同物質之間的相互作用，以及能量與物質之間的關係。透過學習化學，學生可以獲得化學概念及過程的知識，並可認識及理解工程界、醫學界和其他相關科學與科技領域的發展。而學習與化學創新有關的貢獻、議題和難題，則能協助學生了解科學、科技、社會和環境四方面的連繫。

本課程旨在提高學習化學的趣味性和實用性，並建議運用實際生活情境來引導學生學習化學的知識。課程已因應學生的不同能力和志向，採用多元化的情境、學與教策略及評估方法，藉此激發學生的學習興趣和動機。學生應能夠應用化學知識、了解化學與其他學科之間的關係、從時事議題中認識科學、科技、社會和環境四方面相互連繫，以及成為盡責的公民。

1.4 課程宗旨

化學課程的宗旨是為學生提供與化學相關的學習經歷，培養學生的科學素養，以便學生積極投身於迅速變化的知識型社會；使他們在與化學相關領域中進一步學習或為就業作好準備，並成為科學與科技的終身學習者。本課程的宗旨是讓學生：

• 對化學產生興趣及保持對化學的求知慾及好奇心；

• 建構及應用化學知識，了解化學與其他學科之間的關係；

• 體會和了解科學的演進特質；

• 掌握進行科學探索的技能；

• 培養按科學的方法、明辨性²及創造性的思考能力，以及在單獨或與他人協作的情況下解決與化學有關的問題的能力；

• 能運用化學語言討論與科學有關的議題；

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• 適當地關注作業安全的事項；

• 了解及評鑑化學對社會、道德、經濟、環境和科技的影響，及養成負責任的公民態度。

1.5 與初中課程及中學畢業後出路的銜接

本課程建基於課程發展議會 1998 年編訂中一至中三科學科課程，並延伸科學教育學習領域的三個主要學習範疇 ─「物料世界」、「科學探究」及「科學、科技、社會和環境」。圖 1.1 描述在科學教育學習領域中學習範疇的相互關係。

圖 1.1 科學教育的學習範疇圖示

有關初中科學科課程與化學課程的銜接詳情，請參閱本指引的第三章。

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高中學制提供多條路徑，銜接專上教育及就業，使每位學生均有機會踏上成功之路。圖 1.2 說明修讀化學的學生的持續學習及就業路徑：成功之路。圖 1.2 說明修讀化學的學生的持續學習及就業路徑：

圖 1.2 銜接專上教育及就業的多條路徑

本課程有助一些學生將來在大專院校繼續進修與科學有關的課程，或其他學位或副學位課程。另外，在本科所學有關日常生活應用的化學知識和實驗技能可幫助學生有效地研習各種與職業相關的課程。此外，在本科所學到的邏輯思維和解決問題的技能亦令學生在就業上更具競爭力。

中一至中三科學科中四至中六

化學科

中四至中六組合科學科四年學士

學位副學位

及職業相關課程

專業資格升學 / 就業

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第二章課程架構

化學課程架構設定學生在高中階段須掌握的重要知識、技能、價值觀和態度。學校和教師在規畫校本課程和設計適切的學、教、評活動時，須以課程架構作依據。

2.1 設計原則

化學課程是整個高中課程的要素之一，本課程的設計建基於下列之原則，以及《高中及高等教育新學制投資香港未來的行動方案》報告書（教統局，2005a）第三章內和《中學教育課程指引》（課程發展議會，2017a）

內提出的建議。

(1) 建基於已有知識

本課程的發展是建基於學生在初中科學科課程所掌握的知識、技能、價值觀和態度，以及學習經歷。初中科學科課程和化學課程的課題緊密相繫。詳情請參閱本指引的第三章。

(2) 平衡廣度和深度

化學科是選修科目之一，課程涵蓋的課題廣闊。此外，課程亦提供機會使學生可以對某些課題作深入的研習，為日後在科學與科技相關的領域繼續學習而作好預備。

(3) 平衡理論學習和應用學習

學生學習本課程的概念知識，有利於建構穩固的化學基礎。本課程要求學生在生活情境運用所學的知識、概念和技能，了解科學、科技、社會和環境的連繫，並分析可能遇見的實際問題。

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(5) 學會學習和探究學習

本課程建議一系列學習活動，旨在培養學生自主學習和終身學習的能力。此外，教師亦可採用多元化的學與教策略，例如應用為先導向、科學探究和問題為本學習，以促使學生了解當今議題。

(6) 學習進程

在中四，學生可透過研習必修部分中某些課題來探索個人興趣，而這樣也有助學生順利地銜接中五和中六所選定的學科。詳情請參閱本指引的第三章。

(7) 更順暢地銜接不同的學習途徑

本課程銜接各高等及大學教育，和職業／專業培訓，為學生投身社會工作而作好準備。

(8) 加強學科之間連貫性

本課程引入跨學科元素，以加強本科與其他學科之間的連繫。

(9) 照顧多樣性

學生有不同的性向、能力、興趣和需要。本課程設有不同的選修課題，讓學生根據個別興趣和需要選擇。同時，本課程的設計富有彈性，讓學生可以不同的步伐達到學習目標。

(10) 聯繫學生的生活

動機和興趣是學生主動和有效學習的基本因素。本課程包含的學習內容和活動與學生的生活息息相關，特別是日常生活中經常遇到的事物。

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2.2 學習目標

本課程的學習目標分為三個範疇：知識和理解、技能和過程，以及價值觀和態度。

2.2.1 知識和理解

學生應能：

 理解化學現象、事實與規律、原理、概念、定律和理論；

 明白化學詞彙、術語和規則；

 認識日常生活中與化學有關的一些應用事例；

 理解進行科學探究所用的方法。

2.2.2 技能和過程

(1) 科學思維學生應能：

 明辨自然界的各種模式和變化，從而預計可能的趨向；

 認識理論模式在探索現象時的基本角色，和從新的或相反的證據中，體會修正舊理論模式的需要；

 查驗證據並藉邏輯推理，歸納出正確的結論；

 進行邏輯推理和實驗，查驗各種理論和概念；

 將新概念融入已有的知識架構，並將之應用於新的情況。

(2) 科學方法、科學探究和解決問題學生應能：

 找出與科學、社會、科技和環境相關的難題，並提出相關問題；

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 分析實驗或其他來源所得數據；

 作出結論和進一步的推測；

 使用恰當的技巧來展示實驗結果，並傳達相關概念；

 從不同的角度評鑑問題的建議解決方法；

 評鑑實驗結果的效度和信度，並找出影響效度和信度的因素；

 在適當情況下，制定進一步的探究計畫；

 應用知識和理解來解決陌生情況下的問題；

 了解科學方法的用途和限制。

(3) 作出決定學生應能：

 基於證據和論據作出決定；

 以適當的科學原理支持所作的判斷；

 在作選擇時提出適當的理由。

(4) 實驗操作學生應能：

 選用適當的儀器和物料進行實驗；

 安全地處理化學品和適當地使用儀器；

 依照程序進行實驗和準確地記錄觀察結果；

 闡釋觀察及實驗數據；

 設計和規畫實驗；

 評鑑實驗方法和建議可行的改進方案；

 建構模型以助理解。

(5) 資料處理學生應能：

 搜尋、蒐集、重整、分析和演繹不同來源的科學資訊；

 使用資訊科技，以處理和展示資訊；

 對間接取得的資訊的準確性和可靠性加以注意；

 在處理科學資訊時，明辨事實、意見和價值判斷的分別。

(6) 溝通

學生應能：

 運用適當的符號、化學式、方程式和規則；

 闡釋由文字及以口述、圖表、數字、表列和圖象代表的數據；

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 清晰和符合邏輯地組織及展示意念和論據；

 運用有效和富創意的方式傳達科學意念和價值觀。

(7) 協作

學生應能：

 參與小組討論，主動分享意見並提出建議；

 在小組工作中，與他人聯繫、磋商和妥協；

 在小組工作中，確認整體目標，並釐清及認同成員的角色和責任；

 運用策略，使小組工作有效運行。

(8) 學習和自主學習學生應能：

 發展研習和自主學習的技能，以改進學習的成效和效率；

 發展終身學習所需的基礎學習習慣、能力和態度。

2.2.3 價值觀和態度

學生應能：

 培養對科學探究的好奇心和興趣；

 堅持客觀觀察和誠實記錄實驗結果，從而培養正直的品格；

 樂意就與化學有關的問題進行交流和作出判斷，並能以開放的態度對待他人的意見；

 體會化學是一門不斷發展的科學，並了解其局限性；

 欣賞化學與其他學科的相互關係，及其背後的社會和文化價值；

 遵從實驗室的安全工作守則；

 關注化學對社會、經濟、工業、環境和科技所帶來的影響；

 在瞬息萬變、以知識為基礎的社會，體會終身學習的重要性。

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圖 2.1 總結出課程的一些重要學習目標。

圖 2.1 化學課程的學習目標

 現象、事實、原理、概念、

定律和理論

 詞彙、術語和文本規則

 化學的應用

 科學探究

 對科學的好奇和興趣

 具有正直的品格

 樂意溝通和作判斷

 堅持開放態度

 認識科學的局限性

 欣賞化學與其他領域的關係

 承諾進行安全的操作

 認識化學的影響

 體會終身學習的重要性

學習目標知識和理解

 科學思維

 科學方法、科學探究

和解決問題

 作出決定

 實驗操作

 資料處理

 溝通

 協作

 學習和自主學習

價值觀和態度

技能與過程

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2.3 課程結構及組織

本課程包括必修和選修兩部分。必修部分涵蓋的內容，有助學生理解基本化學原理和概念，並掌握科學過程技能。其中的課題包括「原子結構」、「鍵合、結構與性質」、「金屬及非金屬」、「週期律」、「摩爾及計量學」、「酸和鹽基」、「電化學」、「碳化合物的化學」、「化學能量學」、「化學動力學」和

「化學平衡」。詳情請參閱課題一至十二。

為了照顧學生的不同興趣、能力和需要，本課程亦包括選修部分。選修部分旨在讓學生對必修部分內某些課題有更深入的理解，或對某些範疇作延伸學習。選修部分由三個課題組成：「工業化學」、「物料化學」和「分析化學」。另外，此部分更包括「綠色化學」。詳情請參閱課題十三至十五。為幫助學生整合所獲得的知識和技能，學生在本課程中需進行一個相關的探究研習，此項研習活動可利用部分課堂學習時間進行。詳情請參閱課題十六「化學的探究研習」。

整個課程的內容由十五個課題和一項探究研習組成。由於化學的概念和原理往往是互相關連的，故學習時不應受課題的劃分所規限。教師可將本指引提供的課題次序視為參考，在授課時自行決定最合適自己教學方法的次序。例如，某課題可與較後的課題整合 ─ 若後面某課題的部分內容和前面的背景資料有關聯，便可順勢提前教授該部分的內容。有關詳情請參閱本指引第三章內的「建議學與教次序」。

在課題一至課題十五的每個章節中，均包含以下五個部分：

概述 ─ 簡單介紹課題的主旨，提綱挈領地列出主要的概念和重要的化學原理，扼要地描述各課題的焦點，以及課題內各節或分題之間的關係。學生應學習和學生應能 ─ 列出課程要求學生達到的學習目標（學生應學

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建議學與教活動 ─ 列出一些可行的活動，協助學生掌握與課題相關的技能。這些活動包括討論、辯論、實驗活動、探究活動及資料搜集等不同類型。這些建議應視為指引，而並非是一份全面或課程所規定的清單。教師應運用其專業判斷，安排學習活動，使學生掌握課程架構的「學生應學習和學生應能」中所列出的各種知識和技能。本指引第四章對學與教策略有更深入的探討。

價值觀和態度 ─ 建議可融入各課題的正確價值觀和態度。在學習化學的同時，期望能夠幫助學生確立正確的價值觀和正面的態度。通過討論和辯論，鼓勵學生培養自己的價值判斷力，以及養成對自己和社會有益的良好習慣。

科學、科技、社會和環境的連繫 ─ 提出科學、科技、社會與環境的相互關係。通過討論、辯論、角色扮演、資料蒐集和探究研習等活動，培養學生在溝通、資料處理、明辨性思維和明智判斷等方面的技能。教師還可以自由選擇其他當前的題目和議題，作為有意義的學習活動的主題。

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下表列明化學課程的課題及建議時間³。

必修部分（共 182 小時）一 . 地球^* （ 6 小時）

二 . 微觀世界 I^* （ 21 小時） 三 . 金屬^* （ 22 小時）

四 . 酸和鹽基^* （ 2 5 小時）

五 . 化石燃料和碳化合物^* （ 18 小時） 六 . 微觀世界 II （ 8 小時）

七 . 氧化還原反應、化學電池和電解^* （ 23 小時） 八 . 化學反應和能量^* （ 7 小時）

九 . 反應速率（ 9 小時） 十 . 化學平衡（ 10 小時）

十一 . 碳化合物的化學（ 25 小時）十二 . 化學世界中的規律（ 8 小時）

選修部分（共 48 小時，三個課題任選其中兩個）十三 . 工業化學（ 24 小時）

十四 . 物料化學（ 24 小時）十五 . 分析化學（ 24 小時）探究研習（ 20 小時）

十六 . 化學的探究研習

*這些課題已納入組合科學課程之化學部分。

3通識教育科及每個選修科目的課時以 250 小時（或總時數的 10%）作為規畫的參考，學校可自行作彈性分配，以促進學與教的成效及照顧學生的需要。

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2.3.1 必修部分（共 182 小時）

課題一地球（ 6 小時）

概述

自然界由化學物質組成，而這些物質可從地殼、海洋和大氣中獲得。本課題的目標是讓學生明白我們活在一個由化學物質組成的世界，化學與社會息息相關，亦是我們需要學習的重要領域。本課題的另一目標是讓學生認識化學這門學科涉及探究如何從環境中分離出有用的物料，並分析這些物料。完成本課題後，學生應對初中科學科課程中的科學探究和所學的化學概念有進一步的了解。

學生應認識「元素」、「化合物」和「混合物」、「物理變化」和「化學變化」、

「物理性質」和「化學性質」、「溶劑」、「溶質」和「飽和溶液」等詞彙。學生也須懂得以文字反應式表達化學變化，及建議合適的方法分離混合物和合適的試驗檢定化學物種。

學生應學習 學生應能

a. 大氣

• 空氣的成分

• 以分餾法從液態空氣中分離氧和氮

• 氧的試驗

 描述分餾液態空氣的過程並明白其中涉及的概念和步驟

 示範如何進行氧的試驗

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學生應學習 學生應能 b. 海洋

• 海水的成分

• 從海水中提取食鹽和分離出純水

• 顯示食鹽樣本中含鈉和氯化物的試驗

• 顯示某樣本中含水的試驗

• 海水的電解及其生成物的用途

 描述海中各種礦物

 示範如何從海水中提取食鹽和分離出純水

 描述蒸發、蒸餾、結晶和過濾等不同物理分離法的過程並明白其中涉及的概念和步驟

 評鑑在不同情況下採用蒸發、蒸餾、結晶和過濾等物理分離法是否恰當

 示範如何進行焰色試驗、氯化物的試驗和水的試驗

c. 岩石和礦物

• 岩石為礦物的來源

• 以金屬礦石提取金屬為例，說明從礦物中可分離出有用的物料

• 石灰石、白堊和大理石為不同形式的碳酸鈣

• 以熱、水和酸對碳酸鈣的作用為例，說明侵蝕過程

• 碳酸鈣的熱分解及二氧化碳的試驗

• 顯示石灰石（或白堊、大理石）樣本中含鈣和碳酸鹽的試驗

 描述從金屬礦石提取金屬的方法，如物理方法、單獨加熱和與碳共熱

 描述自然界中碳酸鈣的各種不同形式

 明瞭熱、水和酸的作用可使化學品起變化

 利用文字反應式描述化學變化

 示範如何進行二氧化碳和鈣的試驗

建議學與教活動

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 進行顯示某樣本中含水的試驗

 解決有關分離混合物的難題，如鹽、糖和砂的混合物，砂、水和油的混合物

 從氧化銀提取銀

 探究熱、水和酸對碳酸鈣的作用

 設計並進行碳酸鈣的化學試驗

 參與有關保存天然資源議題的決策練習或討論

 利用文字反應式來描述化學變化 價值觀和態度

透過本課題的學習，學生可建立以下的價值觀和態度：

 重視化學品的安全處理和棄置

 意識到人類所需的多種物料均源自地球

 關注天然資源蘊藏量有限的問題

 顯示對化學的興趣和好奇心

 欣賞化學家在分離和鑑定化學物種方面的貢獻 科學、科技、社會和環境的連繫

鼓勵學生重視和理解各項反映科學、科技、社會和環境之間相互連繫的議題，包括：

 從空氣中提取的氧氣可作醫療用途。

 前往缺乏潔淨和安全水源地區的旅客使用涉及化學反應的方法淨化食水。

 除了從廣東省輸入食水外，海水化淡是另一個為香港市民提供淡水的方法。

 為了保護環境，化學物種的開採和提取應予以監管。

 從電解海水所得的生成物對我們的社會都是有益的。

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課題二微觀世界 I （ 21 小時）

概述

化學研習常常需要把宏觀世界的現象與微觀世界內原子、分子和離子間的相互作用聯繫起來。透過學習本課題中原子、分子和離子的結構，以及元素和化合物內的鍵合，學生將可獲得一些基本的化學原理知識，從而可進一步闡釋化學的宏觀現象，例如變化規律、不同化學反應所得的觀察、反應速率和化學平衡；同時，學生也應能進行與化學式有關的各項計算，奠定在繼後課題學習摩爾計算的基礎。

此外，透過學習金屬、巨型離子物質、簡單分子物質及巨型共價物質的性質，學生應能理解物質的鍵合、結構和性質之間的相互關係。利用對各類結構的認識，學生應能區別具有不同結構物質的性質，並明白到認識物質的結構有助決定其用途。有鑑於物料化學在應用化學中愈趨重要，本課題為學生提供基礎知識，以便他們日後可以進一步學習現代社會中新物料的發展。

藉搜集和分析有關原子結構和週期表的資料等活動，學生應認識到原子結構的發現和週期表發展的歷史對現代化學所帶來的影響。另外學生亦應知道符號和化學式是組成科學家傳遞化學概念的共通語言的基礎部分。

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學生應學習 學生應能 a. 原子結構

• 元素、原子和符號

• 元素的分類：金屬、非金屬和類金屬

• 電子、中子和質子為次原子粒子

• 簡單的原子模型

• 原子序 (Z)和質量數 (A)

• 同位素

• 以 ^{1 2}C=12.00 為基準的同位素質量和相對原子質量

• 原子的電子排佈（至 Z=20 ）

• 貴氣體的穩定性與其電子排佈的關係

 說明元素與原子的關係

 使用符號來表示元素

 將元素按其性質分為金屬或非金屬

 瞭解某些元素同時具有金屬與非金屬的性質

 說明及比較質子、中子和電子的相對電荷和相對質量

 利用質子、中子和電子描述原子的結構

 闡釋和運用符號，如 ²³₁₁Na

 運用所給的原子序和質量數推算原子和離子中的質子、中子及電子數目

 通過相關資料從元素中識別同位素

 進行有關同位素質量和相對原子質量的計算

 認識和推斷出原子的電子排佈

 利用電子圖表達原子的電子排佈

 找出貴氣體的穩定性與八隅體規則的關係

b. 週期表

• 元素在週期表中的位置與其電子排佈的關係

• 第 I、 II、 VII 和 0 族內同族元素在化學性質的相似性

 明瞭週期表內各元素是依原子序數由小至大排列的

 認識週期表是一個有系統的排列元素方式

 界定元素在週期表中的族數和週期數

 找出元素在週期表中的位置與其電子結構的關係

 找出第 I、 II、 VII 和 0 族元素的電子排佈與其化學性質的關係

 描述第 I、II 和 VII 族元素活潑性的差異

 推測週期表內某一族中一些陌生元素的化學性質

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c. 金屬鍵  描述金屬鍵合的簡單模型 d. 金屬的結構和性質  描述金屬所具的一般性質

 找出金屬性質與其巨型金屬結構的關係

e. 離子鍵和共價鍵

• 藉電子轉移而形成離子鍵

• 陽離子和陰離子

• 簡單離子化合物的電子圖

• 離子化合物的名稱和化學式

• 以氯化鈉為例，說明離子結構

• 藉電子共用而形成共價鍵

• 單鍵、雙鍵和三鍵

• 簡單共價分子的電子圖

• 共價化合物的名稱和化學式

• 式量和相對分子質量

 利用電子圖描述離子及離子鍵的形成

 繪畫陽離子和陰離子的電子圖

 利用週期表的資料預測由金屬原子與非金屬原子所形成的離子

 辨認多原子離子

 根據離子的化學式，為常見陽離子和陰離子命名

 根據所含離子，為離子化合物命名

 描述常見離子在水溶液所呈現的顏色

 透過離子化合物所含離子及其數目的比例，闡釋其化學式

 參照離子化合物的名稱或所含離子，寫出其化學式

 描述離子晶體的結構

 描述共價鍵的形成

 利用電子圖描述單鍵、雙鍵和三鍵的形成

 以 H3O⁺和 NH4+為例，利用電子圖描述配位共價鍵的形成

 按照共價化合物所含的元素及其原

(29)

 界定及分辨以下詞彙：式量和相對分子質量

 進行有關化合物的式量和相對分子質量的計算

f. 巨型離子物質的結構和性質

 描述如氯化鈉和氯化銫等物質的巨型離子結構

 利用離子化合物的結構及鍵合，說明並解釋其性質

g. 簡單分子物質的結構和性質

 描述如二氧化碳和碘等物質的簡單分子結構

 認識於分子之間存在范德華力

 利用簡單分子物質的結構及鍵合，說明並解釋其性質

h. 巨型共價物質的結構和性質

 描述如金剛石、石墨和石英等物質的巨型共價結構

 利用巨型共價物質的結構和鍵合，說明並解釋其性質

i. 比較一些重要類別的物質的結構和性質

 比較具有巨型離子結構、巨型共價結構、簡單分子結構和巨型金屬結構的物質的結構和性質

 利用物質的結構和鍵合來推斷其性質；或利用物質的性質推斷其結構和鍵合

 利用物質的結構解釋其用途 建議學與教活動

為讓學生能夠發展學習成果，以下建議的學習活動可供參考：

 搜尋和簡報有關發現原子結構的資料

 搜尋和簡報有關元素和週期表發展的資料

 進行有關相對原子質量、式量和相對分子質量的計算

(30)

 繪畫原子、離子和分子的電子圖

 探究週期表中同族元素化學性質的相似性，如第 I 族元素與水的反應、第 II 族元素與稀氫氯酸的反應，以及第 VII 族元素與亞硫酸鈉溶液的反應

 預測週期表內某一族中一些陌生元素的化學性質

 分別寫出離子化合物和共價化合物的化學式

 命名離子化合物和共價化合物

 探究某些寶石的成分與其外觀色彩的關係

 利用一組水溶液預測離子的顏色，如分別按氯化鉀和重鉻酸鉀的水溶液推測 K⁺aq)、 C r2O72aq)和 Cl^aq)的顏色

 探究水溶液（如重鉻酸銅 (II)及高錳酸鉀）的離子向相反電極的遷移

 製作離子晶體和共價分子的三維模型

 利用電腦程式研習離子晶體、簡單分子物質和巨型共價物質的三維影像

 製作金剛石、石墨、石英和碘的模型

 利用物質的性質推斷其結構或利用物質的結構推斷其性質

 利用物質的結構論證其一些特定的用途

 閱讀或撰寫有關物料如石墨和鋁的結構和應用的文章 價值觀和態度

 領悟科學證據是歸納和解釋物質的基礎

 體會運用模型和學說有助解釋物質的結構和性質

 欣賞科學家在建立週期表過程中的堅持，從而體會科學知識會隨時間而改變和累積

 體會闡釋觀察到的現象時，證據本身具有局限性

 體會運用鍵合和結構概念有助理解宏觀世界中的現象，如物質的物理性質

(31)

科學、科技、社會和環境的連繫

 使用通用的化學符號和化學式有助世界各地人們的互相溝通。

 物質的俗名可與其系統名稱聯繫（如食鹽和氯化鈉、食用蘇打和碳酸氫鈉）。

 根據研究物質的結構、化學鍵合及其他性質所得出的發現，研製了一些專門的新物料，如防彈纖維、超導體和超能膠。

(32)

課題三金屬（ 22 小時）

概述

由於金屬在日常生活中用途廣泛，故此自遠古以來從礦石中提取金屬是人類一項重要活動。本課題讓學生了解如何從礦石中提取金屬，以及金屬與其他物質的反應，並懂得利用實驗證據，建立金屬的活性序。

金屬的腐蝕為人類帶來社會和經濟方面的問題。因此，必須發展一些方法以保存蘊藏量有限的金屬資源。探究導致金屬腐蝕的成因和防止腐蝕的方法，是有意義的解難學習活動，並有助學生建立運用地球資源的正面態度。化學反應式是表達化學反應的簡明和通用的方式。學生應能把文字反應式轉寫為化學反應式，並認識到藉反應式可顯示化學反應中反應物和生成物間的定量關係。學生亦應懂得涉及摩爾和化學反應式的運算。從本課題獲取的摩爾概念，可讓學生作好準備，學習其他課題所涉及溶液濃度、氣體摩爾體積和反應的平衡常數的計算。

a. 金屬的存在和提取

• 金屬在自然界中以自由態和化合態形式存在

• 把金屬氧化物加熱或與碳共熱以獲取金屬

• 以電解提取金屬

• 金屬的發現與金屬提取的難易程度和原料是否容易取得有關

• 有限的金屬蘊藏量與金屬資源的保存

 說明金屬的來源和其在自然界中存在的形式

 解釋為何需要提取金屬

 明瞭金屬的提取涉及其礦石的還原

 描述並解釋由礦石提取金屬的主要方法

 找出從礦石提取金屬的難易程度與金屬活潑性的關係

 參照金屬提取的難易程度推斷發現某些金屬的先後次序

(33)

 描述金屬資源有限故有需要將金屬再循環

 從社會、經濟及環境角度評價金屬的再循環

b. 金屬的活性

• 一些常見金屬如鈉、鈣、鎂、鋅、鐵、鉛、銅等與氧（或空氣）、

水、稀氫氯酸和稀硫酸的反應

• 金屬活性序與金屬形成正離子的趨向

• 置換反應及利用活性序解釋該等反應

• 利用活性序預測涉及金屬的反應

• 金屬的提取方法與其在活性序位置的關係

 描述及比較一些常見金屬與氧（或空氣）、水和稀酸的反應

 寫出金屬與氧（或空氣）、水和稀酸反應的文字反應式

 參照金屬與氧（或空氣）、水和稀酸的反應編排金屬的活性序

 寫出平衡的化學反應式以描述不同的反應

 運用物態符號 (s)、 (l)、 (g)和 (aq)來書 寫化學反應式

 找出金屬的活性與金屬形成正離子趨向的關係

 描述並解釋涉及不同金屬和金屬化合物水溶液的置換反應

 利用所給資料推斷金屬的活性次序

 寫出平衡的離子反應式

 利用金屬活性序預測金屬反應的可行性

 找出金屬的提取方法與其在活性序中的位置的關係

(34)

學生應學習 學生應能 c. 反應質量

• 化學反應式所顯示的反應物和生成物之間的定量關係

• 摩爾、亞佛加德羅常數和摩爾質量

• 化合物中元素的質量百分比

• 從實驗數據導出實驗式和分子式

• 從化學反應式求出反應質量

 明瞭及運用平衡反應式所提供的定量資料

 進行有關摩爾、亞佛加德羅常數和摩爾質量的計算

 利用適當資料計算化合物中元素的質量百分比

 利用質量組成及摩爾質量求出實驗式和分子式

 利用相關的反應式計算反應物和生成物的質量並指出兩者的關係

 解決有關限量試劑的問題

d. 金屬的腐蝕和保護

• 導致鐵銹蝕的因素

• 預防鐵銹蝕的方法

• 鐵銹蝕對社會和經濟的影響

• 鋁的抗腐蝕性

• 陽極電鍍為增強鋁的抗腐蝕性的方法

 說明鐵銹的本質

 描述導致鐵銹蝕的主要條件

 描述並解釋影響鐵銹蝕速率的因素

 描述在探究鐵銹蝕的實驗中使用鐵銹指示劑（六氰合鐵 (III) 酸鉀和酚酞混合物）時可見的現象

 描述並解釋預防鐵銹蝕的各種方法，如：

i. 塗抹油漆、油或覆蓋塑膠 ii. 鍍鋅

iii. 鍍錫 iv. 電鍍 v. 陰極保護 vi. 犧牲性保護 vii. 合金

(35)

 搜尋和簡報有關金屬的存在及其在日常生活用途的資料

 分析資料並連繫金屬活性和年表中的青銅器時代、鐵器時代和現代等不 同時期

 設計和進行實驗從金屬氧化物（如氧化銀、氧化銅 (II)、氧化鉛 (II)和氧 化鐵 (III)）中提取金屬

 選定合適的方法從礦石提取金屬

 把文字反應式轉寫為化學反應式

 以電腦模擬作輔助，書寫平衡化學反應式

 進行實驗探究金屬與氧（或空氣）、水和稀酸的反應

 利用實驗證據編排金屬的活性序

 進行實驗探究金屬與水溶液中金屬離子的置換反應

 解釋鋅與固體氧化銅 (II)置換反應化學示範所得的觀察

 書寫離子反應式

 進行實驗測定氧化銅 (II)的實驗式

 進行有關摩爾和反應質量的計算

 進行實驗研究發粉／碳酸氫鈉的熱分解，並解決相關的化學計量問題

 設計並進行實驗探究影響鐵銹蝕的因素

 進行實驗研究可用來預防鐵銹蝕的方法

 考慮社會、經濟和科技等方面的因素，選定預防金屬腐蝕的合適方法

 搜尋和簡報有關香港金屬回收工業和保存全球金屬資源的措施的資料

價值觀和態度

 肯定科學和科技帶來有用物料的貢獻

 明白在科學探究中公平比較的重要性

 重視採取適當的安全措施，方進行涉及具危險性化學品和劇烈反應的實驗

 關注金屬蘊藏量有限的問題，並意識到保存和善用資源的重要性

 認識摩爾概念在研習定量化學的重要性

 欣賞化學在發展防銹方法方面為社會及經濟作出的貢獻

(36)

科學、科技、社會和環境的連繫

 雖然鋼鐵工業是內地溢利最高的工業之一，但其增長受到不少限制，例如中國的原材料短缺。

 推行新科技不但能提高金屬提取過程的效率，同時亦可控制該等過程對環境的影響。

 提倡保存金屬資源可喚醒人們關注環境保護。

 為提高一些產品（如汽車、飛機、窗框和眼鏡框）的性能，人們有需要發展新的合金以取代純金屬。

(37)

課題四酸和鹽基（ 25 小時）

概述

在我們身邊發生的諸多化學過程中，不論是在工業還是在生物方面、在實驗室還是在日常生活環境中，均涉及酸和鹽基（或鹼）。在初中科學科課程中，學生已初步認識了酸和鹼。在本課題中，學生將進一步學習酸和鹽基

（或鹼）的性質和反應，同時認識摩爾濃度的概念。學生亦應注意由使用酸和鹼所引起的潛在危險。

此外，學生將會學習運用儀器量度 pH、各種製備鹽的方法及涉及酸和鹼的容量分析。透過這些實驗練習，他們應能掌握重要的實驗技巧、分析數據和闡釋實驗結果。完成本課題後，預期學生能掌握主要的技巧以進行課程要求的探究研習，及獲取相關的基本知識以便日後修讀分析化學和進行更複雜的化學定量分析。

a. 酸和鹼的簡介

• 在日常生活和實驗室常用的酸和鹼

• 以稀氫氯酸和稀硫酸為例，說明酸的性質和化學反應

• 酸的性質和氫離子 (H⁺(aq))

• 顯示酸的性質時水所扮演的角色

• 酸的鹽基度

• 以氫氧化鈉和氨水溶液為例，說明鹼的性質和化學反應

• 鹼的性質和氫氧離子 (OH^(aq))

• 濃酸和濃鹼的腐蝕性質

 認識一些家用物品是酸性的

 陳述實驗室常見的酸

 描述酸的性質及其典型的反應

 寫出酸反應的化學反應式和離子反應式

 找出酸的性質和內含的氫離子 (H⁺(aq)) 的關係

 描述顯示酸的性質時水所扮演的角色

 說明不同酸（如 HCl、H₂S O₄、H₃PO₄、 CH₃COOH ）的鹽基度

 利用與酸的反應定義鹽基和鹼

 認識一些家用物品是鹼性的

 陳述實驗室常見的鹼

 描述鹼的性質及其典型的反應

 寫出鹼反應的化學反應式和離子反應式

(38)

 找出鹼的性質和內含的氫氧離子 (OH^(aq))的關係

 描述酸和鹼的腐蝕性質及處理酸鹼時的安全措施

b. 指示劑和 pH

• 以石蕊、甲基橙和酚酞為例，介紹酸鹼指示劑

• pH 標度用以量度溶液的酸度和鹼度

pH = log[ H⁺(aq)]

• 使用通用指示劑和合適的儀器量度溶液的 pH 值

 說明石蕊、甲基橙和酚酞在酸性和鹼性溶液中呈現的顏色

 描述使用合適的指示劑測試酸度和鹼度

 找出 pH 標度與物質的酸度或鹼度的關係

 進行有關強酸溶液中 H⁺(aq)的濃度與 pH 值的計算

 建議及示範使用合適方法來測定物質的 pH 值

c. 酸和鹼的強度

• 以酸和鹼在水溶液中離解的程度解釋強酸和弱酸、強鹼和弱鹼的意義

• 比較酸（或鹼）強度的方法

 描述酸和鹼的離解

 找出酸和鹼強度與其離解程度的關係

 運用合適詞彙描述酸和鹼：強與弱、濃與稀

 建議及進行實驗比較酸或鹼的強度

d. 鹽和中和作用

• 鹽基為與酸的化性相逆物質

• 中和作用為酸與鹽基

（或鹼）之間的反應，

 寫出中和作用的化學反應式和離子反應式

 說明常見鹽類水溶解度的通則

 描述在製備、分離和淨化可溶的鹽及

(39)

學生應學習 學生應能 e. 溶液的濃度

• 以 mol dm^3（摩爾濃度）表示溶液的濃度

 把溶液的摩爾濃度轉換以 g dm^3為單位

 進行有關溶液濃度的計算

f. 涉及酸和鹼的容量分析

• 標準溶液

• 酸鹼滴定

 描述及示範如何透過將固體溶解或將濃溶液稀釋來製備指定濃度的溶液

 計算所製備溶液的濃度

 描述及示範進行酸鹼滴定的技巧

 應用溶液濃度的概念和利用酸鹼滴定的結果解決化學計量問題

 撰寫實驗報告將容量分析實驗的步驟和結果表達出來

 尋找天然酸和鹼的例子，並搜尋其化學成分的資料

 探究稀酸與金屬、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬氧化物和金屬氫氧化物的作用

 設計和進行實驗，研習水在顯示酸的性質時所扮演的角色

 搜尋有關酸（或鹼）具有危害性質的資料

 探究稀鹼與金屬離子水溶液生成金屬氫氧化物沉澱物的反應

 探究稀鹼與銨化合物生成氨的反應

 進行實驗探究濃酸（或濃鹼）的腐蝕性

 搜尋有關常用酸鹼指示劑本質的資料

 進行實驗找出一些家用物品的 pH 值

 使用數據記錄器或 pH 計量度物質的 pH 值

 設計和進行實驗比較酸（或鹼）的強度

 進行實驗辨別具相同 pH 值的強酸和弱酸

 探究中和過程中溫度的變化

 製備和分離可溶的鹽和不溶的鹽

 搜尋和簡報有關中和作用的應用資料

 製備容量分析中所用的標準溶液

(40)

 進行有關摩爾濃度的計算

 使用適當的指示劑、 pH 計或數據記錄器進行酸鹼滴定

 進行滴定實驗找出醋中所含醋酸的濃度或通渠劑中所含氫氧化鈉的濃度

 進行有關滴定的計算

 撰寫一份容量分析實驗的詳細報告 價值觀和態度

 培養安全處理、貯存和棄置化學品的正確態度，從而遵守安全規則

 瞭解適當的實驗技巧和精確的計算對獲取準確結果的重要性

 認識容量分析是分析化學中的一項重要技巧

 明白在對比時，控制實驗變項的重要性

 明白使用儀器有助提高科學探究的效率和準確度 科學、科技、社會和環境的連繫

 實施涉及中和作用的措施，可以控制汽車、工廠和發電廠所排放的氮氧化物和二氧化硫。

 苛性鈉由氯鹼工業製造，而氯鹼工業是一門傳統的化學原材料工業。

 容量分析是分析化學中的一門重要技術，並應用於化驗實驗室和科學鑑證。

 抗酸劑是一種含有鹽基的常用藥物，可用來中和胃酸並舒緩胃痛。

(41)

課題五化石燃料和碳化合物（ 18 小時）

概述

碳化合物在工業及日常生活中均擔當著重要的角色，它的主要來源是煤和石油。本課題將重點討論石油餾分作為燃料和碳氫化合物（或烴）的來源，讓學生認識使用化石燃料給我們帶來的好處和方便，例如為人類提供家用燃料及製造塑膠和合成纖維等合成聚合物的原材料，同時，亦讓學生認識使用化石燃料所帶來的空氣污染、酸雨、全球暖化等環境問題。學生學習本課題，也會明白人類的活動為環境帶來重要的影響。

此外，本課題將介紹一些在有機化學上的基本概念，如同系列、官能基、通式和結構式。學生應懂得書寫碳鏈帶著不多於八個碳原子的烷烴、烯烴、烷醇和烷酸的系統名稱。他們亦須學習烷烴和烯烴的化學反應；透過描述單次取代的鹵甲烷的生成，學生便能了解有機化學反應通常涉及活潑的物種（例如自由基），並以多於一個步驟進行。

聚合物可由細小的有機分子（單體）經化學反應合成得來，這過程稱為聚合。學生應明白如何生成加成聚合物；此外，學生應瞭解一些常見加成聚合物的用途與其物理性質有關，而物理性質則與其結構有關。課題十一「碳化合物的化學」及課題十四「物料化學」將分別包括縮合聚合物的生成和更深入討論聚合物的性質。

(42)

學生應學習 學生應能 a. 來自化石燃料的烴

• 煤、石油和天然氣為化石燃料和碳化合物的來源

• 石油的成分及其分離

• 不同石油餾分性質的遞變

• 燃燒烴的熱變化

• 各石油餾分的主要用途

• 使用化石燃料的後果

 描述化石燃料的來源

 說明石油為烴的混合物，及工業上以分餾將其分離成各有用的餾分

 認識作為脂肪族烴和芳香族烴（如苯）來源的石油在經濟上的重要性

 找出餾分性質的遞變（如顏色、黏度、揮發性和燃燒特徵）與不同餾分內分子的碳原子數目的關係

 解釋對不同石油餾分的需求

 認識燃燒烴為放熱反應

 認識由燃燒化石燃料所引起的污染

 評估使用化石燃料對我們生活質素和環境的影響

 建議減少從燃燒化石燃料所排放的空氣污染物的措施

b. 同系列、結構式和碳化合物的命名

• 碳的獨特性

• 以烷烴、烯烴、烷醇和烷酸為例說明同系列

• 烷烴、烯烴、烷醇和烷酸的結構式和系統命名法

 參照碳的獨特結合能力和生成不同鍵合的能力，解釋碳化合物的龐大數目和多樣性

 解釋同系列的意義

 明瞭同系列內各成員顯示漸變的物理性質和相似的化學性質

 寫出烷烴的結構式

 寫出烷烴的系統名稱

 將碳化合物命名和書寫結構式的方法推廣至烯烴、烷醇和烷酸

化學 課程及評估指引 (中四至中六)

科學教育學習領域

化學

課程及評估指引 (中四至中六)

課程發展議會與香港考試及評核局聯合編訂

香港特別行政區政府教育局建議學校採用

二零零七年 （二零一八年六月更新）

目 錄

引 言

第 一 章 概 論

1.1 背 景

1.2 科 學 科 目 在 學 校 的 實 施

1.3 課 程 理 念

1.4 課 程 宗 旨

1.5 與 初 中 課 程 及 中 學 畢 業 後 出 路 的 銜 接

第 二章 課 程架構

2.1 設 計 原 則

(1) 建 基 於 已 有 知 識

(2) 平 衡 廣 度 和 深 度

(3) 平 衡 理 論 學 習 和 應 用 學 習

(5) 學 會 學 習 和 探 究 學 習

(6) 學 習 進 程

(7) 更 順 暢 地 銜 接 不 同 的 學 習 途 徑

(8) 加 強 學 科 之 間 連 貫 性

(9) 照 顧 多 樣 性

(10) 聯 繫 學 生 的 生 活

2.2 學 習 目 標

2.2.1 知 識 和 理 解

2.2.2 技 能 和 過 程

2.2.3 價 值 觀 和 態 度

2.3 課 程 結 構 及 組 織

2.3.1 必 修 部 分 （ 共 182 小 時 ）

課 題 一 地 球 （ 6 小 時 ）

課 題 二 微 觀 世 界 I （ 21 小 時 ）

課 題 三 金 屬 （ 22 小 時 ）

課 題 四 酸 和 鹽 基 （ 25 小 時 ）

課 題 五 化 石 燃 料 和 碳 化 合 物 （ 18 小 時 ）

化學課程及評估指引 (中四至中六)

二零零七年（二零一八年六月更新）

目錄

引言

第一章概論

1.1 背景

1.2 科學科目在學校的實施

1.3 課程理念

1.4 課程宗旨

1.5 與初中課程及中學畢業後出路的銜接

第二章課程架構

2.1 設計原則

(1) 建基於已有知識

(2) 平衡廣度和深度

(3) 平衡理論學習和應用學習

(5) 學會學習和探究學習

(6) 學習進程

(7) 更順暢地銜接不同的學習途徑

(8) 加強學科之間連貫性

(9) 照顧多樣性

(10) 聯繫學生的生活

2.2 學習目標

2.2.1 知識和理解

2.2.2 技能和過程

2.2.3 價值觀和態度

2.3 課程結構及組織

2.3.1 必修部分（共 182 小時）

課題一地球（ 6 小時）

課題二微觀世界 I （ 21 小時）

課題三金屬（ 22 小時）

課題四酸和鹽基（ 25 小時）

課題五化石燃料和碳化合物（ 18 小時）