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DSE 化學｜化學鍵與物質結構 備課指引（導師用）｜熔點、導電性與晶格能比較
學生識講「金屬加非金屬就係離子鍵」，但一問「點解氧化鎂比氯化鈉難熔」就啞住。這一堂要給他們兩個變數：電荷積與離子距離。
本堂目標 學生能夠：① 由元素位置與電子轉移判斷鍵型；② 用電荷積除以距離比較晶格能，再推熔點高低；③ 由結構講出導電性、延展性與硬度的來源。
01 先備知識（開課前 3 分鐘快檢）
以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 離子電荷 | 氧化鎂中鎂與氧各帶什麼電荷 | Mg²⁺ 與 O²⁻ |
| 單位換算 | 1 nm 等於多少 pm | 1 000 pm |
| 電子排布 | 鈉失去一個電子後的排布 | 2,8 |
02 課堂流程（60 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–8 分 | 四種結構 | 離子、簡單分子、巨型共價、金屬 | 每種舉兩例 |
| 8–20 分 | 鍵型判斷 | 金屬與非金屬、電子轉移或共用 | 判斷六個化合物 |
| 20–34 分 | 熔點比較 | 電荷積除以距離 | 算出約 5.0 倍 |
| 34–46 分 | 巨型結構 | 鑽石、石墨、二氧化矽 | 解釋石墨導電 |
| 46–54 分 | 導電與延展 | 離域電子與離子移動 | 改寫一段答案 |
| 54–60 分 | 離場檢查 | 三題收回即批 | 獨立完成 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：四種結構：一張表看完
離子結構：金屬陽離子與非金屬陰離子以靜電引力排列成三維晶格，硬而脆，固態不導電、熔融或溶於水才導電。
簡單分子結構：分子內共價鍵、分子間只有弱範德華力，所以熔沸點低，例：水、二氧化碳。
巨型共價結構：整塊由共價鍵連成網絡，熔點極高，例：鑽石、石墨、二氧化矽。
金屬結構：陽離子排列在離域電子海中，導電、導熱、有延展性。
簡單分子結構：分子內共價鍵、分子間只有弱範德華力，所以熔沸點低，例：水、二氧化碳。
巨型共價結構：整塊由共價鍵連成網絡，熔點極高，例：鑽石、石墨、二氧化矽。
金屬結構：陽離子排列在離域電子海中，導電、導熱、有延展性。
導師做法：先在白板畫四格，每格只寫一個代表物，之後所有題目都叫學生講「入邊一格」。
第二幕：熔點：電荷積除以距離
氯化鈉：Na⁺ 半徑 102 pm、Cl⁻ 181 pm，離子距離約 283 pm，電荷積 1×1。氧化鎂：Mg²⁺ 86 pm、O²⁻ 140 pm，距離約 226 pm，電荷積 2×2 = 4。
相對晶格能 = 4 × 283 ÷ 226 ≈ 5.0 倍，所以熔點由 801 °C 升到 2852 °C。
相對晶格能 = 4 × 283 ÷ 226 ≈ 5.0 倍，所以熔點由 801 °C 升到 2852 °C。
要學生計：若兩個離子電荷都是 2、距離再縮短一半，晶格能約變幾倍（4 ÷ 0.5 = 8 倍）。
第三幕：巨型共價與金屬：結構決定性質
鑽石：每個碳與另外四個碳以 154 pm 的共價鍵連成三維網絡，所以極硬、不導電。
石墨：層內碳碳 154 pm 共價鍵，層與層相距 335 pm 只有範德華力，所以層與層易滑動、柔軟，而每個碳剩下一個離域電子沿層導電。
二氧化矽：巨型共價網絡，熔點 1710 °C，所以做砂石與玻璃。
金屬：離域電子可自由移動，所以導電；離子層可以滑動而不斷裂，所以有延展性。
石墨：層內碳碳 154 pm 共價鍵，層與層相距 335 pm 只有範德華力，所以層與層易滑動、柔軟，而每個碳剩下一個離域電子沿層導電。
二氧化矽：巨型共價網絡，熔點 1710 °C，所以做砂石與玻璃。
金屬：離域電子可自由移動，所以導電；離子層可以滑動而不斷裂，所以有延展性。
提醒：石墨導電不是因為「有自由離子」，是因為層內有離域電子。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 判斷 | 由式判斷鍵型與結構 | 看元素位置，再看是否巨型 | NaCl 離子、CO₂ 簡單分子 |
| 比較 | 熔點高低排序 | 先比結構類型，再比電荷與距離 | MgO 2852 °C 高於 NaCl 801 °C |
| 解釋 | 為何固態氯化鈉不導電 | 離子被固定，不能移動 | 熔融或溶解後才導電 |
| 繪圖 | 畫電子點橫圖 | 先算最外層電子，再配對 | MgO 要畫 2+ 與 2− |
合理性檢查（一定要教）：熔點先看結構類型：巨型結構一律高（二氧化矽 1710 °C），簡單分子一律低。同為離子結構才比電荷與距離；晶格能與距離成反比，所以離子越大熔點越低。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 氯化鈉與氧化鎂的離子距離 | 283 pm 與 226 pm | 半徑相加，不是相減 |
| 氧化鎂相對氯化鈉的晶格能倍數 | 約 5.0 倍 | 電荷積 4 倍再乘距離比 |
| 石墨為何導電而鑽石不導電 | 層內有離域電子 | 要講「層內」不是「層間」 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 把石墨當簡單分子 | 答「石墨熔點低因為層間弱」 | 「層間弱所以軟，但層內共價鍵要斷開才熔，所以熔點極高。」 |
| 熔點只看電荷 | 答「氧化鎂熔點高只因電荷大」 | 「仲要睇距離，電荷除距離才係晶格能。」 |
| 固態離子導電 | 答「食鹽固態都導電」 | 「離子鎖死在晶格，要熔或者溶先走得。」 |
| 金屬延展講成離子滑動 | 答「金屬離子滑動所以唔斷」 | 「金屬係離子層滑動加電子海，唔係離子鍵。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- DSE 化學練習卷（結構與性質） 甲部判斷題與解釋題
- 中學化學章節索引 全科章節
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 氧化鎂與氯化鈉哪個熔點高 | 氧化鎂，2852 °C | 三題全對＝可進酸鹼 |
| 鑽石與石墨的層內鍵長 | 兩者皆約 154 pm | 錯一題＝下堂前重講結構 |
| 固態氯化鈉導電嗎 | 不導電 | 錯兩題以上＝回到第一幕 |
09 導師常問
要背離子半徑數值嗎？
不必背，但要知道同族由上而下半徑增大，所以熔點下降。
為何二氧化矽熔點比氯化鈉高？
巨型共價網絡要斷開大量共價鍵，比拆離子晶格更耗能。
水為何沸點比硫化氫高？
水有氫鍵，硫化氫只有範德華力，所以 100 °C 對 -60 °C。
本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。