學生識講「金屬與非金屬是離子鍵」,但一見到氯化鋁就照樣答離子化合物。這一堂只教一個判斷次序:先看元素、再看結構、最後才講性質。
本堂目標 學生能夠:① 由元素位置判斷鍵的類型並畫出電子轉移或共用電子對;② 由摩爾數與體積算濃度;③ 用結構解釋熔沸點高低與能否導電。
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 |
| 摩爾數 |
NaCl 的 Mr 是多少 |
58.5 |
| 摩爾與質量 |
11.7 g NaCl 有幾摩爾 |
0.2 mol |
| 濃度 |
mol ÷ 體積(dm³) |
mol/dm³ |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–10 分 |
電子轉移 |
金屬失電子、非金屬得電子 |
寫出 Na⁺ 與 Cl⁻ |
| 10–22 分 |
離子鍵 |
巨型離子結構、靜電吸引力 |
畫出晶格 |
| 22–34 分 |
共價鍵 |
共用電子對、單雙三鍵 |
畫出 H₂O、CO₂ 的點子圖 |
| 34–46 分 |
結構分類 |
巨型離子、簡單分子、巨型共價、金屬 |
把 6 種物質歸類 |
| 46–56 分 |
性質與計算 |
熔沸點、導電性、濃度計算 |
算出 0.8 mol/dm³ |
| 56–60 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:先數電子,再畫鍵
鈉原子有 1 個最外層電子,氯原子差 1 個才滿殼,所以鈉把電子交給氯,變成 Na⁺ 與 Cl⁻,兩者靠靜電吸引建成巨型離子結構,寫成 NaCl。
兩個非金屬就相反:大家都不肯交電子,於是共用電子對,形成共價鍵。H₂O 有兩個單鍵、CO₂ 有兩個雙鍵、N₂ 有一個三鍵。
要學生做:畫出 MgCl₂ 的電子轉移(鎂失 2 個電子,兩個氯各得 1 個)。
第二幕:結構四類:性質全部由它推出來
巨型離子結構(NaCl):離子緊密排列,要斷開很多靜電吸引力,熔點高(約 801°C),固體不導電但溶液或熔融態導電。
簡單分子結構(CO₂、H₂O):分子之間只有微弱的分子間力,熔沸點低,不導電。水分子之間有氫鍵,每個分子最多接受及提供共 4 個氫鍵。
巨型共價結構(金剛石、石英):整個結構以共價鍵連成一體,熔點極高,不導電(石墨例外,有離域電子)。
金屬結構:離域電子海,導電導熱,有延展性。
提醒:問「為甚麼 NaCl 熔點高」一定要答「要斷開離子間的靜電吸引力」,不是「共價鍵很強」。
第三幕:濃度計算與常見陷阱
濃度 = 摩爾數 ÷ 體積(dm³)。11.7 g NaCl 的摩爾數 = 11.7 ÷ 58.5 = 0.2 mol;溶於 250 cm³ 即 0.25 dm³,濃度 = 0.2 ÷ 0.25 = 0.8 mol/dm³。
cm³ 一定要先轉 dm³(除 1000),直接除 250 是最常見的錯。
氯化鋁 AlCl₃ 的鍵有很大共價成分,熔點只有約 190°C 且易昇華,是中學階段最常考的「例外」。
要學生計:同一批 0.2 mol 溶於 500 cm³ 時濃度變成幾多(0.4 mol/dm³)。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 畫圖 |
畫出 NaCl 的電子轉移 |
失/得電子、標電荷 |
Na⁺ 與 Cl⁻ |
| 分類 |
把 6 種物質按結構歸類 |
先看元素、再看排列 |
巨型/簡單/金屬 |
| 解釋 |
比較 NaCl 與 CO₂ 的熔點 |
看要斷甚麼力 |
靜電引力 vs 分子間力 |
| 計算 |
11.7 g NaCl 溶於 250 cm³ 的濃度 |
mol ÷ dm³ |
0.8 mol/dm³ |
合理性檢查(一定要教):濃度大約在 0.1 至 2 mol/dm³ 之間才算合理,算出 80 或 0.0008 就要檢查有沒有漏除 1000。摩爾數一定小於質量(因為 Mr 大於 1):11.7 g 得 0.2 mol,若算出比 11.7 大就一定是乘錯。熔點比較時,只可以比較同一類結構;跨類比較要先講「要斷開哪一種力」。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| NaCl 的 Mr |
58.5 |
23 + 35.5 |
| 11.7 g NaCl 的摩爾數 |
0.2 mol |
質量 ÷ Mr |
| 溶於 250 cm³ 的濃度 |
0.8 mol/dm³ |
先轉 dm³ |
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 |
| cm³ 當 dm³ |
答 0.0008 mol/dm³ |
「250 cm³ 係 0.25 dm³,要除 1000。」 |
| 金屬+非金屬一定是離子鍵 |
答「AlCl₃ 是離子化合物」 |
「要睇實際性質,AlCl₃ 偏低熔點。」 |
| 用共價鍵解釋 NaCl 熔點 |
答「共價鍵很強所以熔點高」 |
「NaCl 冇共價鍵,係靜電吸引力。」 |
| 分子間力與共價鍵混淆 |
答「水沸騰要斷 O–H 鍵」 |
「沸騰只斷分子間氫鍵,O–H 唔斷。」 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 |
答案 |
判定 |
| 11.7 g NaCl 的摩爾數 |
0.2 mol |
三題全對=可進酸鹼 |
| 溶於 250 cm³ 的濃度 |
0.8 mol/dm³ |
錯一題=下堂前重講單位 |
| CO₂ 熔點低的原因 |
分子間力弱 |
錯兩題以上=回到第二幕 |
09 導師常問
離子化合物固體為何不導電?
離子被固定在晶格內不能移動,溶於水或熔融後才可移動導電。
為何石墨導電而金剛石不導電?
石墨每層有離域電子可自由移動,金剛石所有電子都鎖在共價鍵內。
氫鍵算不算化學鍵?
不算,它是分子間力的一種,比共價鍵弱得多,但比一般分子間力強。
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