DSE 化學|摩爾與濃度備課指引(導師用)|三條換算通道、稀釋守恆與四個常見錯誤
- 2026-11-05
學生一見「幾多摩爾」就搵數字除,但講不出摩爾其實係一個「數量單位」,所以一碰到濃度、稀釋、滴定就亂套公式。呢一堂要建立一個橋樑概念:摩爾係質量、粒子數、氣體體積三者互相通行的中間站。
本堂目標 學生能夠:① 講出摩爾是連接質量、粒子數與氣體體積的共同單位,並寫出 m/M、N/N_A、V/24 三條式;② 做濃度計算前先把 cm³ 換成 dm³,並講出為何要除以 1000;③ 用稀釋前後摩爾數不變(c₁V₁ = c₂V₂)及滴定 1:1 摩爾比算出未知濃度,再用「濃度應該細過原液」做合理性檢查。
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 |
|---|---|---|
| 相對原子質量 | CO₂ 的相對分子質量是多少 | 44(12 + 16×2) |
| 單位換算 | 250 cm³ 等於多少 dm³ | 0.250 dm³,要除以 1000 |
| 摩爾質量 | NaCl 的摩爾質量是多少 | 58.5 g/mol(23 + 35.5) |
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 | 先備快檢 | 派三條快檢題,逐個核對答案與單位 | 獨立作答,錯的圈起來 |
| 8–20 分 | 建立摩爾做橋樑 | 畫三格圖:質量、粒子數、氣體體積,中間寫 mol | 學生補上三條式並寫單位 |
| 20–32 分 | 三條換算通道 | 示範 22 g CO₂ 換摩爾再換分子數與體積 | 學生照做並核對數量級 |
| 32–44 分 | 濃度與單位陷阱 | 把 250 cm³ 寫成 0.250 dm³,再算 0.4 mol/dm³ | 學生指出「400」錯在邊一步 |
| 44–56 分 | 稀釋與滴定 | 示範 c₁V₁ = c₂V₂ 與 1:1 滴定,同步寫單位 | 學生兩人一組互批算式 |
| 56–60 分 | 離場檢查 | 三題收回即批,錯的標明跌在邊一幕 | 獨立完成 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:摩爾係一個數量單位,唔係質量單位
學生最大的誤解係把摩爾當成「克」的新寫法。開場先講一打雞蛋:一打係 12 隻,可以係雞蛋亦可以係乒乓球,重點係「數量」。摩爾同理:1 mol 就係 6.02×10²³ 個粒子,粒子可以係原子、分子或離子。
接著把三格圖畫在白板:左邊質量(g)、右邊粒子數、下面氣體體積(dm³),中間圓圈寫 mol。三條通道各自只有一個除數:質量除摩爾質量、粒子數除亞佛加德羅常數、氣體體積除 24。問學生:「同一題可唔可以由質量直接去粒子數?」答案是中間一定要經過 mol。示範 22 g CO₂:22 ÷ 44 = 0.5 mol,再乘 6.02×10²³ 得 3.01×10²³ 個分子,乘 24 得 12 dm³(室溫常壓)。三個答案都由同一個 0.5 mol 出來。
接著把三格圖畫在白板:左邊質量(g)、右邊粒子數、下面氣體體積(dm³),中間圓圈寫 mol。三條通道各自只有一個除數:質量除摩爾質量、粒子數除亞佛加德羅常數、氣體體積除 24。問學生:「同一題可唔可以由質量直接去粒子數?」答案是中間一定要經過 mol。示範 22 g CO₂:22 ÷ 44 = 0.5 mol,再乘 6.02×10²³ 得 3.01×10²³ 個分子,乘 24 得 12 dm³(室溫常壓)。三個答案都由同一個 0.5 mol 出來。
要學生複述:「摩爾係數量,唔係重量;三條路都要經過中間個圈。」
第二幕:第二幕:濃度一定要先換 dm³
第二幕專門處理單位。學生會寫 c = n/V 然後把 250 直接代入,得出 0.0004 或 400 這類荒謬答案。做法係先寫一行換算:250 cm³ = 250 ÷ 1000 = 0.250 dm³,而且要講出「1 dm³ 就係 1000 cm³」這個定義,不是死記。
示範 5.85 g NaCl:摩爾質量 58.5,所以 0.1 mol;0.1 ÷ 0.250 = 0.4 mol/dm³。然後做一個對照:如果忘了除 1000,答案會變 400 mol/dm³——即係一公升水溶 23 公斤鹽,明顯不可能。這種「用常識反推」的檢查要學生自己講一次。最常見誤解提示框:「濃度高唔等於摩爾多」——0.1 dm³ 的 2 mol/dm³ 溶液只有 0.2 mol,比 1 dm³ 的 0.4 mol/dm³ 少。
示範 5.85 g NaCl:摩爾質量 58.5,所以 0.1 mol;0.1 ÷ 0.250 = 0.4 mol/dm³。然後做一個對照:如果忘了除 1000,答案會變 400 mol/dm³——即係一公升水溶 23 公斤鹽,明顯不可能。這種「用常識反推」的檢查要學生自己講一次。最常見誤解提示框:「濃度高唔等於摩爾多」——0.1 dm³ 的 2 mol/dm³ 溶液只有 0.2 mol,比 1 dm³ 的 0.4 mol/dm³ 少。
要學生複述:「體積用 dm³,見 cm³ 先除一千。」
第三幕:第三幕:稀釋與滴定都用同一條「摩爾不變」
稀釋加水,溶質的摩爾數不變,變的只是體積,所以 c₁V₁ = c₂V₂;學生只要講得出「加水冇加溶質」,公式就不用背。
示範:25.0 cm³ 的 0.40 mol/dm³ 稀釋到 250 cm³,得 0.40 × 25 ÷ 250 = 0.040 mol/dm³,濃度變細十倍,體積變大十倍,乘積不變。滴定則用摩爾比:25.0 cm³ NaOH 用去 20.0 cm³ 的 0.10 mol/dm³ HCl。先算 HCl 摩爾 0.10 × 20 ÷ 1000 = 0.002 mol;NaOH 與 HCl 是 1:1,所以 NaOH 也是 0.002 mol;再除 0.025 dm³ 得 0.080 mol/dm³。每一步只做一件事,並且寫明單位。
示範:25.0 cm³ 的 0.40 mol/dm³ 稀釋到 250 cm³,得 0.40 × 25 ÷ 250 = 0.040 mol/dm³,濃度變細十倍,體積變大十倍,乘積不變。滴定則用摩爾比:25.0 cm³ NaOH 用去 20.0 cm³ 的 0.10 mol/dm³ HCl。先算 HCl 摩爾 0.10 × 20 ÷ 1000 = 0.002 mol;NaOH 與 HCl 是 1:1,所以 NaOH 也是 0.002 mol;再除 0.025 dm³ 得 0.080 mol/dm³。每一步只做一件事,並且寫明單位。
要學生複述:「稀釋冇加溶質,滴定先看摩爾比。」
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 質量 ↔ 摩爾 | 22 g CO₂ 有幾多摩爾 | ① 寫化學式 ② 算摩爾質量 44 ③ 質量除摩爾質量 | 0.5 mol |
| 摩爾 ↔ 粒子數 | 0.5 mol CO₂ 有幾多個分子 | ① 摩爾乘 6.02×10²³ ② 寫「個」做單位 | 3.01×10²³ 個 |
| 摩爾 ↔ 氣體體積 | 0.5 mol 氣體在室溫常壓佔幾多體積 | ① 摩爾乘 24 ② 單位寫 dm³ | 12 dm³ |
| 濃度、稀釋與滴定 | 25.0 cm³ 0.40 mol/dm³ 稀釋到 250 cm³ | ① cm³ 換 dm³ ② c₁V₁ = c₂V₂ ③ 檢查濃度變細 | 0.040 mol/dm³ |
合理性檢查(一定要教):算完濃度先問一句「合理嗎」:5.85 g NaCl 溶於 250 cm³ 得 0.4 mol/dm³。若算出 400 mol/dm³,幾乎一定係 cm³ 未換 dm³;若算出 0.0004,就係把 cm³ 當 dm³ 再除多一次。稀釋後濃度一定要比原來細,滴定答案的數量級應與標準液接近。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 22 g CO₂ 有幾多摩爾、幾多個分子? | 0.5 mol;3.01×10²³ 個分子 | 有無先把 44 算出來,還是直接除 22 |
| 25.0 cm³ 的 0.40 mol/dm³ NaCl 加水稀釋到 250 cm³,新濃度是多少? | 0.040 mol/dm³ | 有無先換 dm³,有無用 c₁V₁ = c₂V₂ |
| 25.0 cm³ NaOH 用去 20.0 cm³ 的 0.10 mol/dm³ HCl,求 NaOH 濃度。 | 0.080 mol/dm³ | 有無寫出 1:1 摩爾比,單位有無寫 mol/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 |
|---|---|---|
| 把 cm³ 直接當 dm³ 代入 | c = 0.1 ÷ 250 = 0.0004 mol/dm³ | 「體積先換 dm³:250 除以一千,係 0.25。」 |
| 摩爾質量算錯 | CO₂ 用 12 + 16 = 28 | 「氧係兩個原子,16 要乘二,所以係 44。」 |
| 稀釋時把濃度相加 | 新濃度 = 0.4 + 加水 = 更大 | 「加水只會沖淡,摩爾冇多到,濃度一定跌。」 |
| 滴定忘記乘 1000 | 0.10 × 20 = 2 mol HCl | 「20 cm³ 係 0.020 dm³,唔係 20 dm³。」 |
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 |
|---|---|---|
| 摩爾是什麼單位 | 數量單位,1 mol = 6.02×10²³ 個粒子 | 答「重量」=重講第一幕 |
| 250 cm³ 等於多少 dm³ | 0.250 dm³ | 答 250 或 2.5=重講第二幕 |
| 稀釋後濃度變大還是變細 | 變細,因為溶質摩爾不變、體積變大 | 答變大=重講第三幕 |
09 導師常問
要背幾多條公式?
只需三條換算通道加 c₁V₁ = c₂V₂ 與摩爾比,其餘全部可即場推。
摩爾體積用 24 還是 22.4?
室溫常壓用 24 dm³/mol;標準狀況才用 22.4,答題要寫明所處條件。
計數機可以入 6.02×10²³ 嗎?
可以,但建議先寫成 6.02E23,並在答案保留三位有效數字。
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