學生一見「4.0 g」就直接當 4.0 mol 用,之後全題錯。這一堂要把「先轉摩爾」變成反射動作:凡是克、凡是 cm³,第一步都先轉。
本堂目標 學生能夠:① 用 n = m ÷ M 由質量求摩爾數;② 用 c = n ÷ V(V 用 dm³)求濃度;③ 由理論與實際摩爾數算百分產率。
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 |
| 摩爾質量 |
NaOH 的摩爾質量是多少 |
40.0 g mol⁻¹ |
| 體積單位 |
250 cm³ 等於多少 dm³ |
0.250 dm³ |
| 有效數字 |
4.0 有幾位有效數字 |
兩位 |
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 |
摩爾的意義 |
mol 是數量單位,不是質量 |
講出 1 mol 有多少粒 |
| 8–20 分 |
質量與摩爾 |
n = m ÷ M |
4.0 g NaOH 得 0.10 mol |
| 20–34 分 |
濃度 |
c = n ÷ V,V 先轉 dm³ |
0.40 mol dm⁻³ |
| 34–46 分 |
氣體摩爾體積 |
室溫常壓 24 dm³ mol⁻¹ |
0.15 mol 得 3.6 dm³ |
| 46–56 分 |
百分產率 |
實際 ÷ 理論 × 100% |
80.0% |
| 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:摩爾是數量,不是質量
NaOH 摩爾質量 40.0 g mol⁻¹,4.0 g ÷ 40.0 = 0.10 mol。
學生最常把「4.0 g」寫成「4.0 mol」,之後濃度全錯;所以第一步永遠是除摩爾質量。
要學生講:8.0 g NaOH 是多少 mol(0.20 mol),為甚麼不是 8.0。
第二幕:濃度一定用 dm³
0.10 mol 溶於 250 cm³,即 0.250 dm³,c = 0.10 ÷ 0.250 = 0.40 mol dm⁻³。
若直接用 250 去除,會得 0.0004 或 400 這類明顯不合理的數字,正好用來自我檢查。
提醒:寫濃度單位一定要 mol dm⁻³,寫 M 在 DSE 已不建議。
第三幕:產率要對同一物質
理論產量 0.20 mol、實際得 0.16 mol → 0.16 ÷ 0.20 × 100% = 80.0%。
若兩邊摩爾比不同,要先用方程式係數換成同一物質,才可以相除。
要學生計:理論 0.25 mol、實際 0.20 mol 的產率(80.0%)。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 摩爾數 |
4.0 g NaOH(M = 40.0) |
n = m ÷ M |
0.10 mol |
| 濃度 |
0.10 mol 溶於 250 cm³ |
V 先除 1000 轉 dm³ |
0.40 mol dm⁻³ |
| 氣體體積 |
0.15 mol(室溫常壓) |
× 24 dm³ mol⁻¹ |
3.6 dm³ |
| 百分產率 |
理論 0.20、實際 0.16 |
實際 ÷ 理論 × 100 |
80.0% |
合理性檢查(一定要教):濃度單位一定是 mol dm⁻³,數值通常在 0.01 至 5 之間;若算出 400 而題目講「稀」溶液,就是把 cm³ 當了 dm³。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 4.0 g NaOH 的摩爾數 |
0.10 mol |
M 有沒有用 40.0 |
| 0.10 mol 溶於 250 cm³ 的濃度 |
0.40 mol dm⁻³ |
體積有沒有轉 dm³ |
| 理論 0.20、實際 0.16 的產率 |
80.0% |
兩邊是否同一物質 |
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 |
| 質量當摩爾數 |
4.0 g 寫成 4.0 mol |
「克要除摩爾質量,才會變成 mol。」 |
| 體積用 cm³ 直接除 |
濃度算成 400 |
「先將 cm³ 轉 dm³,即除 1000。」 |
| 摩爾比漏乘 |
產率算成 40% |
「兩邊先按方程式係數對齊,再相除。」 |
| 有效數字亂寫 |
0.40 寫成 0.4000 |
「題目給兩位有效數字,答案就跟兩位。」 |
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 |
| 4.0 g NaOH 的摩爾數 |
0.10 mol |
三題全對=可進酸鹼 |
| 0.10 mol 溶於 250 cm³ 的濃度 |
0.40 mol dm⁻³ |
錯一題=下堂前重講單位 |
| 理論 0.20、實際 0.16 的產率 |
80.0% |
錯兩題以上=回到第三幕 |
09 導師常問
摩爾質量要背嗎?
常用物質要,其餘題目會給;不懂就用週期表加起來。
濃度可否用 g dm⁻³?
題目指定可以用,但計算摩爾比一定要轉 mol dm⁻³。
產率可以大過 100% 嗎?
不可以;大過 100% 代表產品未乾或有雜質,要指出實驗誤差。
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