DSE 化學｜反應速率備課指引（導師用）｜速率計算、碰撞理論與催化劑

2026-10-28

學生答「加熱加快反應」一定對，但答不出「為什麼」。這一堂要他們用「有效碰撞頻率」講一次，再講催化劑為何不改變平衡位置。

本堂目標　學生能夠：① 用 Δ濃度／Δ時間算平均速率並寫對單位；② 用碰撞理論解釋四個影響因素；③ 說出催化劑的作用與限制。

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
濃度單位	mol dm⁻³ 是什麼意思	每 dm³ 溶液含多少 mol
時間單位	30 s 等於多少分鐘	0.5 分鐘
能量圖	活化能是哪一段	反應物到過渡態的能量差

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	速率定義	濃度變化除以時間	講出單位
8–24 分	速率計算	2.0 → 1.4 M 用 30 s	算出 0.020 mol dm⁻³ s⁻¹
24–40 分	碰撞理論	有效碰撞、活化能	畫能量圖
40–52 分	四個因素	濃度、溫度、表面積、催化劑	逐項用碰撞解釋
52–56 分	實驗量度	氣體體積、質量損失、顏色	選對方法
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：速率一定有單位

平均速率 = Δ[反應物] ÷ Δt。2.0 → 1.4 mol dm⁻³ 用 30 s：(2.0 − 1.4) ÷ 30 = 0.020 mol dm⁻³ s⁻¹。
單位寫錯就扣分，mol dm⁻³ s⁻¹ 要整串寫出來。

要學生講：為什麼速率會隨時間變慢（反應物濃度下降）。

第二幕：碰撞理論：三個條件缺一不可

粒子要 ① 碰撞 ② 有足夠能量（≥ 活化能）③ 正確取向，才算有效碰撞。
加熱令粒子平均動能上升，能量分佈右移，超過活化能的粒子大幅增加，所以速率上升。

提醒：「碰撞多了」不夠，要講「有效碰撞頻率」。

第三幕：催化劑：降活化能，不改變產量

催化劑提供另一條較低活化能的途徑，正逆反應同樣受惠，所以平衡位置與產量不變，只縮短達到平衡的時間。
溫度每升 10 K 速率約倍增（粗略規律），升 20 K 約 4 倍。

要學生答：加催化劑會不會令產量增加（不會）。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
速率計算	濃度與時間	Δ濃度 ÷ Δ時間，寫單位	0.020 mol dm⁻³ s⁻¹
氣體量度	40 cm³ → 16 cm³ 用 20 s	Δ體積 ÷ Δ時間	1.2 cm³ s⁻¹
解釋	為何粉末比塊狀快	表面積大，接觸面多	有效碰撞頻率升
催化劑	與溫度的分別	降活化能 vs 升平均動能	平衡位置不變 vs 可能移動

合理性檢查（一定要教）：速率一定是正數；若計出負值，就是初濃度與末濃度倒轉。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
2.0 → 1.4 mol dm⁻³ 用 30 s	0.020 mol dm⁻³ s⁻¹	單位有沒有齊
氣體由 40 cm³ 減到 16 cm³ 用 20 s	1.2 cm³ s⁻¹	有沒有用減少的量
溫度升 20 K 速率約變幾倍	約 4 倍	有沒有用倍增規律

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
速率無單位	只寫 0.020	「速率係濃度除以時間，單位要跟住寫。」
用生成物濃度當反應物	Δ 取錯方向	「反應物係減少，取絕對值。」
催化劑說會增產	答「產量增加」	「催化劑只加快，唔會改變平衡位置。」
只講碰撞多	未提有效碰撞	「要有足夠能量同正確取向才算有效。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

DSE 化學練習卷（平均速率計算）　甲部選擇題（濃度與速率）
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
2.0 → 1.4 M 用 30 s 的速率	0.020 mol dm⁻³ s⁻¹	三題全對＝可進化學平衡
催化劑對平衡的影響	不改變平衡位置	錯一題＝下堂前重講碰撞理論
溫度升 20 K 的倍數	約 4 倍	錯兩題以上＝回到第二幕

09　導師常問

速率與平衡有何分別？

速率講快慢，平衡講最終比例；催化劑影響前者，不影響後者。

一定要畫能量圖嗎？

解釋題畫一次會清楚很多，尤其比較有無催化劑。

量度方法怎樣選？

有氣體生成用體積，有顏色變化用比色或觀察時間。

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