學生會背「溫度高就快」,但一問「快幾多、點量」就停手。這一堂要他們每講一個因素,都能接上「粒子碰撞頻率」與一個可量的數字。
本堂目標 學生能夠:① 用 Δ量 ÷ Δ時間 算出平均速率,並寫對單位(g s⁻¹、cm³ s⁻¹、mol dm⁻³ s⁻¹);② 用碰撞理論解釋溫度、濃度、表面積、催化劑四項為何改變速率;③ 講出催化劑不改變產物產量,只降低活化能。
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 |
| 單位換算 |
72.0 cm³ 等於多少 dm³ |
0.072 dm³ |
| 濃度定義 |
0.30 mol 溶於 1.5 dm³ 的濃度 |
0.20 mol dm⁻³ |
| 有效數字 |
0.0450 g s⁻¹ 保留兩位有效數字 |
0.045 g s⁻¹ |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 |
環節 |
導師做什麼 |
學生做什麼 |
| 0–5 分鐘 |
開場快問 |
問「同一塊鎂,剪碎定原塊加酸邊個快?憑什麼」,叫學生舉手揀 |
舉手並講一個理由 |
| 5–15 分鐘 |
先備快檢 |
派三條快檢題,逐條叫學生講答案與單位 |
書面作答,錯的要改單位 |
| 15–35 分鐘 |
三幕講解 |
照腳本講速率式、碰撞理論、四個因素;每幕結束叫一位複述 |
每幕後用一句話複述 |
| 35–45 分鐘 |
題型示範 |
示範質量法與氣體體積法各一題,邊寫邊講步驟編號 |
跟抄步驟並補上單位 |
| 45–55 分鐘 |
獨立練習 |
巡行,只問「你條式寫咗未」,不直接給答案 |
做三題並自行對答案 |
| 55–60 分鐘 |
離場檢查 |
收回三題答案,即場數錯幾題 |
書面作答,不准問同學 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:速率是「量 ÷ 時間」
「速率唔係感覺快慢,係一個數字。你量到嘅變化量,除以用咗嘅時間,就係平均速率。例如大理石由 5.00 g 變 3.20 g,用咗 40 秒:先算少咗幾多,1.80 g;再除 40,就係 0.045 g 每秒。留意兩件事:單位要跟住你量嘅東西,質量就 g s⁻¹,氣體體積就 cm³ s⁻¹;同埋呢個係整段時間嘅平均,早期一定快過後期。」
「速率係邊兩個量相除?單位跟咩走?」
第二幕:第二幕:碰撞理論——為什麼會快
「所有因素最後都只講一件事:參加反應嘅粒子,每秒撞得幾密、撞得幾大力。溫度升,粒子平均動能升,夠能量嘅碰撞多咗;濃度升,同一體積裡面粒子多咗,撞得密啲;表面積大,固體同液體接觸面大咗,只有表面嘅粒子撞得到;催化劑提供另一條路,降低活化能,令更多碰撞有效。四個因素講完,你都要接返『所以碰撞頻率/有效碰撞變咗』。」
「四因素各自改變碰撞的哪一面?」
第三幕:第三幕:催化劑與圖線
「催化劑唔會令你多咗產物,只係快啲到終點:質量法圖線一樣高,只係斜率大咗。溫度每升 10 °C,速率大約乘二;由 20 °C 升到 50 °C 係 3 個 10 °C,即大約乘 8。答題時寫『約』,因為這是經驗規律,不是精確定律。讀圖要讀斜率:斜率=速率;線變平代表反應物濃度跌,速率跌。」
「催化劑改變曲線的哪一部分?斜率還是終點?」
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 平均速率(質量法) |
5.00 g 大理石 40 秒後剩 3.20 g,求平均速率。 |
① 減法求 Δm=1.80 g;② 除以時間 40 s;③ 寫單位 g s⁻¹。 |
0.045 g s⁻¹ |
| 平均速率(氣體體積法) |
72.0 cm³ 氣體用 24.0 s 收集,求平均速率(cm³ s⁻¹ 及 dm³ s⁻¹)。 |
① 72.0 ÷ 24.0=3.00;② 換單位 72.0 cm³=0.072 dm³;③ 再除時間得 0.0030。 |
3.0 cm³ s⁻¹=0.0030 dm³ s⁻¹ |
| 濃度變化速率 |
某溶液由 0.50 降到 0.20 mol dm⁻³,用 40 秒,求速率。 |
① Δc=0.30;② ÷40;③ 單位 mol dm⁻³ s⁻¹。 |
0.0075 mol dm⁻³ s⁻¹ |
| 因素比較題 |
20 °C 時速率 0.020 mol dm⁻³ s⁻¹,升到 50 °C 約變多少? |
① 數出 3 個 10 °C;② 每次乘 2;③ 得乘 8。 |
約 0.16 mol dm⁻³ s⁻¹ |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:0.045 g s⁻¹ × 40 s 要回到 1.80 g;乘 8 之後的速率一定要大於原本(0.020 × 8 = 0.160);催化劑那題答案的「最終氣體體積」必須與無催化劑相同——數字變大就代表你改錯了因素。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| 鋅粒 4.80 g 與酸反應,60 秒後剩 3.00 g,求平均速率。 |
0.030 g s⁻¹ |
有沒有先減再除;單位有沒有寫 s⁻¹ |
| 96 cm³ 氫氣用 32 秒收集,求速率(cm³ s⁻¹)。 |
3.0 cm³ s⁻¹ |
是否誤把時間當分子 |
| 溫度由 15 °C 升到 35 °C,速率約變幾倍? |
4 倍(兩個 10 °C,2×2) |
有沒有數清「幾個 10 °C」 |
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 |
| 分子分母調轉 |
寫成 40 ÷ 1.80 |
「速率係『變化量 除 時間』,唔係時間除變化量;你條答案應該係細過 1 嘅數。」 |
| 單位跟錯 |
質量題寫 mol dm⁻³ s⁻¹ |
「你量嘅係克,單位就要跟克,寫 g s⁻¹。」 |
| 以為催化劑增加產量 |
答「加催化劑可以產生多啲氣體」 |
「催化劑只快唔多;你睇圖,終點高度一樣。」 |
| 忽略平均與瞬時之別 |
用初段速率去答整段時間 |
「題目問全程就用全程:總變化量 除 總時間。」 |
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 |
| 6.00 g 減至 3.60 g,用 80 秒,平均速率? |
0.030 g s⁻¹ |
錯=下堂重講第一幕的除法次序 |
| 120 cm³ 用 40 秒,速率? |
3.0 cm³ s⁻¹ |
錯=重練單位跟隨 |
| 25 °C 升到 45 °C,速率約乘幾倍? |
4 倍(2 個 10 °C) |
錯兩題以上=回到第二幕碰撞理論 |
09 導師常問
這一章適合哪個年級?
中五下學期至中六,DSE 化學卷一的速率題都用得上。
60 分鐘夠不夠?
夠,講解佔 20 分鐘,其餘都是學生動手與對答案。
有無配套練習?
家課欄連到站內化學章節索引,可配合反應速率題型逐題練。
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