DSE 化學｜焓變與 Hess 定律備課指引（導師用）

DSE 化學｜焓變與 Hess 定律備課指引（導師用）｜由卡計數據砌出未知 ΔH

2026-11-03

學生一見 ΔH 就隨手加正負號，最後答案符號反轉。這一堂只守兩條：q = mcΔT 出來的一定是放出的熱，所以 ΔH 要加負號；Hess 定律則是把已知方程式當積木，先對齊目標方程式的方向與係數，才准相加。

本堂目標　學生能夠：① 用 100 g 水升 6.5 °C 算出 q = 2730 J；② 把 0.0500 mol 反應的 2730 J 換成 ΔH = −54.6 kJ/mol；③ 由 C→CO₂ 的 −394 與 CO→CO₂ 的 −283 用 Hess 定律算出 C→CO 為 −111 kJ/mol；④ 用生成焓算出甲烷燃燒 ΔH = −891 kJ/mol。

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
比熱容量	1 g 水升 1 °C 要幾多能量？	4.2 J
放熱與吸熱	溫度上升代表反應放熱還是吸熱？	放熱，ΔH 為負
生成焓	元素在標準狀態的生成焓是多少？	零
摩爾換算	0.0500 mol 放 2730 J，每摩爾幾多？	54.6 kJ，ΔH 為 −54.6

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	開場提問	問：燃燒一樣嘢，熱去了邊？	講出熱被水吸收
8–22 分	卡計計算	100 g 水由 22.0 升到 28.5 °C	自己算 q 與每摩爾 ΔH
22–34 分	符號規矩	為何 ΔH 要加負號	自己判斷每題正負
34–46 分	Hess 砌方程式	由兩個燃燒熱求 C→CO	自己反轉第二式再相加
46–54 分	生成焓法	甲烷燃燒 −891	自己用生成焓加總
54–60 分	獨立練習	三題限時 8 分鐘	對答案並標錯因

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：卡計算出的是 q，ΔH 要自己補符號

q = mcΔT，100 g 水升 6.5 °C 得 100 乘 4.2 乘 6.5，即 2730 J。水溫上升代表反應放熱，所以 ΔH 是負。再把 2730 J 除 0.0500 mol 得 54 600 J/mol，即 54.6 kJ/mol，寫成 −54.6 kJ/mol。要學生每次先寫「水升溫，放熱，ΔH 負值」，然後才落數字；先判斷符號再計算，比事後補救可靠。

要學生講出水溫由 30 降到 24 °C 時 ΔH 的正負，並講理由。

第二幕：Hess 定律是把方程式當積木，先對齊再相加

目標是 C + ½O₂ → CO。已知 C + O₂ → CO₂ 是 −394，CO + ½O₂ → CO₂ 是 −283。第二式要反轉成 CO₂ → CO + ½O₂，ΔH 變 +283，兩式相加時 CO₂ 抵消，得 C + ½O₂ → CO，ΔH 為 −394 加 283 等於 −111。要學生每次改動方程式都同步改 ΔH：反轉變號、乘係數就乘 ΔH，這兩條規矩寫在紙邊。

要學生把第二式反轉後，講出 CO₂ 為何會抵消。

第三幕：焓是狀態函數，所以路徑可以任意砌

焓變只取決於始態與終態，與路徑無關，這就是 Hess 定律的全部理由。用生成焓算甲烷燃燒：產物是 −394 加兩個 −286，共 −966；反應物是 −75；兩者相減得 −891 kJ/mol。要學生明白「產物減反應物」這一句，並用放熱反應 ΔH 應為負來自查，若算出正數就是次序倒轉。

要學生講出為何生成焓法只需加總，不必畫能量圖。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
卡計算 ΔH	100 g 水升 6.5 °C，0.0500 mol	① q = mcΔT ② 除摩爾數 ③ 判斷符號	−54.6 kJ/mol
Hess 兩式相加	C→CO₂ −394、CO→CO₂ −283	① 反轉第二式 ② 抵消共同物 ③ ΔH 同步變號	−111 kJ/mol
生成焓法	甲烷燃燒，生成焓 −75、−394、−286	① 產物加總 ② 反應物加總 ③ 相減	−891 kJ/mol
中和熱或溶解熱	0.100 mol 放 4200 J	① q = mcΔT ② 除摩爾 ③ 寫負值	−42.0 kJ/mol

合理性檢查（一定要教）：數量級檢查：100 g 水升 6.5 °C 需要約 2 700 J，除 0.05 mol 就是五萬幾 J，即 50 幾 kJ，落在一般燃燒熱的數量級。C→CO 的 −111 應該介乎 −394 與 −283 之間，因為它是部分燃燒；若算出 −677 就是把兩式相加而沒有反轉。甲烷 −891 與課本的約 −890 吻合，若算出 +891 就是產物與反應物次序倒轉。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
200 g 水升 5.0 °C，0.100 mol 反應的 ΔH	−42.0 kJ/mol	有無先除摩爾再轉 kJ
已知 ΔHf CO₂ −394、H₂O −286，CH₄ 燃燒結果	−891 kJ/mol	有無用產物減反應物
0.25 mol 燃燒放 13.65 kJ，ΔH 幾多	−54.6 kJ/mol	有無乘 4 再補負號

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
忘記 ΔH 符號	「水升溫，所以 ΔH = +54.6」	「水吸到熱，即反應放熱；放熱 ΔH 一定係負，你寫正號等於話反應自己吸熱。」
Hess 反轉方程式但唔變號	「第二式反轉，ΔH 照寫 −283」	「方程式反轉等於走相反方向，能量都要變相反；唔變號，相加結果一定錯。」
生成焓次序倒轉	「反應物減產物，得 +891」	「應是產物減反應物；燃燒放熱，ΔH 必為負，你答案正號已經自我否證。」
q 用錯質量	「用反應物 0.0500 mol 當 100 g 入數」	「m 係被加熱嘅水嘅質量，唔係反應物；兩個數字單位都唔同。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

化學科章節索引　先重溫「摩爾與化學計量」，再做卷內第 1、2 題
摩爾與化學計量　第 1 題要先算準摩爾數再除能量
反應速率　第 3 題比較速率與焓變，兩者概念不同

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
100 g 水升 6.5 °C 的 q	2730 J	錯：用了 4.2 乘 6.5 而漏質量
0.0500 mol 反應的 ΔH	−54.6 kJ/mol	錯：漏負號
C→CO 的 ΔH	−111 kJ/mol	錯：兩式直接相加
甲烷燃燒 ΔH	−891 kJ/mol	錯：次序倒轉

09　導師常問

點解要用 ΔH 而唔直接用 q？

q 是某次實驗的熱量，與分量有關；ΔH 是每摩爾的焓變，是物質的性質，可以比較不同反應。

量熱計有熱損失怎麼辦？

實際 q 會偏低，可用已知燃燒熱的物質校正，或接受題目假設無熱損失。答題要講出這個假設。

Hess 定律同能量圖有什麼關係？

能量圖把始態、中間體與終態的高度畫出來；繞路與直達的高度差一樣，就是 Hess 定律的圖像版本。

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