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DSE 化學｜烷烴與烯烴 備課指引（導師用）｜同分異構物與加成產物
學生畫得出乙烯，但一問「丁烷有幾個異構物」就開始亂。這一堂用畫圖與數數做骨幹，把分子式、結構與反應連成一條線。
本堂目標 學生能夠：① 由分子式畫出所有結構異構物（C₄H₁₀ 有 2 個、C₅H₁₂ 有 3 個）；② 講出烷烴只有取代反應、烯烴有加成反應，並用溴水褪色區分；③ 算出 0.10 mol 乙烯完全加成得 18.79 g 二溴乙烷（M = 187.9 g mol⁻¹），並講出 2.4 dm³ 的常溫體積。
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 |
|---|---|---|
| 摩爾與質量 | 0.10 mol 的摩爾質量 187.9 g mol⁻¹，質量幾多？ | 18.79 g |
| 常溫摩爾體積 | 0.10 mol 氣體在常溫約幾多 dm³？ | 2.4 dm³ |
| 單鍵與雙鍵 | 雙鍵可以再加原子嗎？ | 可以，雙鍵會打開成單鍵 |
02 課堂流程（60 分鐘）
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–10 分 | 分子式開場 | 給 C₄H₁₀，問可以畫出幾個不同結構 | 畫出 2 個 |
| 10–24 分 | 異構物系統畫法 | 先畫最長直鏈，再逐個縮短並掛支鏈 | C₅H₁₂ 畫出 3 個 |
| 24–38 分 | 烷烴 vs 烯烴 | 通式 CₙH₂ₙ₊₂ 與 CₙH₂ₙ；取代 vs 加成 | 講出分別並各舉一例 |
| 38–48 分 | 檢驗與加成計算 | 溴水褪色；0.10 mol 乙烯加成 | 算出 18.79 g |
| 48–56 分 | 燃燒與用途 | 丙烷燃燒需 5 mol O₂；塑膠與燃料 | 寫出平衡方程式 |
| 56–60 分 | 離場三問 | 即場批 | 三題全對 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：異構物不是靠靈感，是靠系統
C₄H₁₀：先寫四個碳直鏈（丁烷），再把主鏈縮到三個碳、剩一個碳做支鏈（2-甲基丙烷），共 2 個。C₅H₁₂：直鏈、一個支鏈（兩種位置）、兩個支鏈，共 3 個。
教法：每次縮短主鏈，支鏈位置由左至右填，重複就刪。這個流程可以推到 C₆。
教法：每次縮短主鏈，支鏈位置由左至右填，重複就刪。這個流程可以推到 C₆。
要學生做：用同一流程畫 C₆H₁₄ 的異構物（5 個）。
第二幕：烷烴與烯烴：一句話分辨
烷烴全是單鍵，饱和，只能在光照下被鹵素取代；烯烴有雙鍵，可以加成。
檢驗：加溴水（橙棕色），烯烴令它褪色，烷烴不變。答題要寫「褪色」與「加成」，不是「反應」。
檢驗：加溴水（橙棕色），烯烴令它褪色，烷烴不變。答題要寫「褪色」與「加成」，不是「反應」。
要學生講：為何烯烴會令溴水褪色，烷烴不會？
第三幕：由方程式算質量與體積
CH₂=CH₂ + Br₂ → CH₂BrCH₂Br，1:1 反應。0.10 mol 乙烯 → 0.10 mol 產物，M = 187.9 g mol⁻¹，所以質量 18.79 g；乙烯本身在常溫約 2.4 dm³。
燃燒：C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O，係數由碳、氫、氧順序配平。
燃燒：C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O，係數由碳、氫、氧順序配平。
提醒：加成產物只加一份 Br₂，除非題目寫「過量」。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 畫圖 | 由分子式畫異構物 | 主鏈由長到短 | C₄H₁₀ 有 2 個 |
| 辨別 | 用化學測試分烷烴與烯烴 | 溴水褪色 | 烯烴褪色 |
| 計算 | 加成產物質量 | 摩爾比 1:1 再乘摩爾質量 | 18.79 g |
| 方程式 | 完全燃燒配平 | C、H、O 順序 | 丙烷需 5 mol O₂ |
合理性檢查（一定要教）：M(C₂H₄Br₂) = 2×12.01 + 4×1.008 + 2×79.90 = 187.9 g mol⁻¹。烯烴通式 CₙH₂ₙ 只在單一個雙鍵時成立，環烷烴同式但性質不同，答題要指明「含一個雙鍵的開鏈烯烴」。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 0.10 mol 乙烯完全加成的產物質量 | 18.79 g | 1:1 摩爾比 |
| C₅H₁₂ 的結構異構物數目 | 3 個 | 主鏈 5、4、3 逐級縮短 |
| 分辨己烷與己烯的試劑 | 溴水 | 烯烴令其褪色 |
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 |
|---|---|---|
| 異構物重複計數 | C₄H₁₀ 答 3 個 | 「2-甲基丙烷倒轉仍是同一個，位置要由一端數。」 |
| 加成當成取代 | 寫「乙烯與溴發生取代」 | 「雙鍵打開加原子，這是加成。」 |
| 摩爾質量用錯 | 只用 C₂H₄ 的 28.1 | 「產物已加上兩個溴，質量一定比反應物大。」 |
| 燃燒係數未配平 | 丙烷寫 3O₂ | 「先數碳三、氫八，氧就是 3 + 2 = 5。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- DSE 化學練習卷（有機化學） 乙部結構與加成計算題
- 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 |
|---|---|---|
| C₄H₁₀ 的結構異構物數目 | 2 個 | 三題全對＝可進醇與羧酸 |
| 0.10 mol 乙烯加成產物質量 | 18.79 g | 錯一題＝下堂前重講摩爾比 |
| 分辨烷烴與烯烴的試劑 | 溴水 | 錯兩題以上＝回到第一幕 |
09 導師常問
異構物要背數目嗎？
不用背，用「主鏈由長到短」的流程畫，數目自然出來。
為何烯烴不溶於水但仍能與溴水反應？
反應在界面或溴的水溶液中發生，溶解性不影響反應。
分支越多沸點越高還是越低？
越低：分支令分子接觸面積減少，范德華力較弱。
本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。
