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DSE 化學｜有機反應類型 備課指引（導師用）｜加成、取代、氧化怎樣分
學生背得出「烯烴加成、烷烴取代」，但一到「用甚麼測試分辨」就亂。這一堂用溴水與重鉻酸鉀兩個測試把三類反應釘死，再用異構體計數收尾。
本堂目標 學生能夠：① 寫出乙烯與 H₂、Br₂、HBr 的加成產物，並用溴水褪色分辨烯與烷；② 寫出甲烷與氯在紫外光下的取代反應，講出自由基鏈式三步；③ 講出乙醇用酸化的重鉻酸鉀蒸餾得乙醛、回流得乙酸，並指出顏色由橙變綠；④ 數出 C₄H₁₀ 有 2 個、C₅H₁₂ 有 3 個、C₄H₉Br 有 4 個、C₄H₈ 有 3 個結構異構體。
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 |
|---|---|---|
| 官能團 | C=C 屬於哪一類官能團？ | 烯烴的碳碳雙鍵 |
| 同系物 | 烷烴的通式是甚麼？ | CₙH₂ₙ₊₂ |
| 氧化還原 | 氧化在碳化合物中通常怎樣看？ | 加氧或脫氫 |
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 | 兩個測試開場 | 兩支無色液體，一支烯一支烷，怎樣分？ | 提出溴水 |
| 10–24 分 | 加成反應 | 乙烯 + Br₂ → 1,2-二溴乙烷，Mr = 188 | 寫出三個加成產物 |
| 24–36 分 | 自由基取代 | 甲烷 + Cl₂ 在 UV 下，引發、增長、終止 | 講出三步 |
| 36–48 分 | 醇的氧化 | 蒸餾得醛、回流得酸，重鉻酸鉀橙變綠 | 分辨兩個裝置 |
| 48–56 分 | 異構體計數 | C₄H₁₀ 2 個、C₅H₁₂ 3 個、C₄H₉Br 4 個 | 畫完才數 |
| 56–60 分 | 離場檢查 | 即場批改三題 | 三題全對 |
03 講解腳本（照著說就可以）
第一幕：先分類，再寫產物，順序不可倒
烯與炔有 C=C 或 C≡C，可以加成，所以溴水褪色；烷只有單鍵，只能在紫外光下被取代，溴水不褪色。這一句就是分辨測試的全部邏輯。加成是「打開雙鍵、兩邊各加一件」，所以乙烯加 H₂ 得乙烷、加 Br₂ 得 1,2-二溴乙烷、加 HBr 得溴乙烷，產物 Mr 由 28 升到 109。寫產物時一定要寫出結構，只寫名稱半分都拿不到。
叫學生做：寫出乙烯加 HBr 的結構式，並指出哪一邊加 H、哪一邊加 Br。
第二幕：取代反應是鏈式，不是一步完成
甲烷與氯在紫外光下的取代分三步：① 引發——Cl₂ 吸收紫外光，均裂成兩個 Cl·；② 增長——Cl· 奪走甲烷的氫生成 HCl 與 CH₃·，CH₃· 再與 Cl₂ 反應生成 CH₃Cl 與新 Cl·；③ 終止——兩個自由基結合成穩定分子。因為 CH₃Cl 仍可再被取代，實驗會得到一氯至四氯甲烷的混合物，這也是為何工業上要控制比例。答題寫「UV 提供能量打斷 Cl-Cl 鍵」比寫「加熱」準確。
追問：為甚麼產物是混合物而不是純一氯甲烷？
第三幕：氧化看顏色，異構體看碳架
乙醇用酸化重鉻酸鉀：蒸餾（立即取出產物）得乙醛，回流（保持接觸）得乙酸；Cr₂O₇²⁻ 由橙色變 Cr³⁺ 綠色，是唯一要記的顏色變化。異構體要先畫碳架再數：C₄H₁₀ 直鏈與支鏈共 2 個；C₅H₁₂ 共 3 個；C₄H₉Br 因溴可在 1、2 位或支鏈不同位置共 4 個；C₄H₈ 的烯烴異構體共 3 個（丁-1-烯、丁-2-烯、2-甲基丙烯）。數漏的主因是只畫直鏈，一定要先問「碳架有幾種」。
叫學生答：C₄H₉Br 第四個異構體在哪個碳上？
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 辨認 | 用化學測試分辨烯與烷 | 加溴水，看是否褪色 | 烯褪色，烷不褪色 |
| 書寫 | 加成產物結構式 | 打開雙鍵，兩邊各加一件 | 乙烯 + HBr 得溴乙烷 |
| 解釋 | 自由基取代三步 | 引發、增長、終止 | UV 打斷 Cl-Cl |
| 計數 | 結構異構體數目 | 先畫碳架，再放官能團 | C₅H₁₂ 共 3 個 |
合理性檢查（一定要教）：檢查：乙烯 C₂H₄ 的 Mr = 28，加 Br₂（160）後 1,2-二溴乙烷 Mr = 188，數值對得上。加 HBr 由 28 升至 109，差額 81 正是 HBr 的 Mr。氧化路徑檢查：乙醇 Mr 46 脫兩個氫得乙醛，再加水得乙酸 Mr 60，兩個產物都由同一支試管出來，差別只在蒸餾或回流。異構體檢查：C₄H₁₀ 的 2 個、C₅H₁₂ 的 3 個、C₆H₁₄ 的 5 個，數目隨碳數增加而快速上升，所以考試只會問到 C₅ 或 C₆。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 乙烯加 Br₂ 的產物 Mr | 188 | 28 + 160 |
| 乙醇回流氧化的產物 | 乙酸（ethanoic acid） | 酸化重鉻酸鉀，保持接觸 |
| C₄H₉Br 的結構異構體數目 | 4 個 | 先畫丁烷兩種碳架再放 Br |
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 |
|---|---|---|
| 把取代寫成加成 | 「甲烷加 Br₂ 得溴甲烷」 | 「烷烴沒有雙鍵，只能取代，而且要有 UV。」 |
| 忽略反應條件 | 只寫「乙醇氧化成乙酸」 | 「蒸餾得醛、回流得酸，條件不同產物不同。」 |
| 異構體只畫直鏈 | 答 C₅H₁₂ 有 1 個 | 「先問碳架：正戊烷、異戊烷、新戊烷，共 3 個。」 |
| 混淆褪色原因 | 「溴水褪色即係烷」 | 「褪色代表有 C=C，屬烯或炔，不是烷。」 |
07 家課建議（直接指到練習卷題號）
- 化學科章節索引 全科章節
- 本科練習卷 Paper 1 乙部 第 5–8 題：有機反應與異構體
08 離場檢查（最後 5 分鐘）
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| 用甚麼測試分辨己烯與己烷 | 溴水，烯烴使其褪色 | 錯：回到第一幕 |
| 乙醇回流氧化的產物 | 乙酸 | 錯：重講蒸餾與回流 |
| C₅H₁₂ 異構體數目 | 3 個 | 錯兩題以上：下堂補碳架練習 |
09 導師常問
要背全部反應嗎？
記住三類各一兩個代表反應，其餘由「官能團＋條件」推出。
為何蒸餾得醛？
醛沸點低，生成即被蒸出，來不及再氧化成酸。
順反異構要不要計？
題目問結構異構體時不計順反；問立體異構體才要另外加上。
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。
