學生見到長碳鏈就亂,因為他們逐個字讀而不是先找官能基。這一堂只教一個動作:先圈官能基,再數碳,最後才命名。
本堂目標 學生能夠:① 由結構式圈出官能基並寫出 IUPAC 名稱;② 由百分比組成推實驗式與分子式;③ 寫出酯化反應方程式並用產率算實際質量。
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 |
| 摩爾數 |
18 g 水的摩爾數 |
1 mol |
| 百分比 |
40 佔 100 的幾分之幾 |
0.40 |
| 相對分子質量 |
CH₂O 的 Mr |
30 |
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 |
官能基辨認 |
醇、醛、酮、羧酸、酯、胺、鹵代烴 |
圈出並寫名稱 |
| 10–22 分 |
命名 |
找最長碳鏈、編號靠官能基 |
寫出 3 個名稱 |
| 22–34 分 |
實驗式 |
百分比 ÷ Ar,再除最小數 |
得 CH₂O |
| 34–46 分 |
分子式 |
Mr ÷ 實驗式質量 |
得 C₆H₁₂O₆ |
| 46–56 分 |
酯化與產率 |
酸 + 醇 ⇌ 酯 + 水,產率乘理論值 |
得 11.44 g |
| 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:先圈官能基,後數碳
醇 –OH、醛 –CHO、酮 –C=O(在中間)、羧酸 –COOH、酯 –COO–、胺 –NH₂、鹵代烴 –X。同一個分子可以有多個官能基,命名時以最高優先者為字尾:羧酸 > 醛 > 酮 > 醇 > 胺。
例子:CH₃CH₂OH 是乙醇(醇);CH₃COOH 是乙酸(羧酸);CH₃COOCH₂CH₃ 是乙酸乙酯(酯)。
要學生做:圈出 CH₃CH(OH)COOH 的官能基(羥基+羧基,屬羥基酸)。
第二幕:實驗式與分子式:兩步,不要跳
以 C 40.00%、H 6.67%、O 53.33% 為例:
① 各除以相對原子質量:C 3.33、H 6.67、O 3.33;
② 同除最小數 3.33:得 C 1、H 2.00、O 1.00,即實驗式 CH₂O(Mr 30);
③ Mr = 180 ÷ 30 = 6,所以分子式 C₆H₁₂O₆(葡萄糖)。
要學生計:若 Mr 是 60,分子式是什麼(C₂H₄O₂,即乙酸)。
第三幕:酯化與產率:理論值與實際值分開寫
羧酸 + 醇 ⇌ 酯 + 水(濃硫酸催化、加熱)。乙酸 + 乙醇 → 乙酸乙酯 + 水。
0.20 mol 乙酸與過量乙醇反應,酯的 Mr = 88;產率 65% 時,實際得 0.13 mol,質量 = 0.13 × 88 = 11.44 g。
同分異構:C₄H₁₀ 有 2 個(正丁烷、異丁烷),C₅H₁₂ 有 3 個。
提醒:產率永遠乘在摩爾數,不是乘在分子量上。
04 必教題型與步驟
| 題型 |
例子 |
步驟 |
答案 |
| 辨認 |
圈官能基並命名 |
先官能基、後碳鏈 |
醇/醛/酮/羧酸/酯 |
| 計算 |
百分比推實驗式 |
除 Ar,再除最小數 |
CH₂O |
| 計算 |
實驗式推分子式 |
Mr ÷ 實驗式質量 |
C₆H₁₂O₆ |
| 計算 |
酯化產率 |
mol × 產率 × Mr |
11.44 g |
合理性檢查(一定要教):實驗式的下標一定要是最小整數比,出現 1.5 就要全部乘 2;分子式的倍數一定是整數,算到 6.0 就代表百分比或 Ar 用錯。產率不可能大於 100%,若算出比理論值大,多數是漏了限量反應物。
05 獨立練習三題
| 題目 |
答案 |
想觀察什麼 |
| C 40%、H 6.67%、O 53.33% 的實驗式 |
CH₂O |
除 Ar 再除最小 |
| 實驗式 CH₂O、Mr 180 的分子式 |
C₆H₁₂O₆ |
Mr ÷ 30 |
| 0.20 mol 乙酸、產率 65% 得幾克乙酸乙酯 |
11.44 g |
mol × 產率 × Mr |
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 |
| 只數碳就命名 |
把 CH₃COOH 叫「甲烷」 |
「先圈 –COOH,佢係羧酸。」 |
| 實驗式寫成 1.5 倍 |
答 C₁.₅H₃O₁.₅ |
「下標要整數,全部乘 2。」 |
| 產率乘錯位置 |
把 0.20 mol × 65% × 60 得 7.8 g |
「Mr 係 88,唔係 60。」 |
| 酯化寫成單向 |
用 → 而不用 ⇌ |
「酯化係可逆,要寫雙箭頭。」 |
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 |
| C₄H₁₀ 有幾個同分異構 |
2 個 |
三題全對=可進聚合物 |
| 實驗式 CH₂O、Mr 180 的分子式 |
C₆H₁₂O₆ |
錯一題=下堂前重講實驗式 |
| 0.20 mol 乙酸、產率 65% 的酯質量 |
11.44 g |
錯兩題以上=回到第二幕 |
09 導師常問
要背所有官能基名稱嗎?
常見七個必須熟:醇、醛、酮、羧酸、酯、胺、鹵代烴,其餘可即場推。
為何酯化要濃硫酸?
催化兼吸水,把水移走令平衡向右,提高產率。
同分異構一定要畫出來嗎?
要,DSE 要求畫完整結構式,只寫名稱不給分。
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