113年升大學分科測驗解題王：化學考科（108課綱） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江騏

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高中化學學習指南：精進與挑戰 本書特色 本書旨在為高中階段的化學學習者提供一套全面且深入的學習輔助材料，涵蓋了從基礎概念建立到複雜應用題的解析策略。我們理解化學學習的獨特性，它不僅要求對抽象概念的理解，更需要紮實的計算能力和實驗操作的邏輯思維。因此，本書的結構設計著重於引導學生建立清晰的知識體系，並透過大量的實戰演練，確保知識的內化與靈活運用。 第一部分：基礎概念與結構 1. 原子結構與元素週期性 本章節深入探討原子的基本組成，包括質子、中子與電子的概念，以及同位素的差異性。我們詳細解析了電子組態的規則，如洪德定則（Hund's rule）、泡利不相容原理（Pauli exclusion principle）與洪特規則（Aufbau principle），並以圖示化方式呈現不同軌域（s, p, d, f）的形狀與能量分佈。 接著，將焦點轉移至元素週期表的構造與意義。內容涵蓋週期性規律的成因，如原子半徑、游離能、電子親和能與電負度隨週期與族數的變化趨勢。我們提供了大量的比較練習，要求學生不僅能描述趨勢，更要能解釋背後的量子力學原理。例如，深入探討為何第三週期元素如氯的電子親和能顯著高於氟，解析有效核電荷對能階的影響。 2. 化學鍵結與分子結構 本部分是理解物質特性的核心。我們從離子鍵的形成機制出發，探討晶格能的計算與影響因素，並輔以實際晶體結構（如NaCl, CsCl）的立體模型分析。共價鍵的內容則涵蓋價鍵理論（VB theory）與分子軌域理論（MO theory）。特別是MO理論部分，我們詳細繪製了雙原子分子（如O₂, N₂）的能階圖，並計算其鍵序，區分順磁性與抗磁性物質的區別。 分子幾何的探討，主要依賴價層電子對互斥理論（VSEPR），並擴展至混成軌域的概念（sp, sp², sp³混成）。書中包含大量的結構繪製練習，要求學生能夠準確預測複雜分子（如SF₆, XeF₄）的空間排列與鍵角。此外，分子間作用力（凡得瓦力、偶極-偶極力、氫鍵）的分析是理解物質相變的關鍵，本書提供了不同物質間作用力強弱的比較與實際例子，例如解釋為何水和氨的沸點遠高於同族其他元素。 第二部分：化學反應的定量與熱力學 3. 化學計量與溶液化學 本章節是應用計算能力的基礎。內容從摩爾、莫耳數的精確定義開始，強調原子量與分子量的準確性。我們提供了多步反應的平衡化學計量計算，包括限制反應物、過量反應物與產率的判定。對於氣體相關的計算，則結合理想氣體方程式（PV=nRT），並探討實際氣體在極端條件下偏離理想行為的現象及范德華（van der Waals）方程式的應用。 溶液化學部分，著重於濃度單位的轉換與溶解度的探討。除了常見的莫耳濃度、重量百分比外，還引入了重量莫耳濃度與體積莫耳濃度的差異化計算。溶液的性質，特別是依數性質（Colligative Properties），如蒸氣壓下降、沸點上升、凝固點下降和滲透壓，均提供詳細的數學模型推導與實際應用範例，例如利用凝固點下降法測量未知溶質的分子量。 4. 化學熱力學 熱力學是理解能量轉換的核心。本書詳細闡述熱力學第一定律（能量守恆），並區分定容與定壓下的熱量變化。熱化學方面，涵蓋了標準生成焓（ΔH°f）、燃燒熱的測量與計算，以及利用赫斯定律（Hess's Law）進行間接熱量計算的策略。 更進一步，我們引入了熱力學第二定律——熵（Entropy）的概念，並定義了吉布斯自由能（Gibbs Free Energy, ΔG）。重點在於分析反應的自發性（ΔG < 0）與平衡常數（K）之間的關聯性（ΔG° = -RTlnK）。本部分要求學生能夠綜合判斷反應在不同溫度下的能量驅動因素，並分析高溫或低溫對反應方向的影響。 第三部分：反應速率與化學平衡 5. 化學反應速率 本章節側重於反應的動態過程。我們引入反應速率的定義、如何通過實驗數據（初速法或積分法）確定反應級數與速率定律式。速率常數（k）的溫度依賴性，透過阿瑞尼斯方程式（Arrhenius Equation）進行深入探討，強調活化能（Ea）在速率控制中的關鍵作用。 此外，反應機理的分析是本章的亮點。我們區分了基本反應（Elementary steps）與總體反應，並解釋了慢速步驟（Rate-determining step）如何決定反應的總體速率。對於催化劑，本書詳述了其作用機理，包括均相與異相催化，並分析了如何通過改變活化能來加速反應，而不改變反應的熱力學平衡位置。 6. 化學平衡 化學平衡的探討建立在熱力學基礎之上。本書清晰界定了動態平衡的含義，並推導了濃度商（Q）與平衡常數（K）的關係。針對不同類型的反應（氣相反應、沉澱反應、酸鹼反應），提供了建立和計算平衡常數的系統方法。 勒沙特列原理（Le Chatelier's Principle）是分析平衡移動的基石。我們通過對濃度、壓力（體積）和溫度的系統性干預，來預測平衡的移動方向。特別是氣相反應中，如何結合平衡常數與壓力變化進行精確的平衡濃度計算，提供了詳盡的步驟指導。酸鹼平衡部分則涵蓋了強酸強鹼、弱酸弱鹼的pH計算、緩衝溶液的配製與緩衝能力分析，以及酸鹼滴定的化學計量點與半計量點的pH值計算。 第四部分：電化學與有機化學導論 7. 電化學 電化學部分連接了化學反應與電能的轉化。內容涵蓋氧化還原反應的配平（半反應法），並定義了標準電極電位（E°）。重點在於理解法拉第定律（Faraday's Law），用於計算電解過程中物質的生成量。 電池的分析是本章的實用核心。我們詳述了原電池（如鋅銅電池）的工作原理，包括陽極、陰極的反應，並利用能斯特方程式（Nernst Equation）計算非標準條件下的電池電動勢（EMF）。對於電解池，本書分析了電解的順序（優先反應的判斷）及過電位現象。 8. 有機化學基礎 本章節提供有機化學的入門視角。首先介紹碳原子的獨特性質，如成鍵的多樣性與異構現象。內容涵蓋了基礎的烴類（烷、烯、炔）、醇、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的命名法（IUPAC）與基本結構特徵。 重點在於理解官能基的化學性質與反應類型。本書精選了烷類、烯類（如加成反應）、醇類（氧化反應）以及簡單的取代反應，並輔以機理圖示，幫助學生理解反應的電子流動方向。此外，對異構體（結構異構與立體異構，如順反異構）的識別與描述，是本章不可或缺的部分。 學習策略與應用 本書最後的章節提供了針對複雜題型的解題策略總結。我們強調「由果溯因」的思維模式，尤其是在涉及多個化學原理耦合的綜合題中（例如：電解與熱化學的結合）。我們建議讀者在練習時，應先嘗試不查閱公式地回憶原理，再對照計算步驟，確保知識的獨立提取能力。 這本指南不僅是一本解題手冊，更是一套系統性的思維訓練工具，旨在幫助學習者在面對任何化學挑戰時，都能保持清晰的邏輯脈絡，從容應對。