DSE 化學科完全攻略：十二大必修課題 + 選修單元全面解析 | 考試形式、溫習策略與高頻考點

Paper 1 重要細節

• • Paper 1A（MC）：共 36 題，Part I 主要考課題 I 至 VIII（基礎課題），Part II 主要考課題 IX 至 XII（進階課題）。每題 1 分，全部單選。建議在 45 分鐘內完成。
• • Paper 1B（結構題）：Part I 涵蓋基礎課題（56 分），Part II 涵蓋進階課題（28 分）。題目以短答、計算和論述為主，部分題目可能涉及實驗數據分析。建議用約 105 分鐘作答。
• • 作答語言：可選中文或英文卷。化學術語以英文為主流，如果英文基礎不差，建議選英文卷避免中譯英的術語錯誤。

核心考點

• • 大氣的組成與演變：原始大氣（主要含 CO₂、水蒸氣、N₂）與現今大氣（78% N₂、21% O₂、0.04% CO₂）的分別。光合作用如何使大氣中的 O₂ 增加。
• • 海洋的組成：海水中溶解的離子（Na⁺、Cl⁻、Mg²⁺、SO₄²⁻ 等）及其來源（岩石風化和火山活動）。
• • 岩石與礦物：三大岩石類型（火成岩、沉積岩、變質岩）的成因及特徵。

核心考點

• • 原子結構：質子、中子、電子的性質和位置。原子序數 = 質子數 = 電子數；質量數 = 質子數 + 中子數。
• • 同位素：同一元素的原子具有相同的質子數但不同的中子數。相對原子質量是各同位素質量的加權平均值。
• • 電子排佈：前 20 個元素的電子排佈（2, 8, 8, 2 規則）。電子殼層填滿順序及最外層電子數與化學性質的關係。
• • 元素週期表：族（Group）和週期（Period）的概念。同族元素性質相似（最外層電子數相同）；同週期元素原子半徑的變化趨勢。

核心考點

• • 金屬鍵與金屬的物理性質：金屬鍵由金屬陽離子和自由電子（離域電子海）之間的靜電吸引力構成。這解釋了金屬的導電性、導熱性、延展性。
• • 金屬活性序（Reactivity Series）：K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Au。這是化學科的「萬能排列」，幾乎年年必考。
• • 金屬的提取：活性高的金屬用電解法提取（如 Al），中等活性的用碳還原法（如 Fe），不活潑的可直接在自然界找到（如 Au）。
• • 金屬的腐蝕與防鏽：鐵的鏽蝕需要水和氧氣同時存在。防鏽方法包括塗油漆、電鍍、鍍鋅（犧牲性保護）和合金。

核心考點

• • 酸鹼定義：阿倫尼烏斯定義（酸在水中產生 H⁺，鹼產生 OH⁻）與布朗斯特-洛里定義（酸是質子供體，鹼是質子受體）。DSE 以布朗斯特-洛里定義為主。
• • pH 值：pH = -log[H⁺]。pH < 7 為酸性，pH = 7 為中性，pH > 7 為鹼性。每降低 1 個 pH 值，H⁺ 濃度增加 10 倍。
• • 中和反應：酸 + 鹼 → 鹽 + 水。滴定實驗是必考題型，包括指示劑的選擇、滴定曲線的解讀、終點（End Point）與等當點（Equivalence Point）的分別。
• • 鹽類：正鹽、酸式鹽和鹼式鹽的區別。不溶性鹽的沉澱反應和過濾分離。

核心考點

• • 化石燃料：煤、石油和天然氣的成因和主要成分。石油的分餾原理——利用不同碳鏈長度的烴具有不同沸點的特性進行分離。
• • 烴類：烷烴（CₙH₂ₙ₊₂，單鍵，飽和）和烯烴（CₙH₂ₙ，含雙鍵，不飽和）的命名、結構和性質差異。溴水褪色測試用於區分飽和烴和不飽和烴。
• • 同系物：具有相同通式、相鄰成員相差 CH₂、化學性質相似但物理性質有規律性遞變的一系列化合物。
• • 聚合反應：加聚反應（如乙烯聚合成聚乙烯）的概念和表達方式。塑膠的環保問題。

核心考點

• • 離子鍵：金屬原子失去電子形成正離子，非金屬原子獲得電子形成負離子，正負離子之間的靜電吸引力。離子化合物的特性：高熔沸點、固態不導電但溶液或熔融態導電。
• • 共價鍵：非金屬原子之間共用電子對形成。單鍵、雙鍵、三鍵的區別。共價化合物的一般特性：低熔沸點、不導電。
• • 分子間作用力：范德華力（van der Waals' forces）——分子量越大，范德華力越強，沸點越高。這解釋了同系物中沸點隨碳鏈增長而升高的趨勢。
• • 結構與性質：巨型離子結構（如 NaCl）、巨型共價結構（如鑽石、石墨、二氧化矽）和簡單分子結構（如 H₂O、CO₂）的比較。

核心考點

• • 氧化數：計算元素在化合物中的氧化數的規則。氧化 = 氧化數升高 = 失去電子；還原 = 氧化數降低 = 獲得電子。口訣：「升失氧，降得還」（氧化數上升 = 失去電子 = 被氧化）。
• • 氧化還原半方程式：在酸性環境中配平半方程式的步驟——先平原子、再用 H₂O 平 O、用 H⁺ 平 H、最後用 e⁻ 平電荷。
• • 化學電池：簡單化學電池（鋅銅電池）的原理——較活潑的金屬作負極（氧化），較不活潑的金屬作正極（還原）。電子由負極流向正極，離子在溶液中遷移。
• • 電解：電解稀硫酸、電解濃氯化鈉溶液等常見電解實驗。陽極（氧化反應）和陰極（還原反應）的產物判斷。電鍍的原理和應用。

核心考點

• • 放熱反應和吸熱反應：放熱反應（ΔH < 0）釋放能量，如燃燒和中和反應；吸熱反應（ΔH > 0）吸收能量，如熱分解。
• • 焓變（Enthalpy Change）：反應焓變 = 產物焓 - 反應物焓。用鍵能計算焓變：ΔH = Σ（斷鍵能量）- Σ（成鍵能量）。
• • 赫斯定律（Hess's Law）：反應的總焓變只取決於始態和終態，與反應路徑無關。用赫斯定律進行焓變計算是常見考題。
• • 燃燒焓：測量燃燒焓的實驗方法（量熱法），計算公式 q = mcΔT，以及實驗誤差來源（熱量散失、不完全燃燒等）。

核心考點

• • 影響反應速率的因素：濃度、溫度、表面面積、催化劑。考生要能用碰撞理論（Collision Theory）解釋每個因素如何影響速率——有效碰撞頻率和碰撞能量。
• • 催化劑：催化劑通過提供一條活化能更低的替代反應路徑來加快反應速率，本身在反應前後不被消耗。
• • 活化能（Activation Energy）：反應物需要超過的最低能量門檻。能量分佈圖（Maxwell-Boltzmann Distribution）的解讀——溫度升高時，超過活化能的粒子比例增加。

核心考點

• • 動態平衡：正反應速率 = 逆反應速率，反應物和產物的濃度保持不變。注意：平衡時濃度不一定相等。
• • 勒沙特列原理（Le Chatelier's Principle）：當平衡系統受到外來干擾（濃度、壓力、溫度變化），系統會自動調節以抵消該干擾。這是 DSE 化學的「萬能原理」，幾乎必考。
• • 催化劑對平衡的影響：催化劑同時加快正逆反應速率，不改變平衡位置，只加快達到平衡的速度。
• • 工業應用：哈伯法合成氨（N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃）的條件選擇——為什麼使用高壓、中等溫度（約 450°C）和鐵催化劑，這是結合動力學和平衡學的綜合題。

核心考點

• • 官能團（Functional Groups）：醇（-OH）、醛（-CHO）、羧酸（-COOH）、酯（-COO-）的結構、命名和性質。各官能團的化學反應（氧化、酯化、水解等）。
• • 有機反應類型：取代反應（如烷烴與鹵素的反應）、加成反應（如烯烴與溴水）、消去反應（如醇脫水生成烯烴）、氧化還原反應、酯化反應和水解反應。
• • 同分異構體（Isomers）：結構異構體的概念和畫法。考生需能夠為給定分子式畫出所有可能的結構異構體。
• • 檢驗反應：用高錳酸鉀（KMnO₄）區分烯烴和烷烴；用 2,4-二硝基苯肼（2,4-DNPH）檢驗醛和酮；用碳酸氫鈉檢驗羧酸。

核心考點

• • 週期表的週期性趨勢：原子半徑、電負度、電離能、金屬性/非金屬性隨族和週期的變化規律。
• • 第三週期元素的性質：氧化物的酸鹼性（Na₂O 鹼性 → SiO₂ 兩性 → P₄O₁₀ 酸性 → SO₃ 酸性 → Cl₂O₇ 酸性）。氯化物的性質和與水的反應。
• • 過渡金屬：過渡金屬的特性（多種氧化態、形成有色化合物、催化活性）。常見過渡金屬離子的顏色（Cu²⁺ 藍色、Fe²⁺ 淺綠色、Fe³⁺ 黃褐色、MnO₄⁻ 紫色）。