Transcript 台大劉緒宗教授
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中國化學會94年度化學年會
高中化學教科書與指考非選擇題試題
• 歷年指考非選擇題試題分析
• 問題呈現方式影響學生作答-難度存在
• 一綱多本教材對指考非選擇題試題命題的影響
台大化學系 劉緒宗教授
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中國化學會94年度化學年會
91 指考非選擇題試題
1.有2.0 克由BaO(s)及CaO(s)所組成的混合物，將其置於1.5 升的瓶中，溫度為27.0℃，且瓶中含有760 毫米
汞柱壓力的二氧化碳氣體。當混合物完全反應之後，生成BaCO3(s)及CaCO3(s)，瓶中二氧化碳氣體的壓力
變為380 毫米汞柱。試問：1.二氧化碳消耗的莫耳數。（2分）
2.原先該混合物中BaO(s)之重量百分比為何？（2分）(原子量：Ba = 137)
表三
2. 鹼氯工業中電解氯化鈉水溶液的一種裝置示意圖：
半透膜
氣體A
氫氣
氯化鈉水溶液
甲電極
乙電極
1.寫出在甲電極發生的平衡半反應式。（2分）
2.電解槽中乙電極一邊產生的氣體A為何？電解後，乙電極
附近之水溶液會呈現酸性或鹼性？（2分）
3.氣體A之水溶液可形成漂白水，寫出其平衡化學反應式。（2分）
電源
3、在溶液凝固點下降的測定實驗中，選用了環己烷當作溶劑，並分成三組進行實驗。實驗數據如表三所示：
組別
化合物
稱取
重量
環己烷
重量
溶液凝
固點
第一組
萘
1.92
克
100克
3.4℃
第二組
樟腦
1.52
克
100克
4.4℃
第三組
碘
1.91
克
100克
4.9℃
1.求出萘溶液的重量莫耳濃度。（2分）
2.利用上述三組實驗數據，經過適當計算處理，將其結果
，以濃度為橫座標，溫度為縱座標，繪入答案卷的方格紙
中。（2分）
3.在上圖中，標示出環己烷的正常凝固點的位置，並寫出
其溫度為幾℃？（2分）
4.求出環己烷的凝固點下降常數Kf ？（2分）
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中國化學會94年度化學年會
91指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
標準差
平 均 得 分 率 (%)
第一大題
4
1 .0 9
1 .3 9
35
第二大題
6
2 .5 0
1 .9 8
42
第三大題
8
2 .1 8
2 .8 3
27
合計
18
5 .7 7
－
32
第一大題 (4 分) 10 % ; (0 分) 50 %
第二大題 (6 分) 12 % ; (0 分) 14 %
第三大題 (8 分) 11 % ; (0 分) 48 %
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93 指考非選擇題
中國化學會94年度化學年會
1. 在不同溫度下，草酸的飽和水溶液濃度如表一所示。表中的濃度是指溶液100克中所含溶質的克數。
表一
溫度
濃度
20
8.7
30
12.5
40
17.5
50
23.9
60
31.5
70
45.8
試根據表一回答下列問題：
(1)用答案卷內的方格紙，以橫軸為溫度，縱軸為溶解度，用適當的尺度，繪出草酸的溶解度
曲線。(2 %)
(2)取60的飽和溶液100克，加入50的蒸餾水57.5克，混合均勻後令其冷卻。試問此溶液冷卻至
哪一溫度時會達到飽和？(2 %)
(3)取30的飽和溶液10.0克，以蒸餾水將其稀釋至250.0mL後，精確量取此稀釋溶液20.0mL，以
0.100M的氫氧化鈉溶液滴定。試問到達滴定終點時，需要用多少mL的氫氧化鈉溶液？(2 %)
2. 芳香族化合物甲的分子式為C8H10。此化合物在適當催化劑的催化下，與溴水反應，可得化合物乙
，化合物乙僅有一種結構，其分子式為C8H9Br。當化合物甲與過量的過錳酸鉀的鹼性溶液加熱，經中
和並純化後，可得化合物丙，化合物丙的分子式為C8H6O4。
試畫出化合物甲、化合物乙、及化合物丙的分子結構圖。(6 %)
3.取大理石粉(碳酸鈣)和焦碳粉均勻混合後，高溫鍛燒，可得氣體甲和固體乙。固體乙僅含鈣
及碳二種元素，而鈣的重量組成百分比為62.5 %。固體乙和過量的水反應，可得氣體丙及固體丁。
氣體丙在適當的催化劑作用下，可以聚合反應，生成與實驗式相同的鐵灰色物質，是一種具有高導
電度的有機導體材料。
(1)寫出固體乙的實驗式。(2 %)
(2)寫出固體乙和水的平衡化學反應式。(2 %)
(3)寫出聚合反應之平衡化學反應式。(2 %)
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93 指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
中國化學會94年度化學年會
標準差
平 均 得 分 率 (%)
1 .6 3
第一大題
6
2 .1 9
3 6 .5
1 .6 8
第二大題
6
0 .8 6
1 4 .3
1 .7 9
第三大題
6
1 .4 2
合計
18
4 .4 7
2 3 .7
－
2 4 .8
選擇題(82) 得分 30.11(36.7%)
第一大題 (6 分) 5.3 % ; (0 分) 21 %
第二大題 (6 分) 5.8 % ; (0 分) 57 %
第三大題 (6 分) 2.9 % ; (0 分) 48 %
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94 指考非選擇題
中國化學會94年度化學年會
1、鋁粉與過氯酸銨的混合物可用為太空梭火箭推進器的燃料，其反應式如下：
3 Al(s) + 3 NH4ClO4(s) Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3 NO(g) + 6 H2O(g) + 2677 kJ
將鋁粉與過氯酸銨各1.0莫耳，放入一個體積為1.0升、溫度為400K的定體積恆溫
反應槽內反應，並測量槽內氣體總壓力隨時間的變化，得二者的關係如圖2。(假設其氣體為理想氣體)
試根據圖2，回答下列問題：
(1)求出鋁粉之消耗速率 (M/min)。（3分）
(2)計算鋁粉在5分鐘內的消耗量 (mol)。（3分）
(3)此反應在5分鐘內放出多少熱量 (kJ)。（3分）
2.已知在適當的反應條件下，1－甲基環己烯可與一當量的H2(g)反應，生成化合物甲；與一當量的
H2O反應，生成化合物乙；與一當量的KMnO4(aq)反應，生成化合物丙。試依據下面的反應途逕，畫出
甲、乙及丙分子的結構式。(各3分)
¤Æ¦X ª« ¥Ò
H 2 (g)
¹` (¶Ê ¤Æ¾¯)
H 2C
H 2C
CH2
H 2O
CH2
C
CH
²¸ »Ä (¶Ê ¤Æ¾¯)
H 3C
1-¥Ò°ò Àô¤v ²m
K M n O 4 (a q )
«Ç·Å , ÆP©Ê±ø ¥ó
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K 2 C r 2 O 7 (aq)
¤Æ¦X ª« ¤A
¨S ¦³ ¤Ï À³
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中國化學會94年度化學年會
94 指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
標準差
平 均 得 分 率 (%)
第一大題
9
2 .4 8
3.18
2 7 .5 6 %
第二大題
9
3 .1 2
3.16
3 4 .6 7 %
合計
18
5 .6
5 .5 9
3 1 .11 ％
選擇題(82) 得分 33.29
第一大題: (9分) 12 % ; (0分) 51%
第二大題: (9分) 12 % ; (0分) 41%
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中國化學會94年度化學年會
從閱卷經驗:
》有一定的百分比的同學對於特定題目的得分很高，
但是另一部份的題目則是作答不理想。
》從答題的方式可看出區域性的差異很大。
》學生對於題意認識不清楚，可能與其語文能力有關;
另外就是對該主題內容了解不透徹。
》基本數學運算能力不足;數字運算不能夠完全整除，
學生通常就不處理。單位換算常是學生困擾的地方。
》數據處理能力不足。
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中國化學會94年度化學年會
一綱多本教材對指考非選擇題試題命題的影響
․實驗題的命題:趨向於理論的實驗試題
使許多化學的內涵無法呈現於試題
․試題內容中的引用常受限於教材的版本
重點式、直述式、定義式的教材內容，減少學生對科學
語言的認識與邏輯思維的訓練，其影響深遠。
中國化學會94年度化學年會
高中化學教科書與指考非選擇題試題
• 歷年指考非選擇題試題分析
• 問題呈現方式影響學生作答-難度存在
• 一綱多本教材對指考非選擇題試題命題的影響
台大化學系 劉緒宗教授
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中國化學會94年度化學年會
91 指考非選擇題試題
1.有2.0 克由BaO(s)及CaO(s)所組成的混合物，將其置於1.5 升的瓶中，溫度為27.0℃，且瓶中含有760 毫米
汞柱壓力的二氧化碳氣體。當混合物完全反應之後，生成BaCO3(s)及CaCO3(s)，瓶中二氧化碳氣體的壓力
變為380 毫米汞柱。試問：1.二氧化碳消耗的莫耳數。（2分）
2.原先該混合物中BaO(s)之重量百分比為何？（2分）(原子量：Ba = 137)
表三
2. 鹼氯工業中電解氯化鈉水溶液的一種裝置示意圖：
半透膜
氣體A
氫氣
氯化鈉水溶液
甲電極
乙電極
1.寫出在甲電極發生的平衡半反應式。（2分）
2.電解槽中乙電極一邊產生的氣體A為何？電解後，乙電極
附近之水溶液會呈現酸性或鹼性？（2分）
3.氣體A之水溶液可形成漂白水，寫出其平衡化學反應式。（2分）
電源
3、在溶液凝固點下降的測定實驗中，選用了環己烷當作溶劑，並分成三組進行實驗。實驗數據如表三所示：
組別
化合物
稱取
重量
環己烷
重量
溶液凝
固點
第一組
萘
1.92
克
100克
3.4℃
第二組
樟腦
1.52
克
100克
4.4℃
第三組
碘
1.91
克
100克
4.9℃
1.求出萘溶液的重量莫耳濃度。（2分）
2.利用上述三組實驗數據，經過適當計算處理，將其結果
，以濃度為橫座標，溫度為縱座標，繪入答案卷的方格紙
中。（2分）
3.在上圖中，標示出環己烷的正常凝固點的位置，並寫出
其溫度為幾℃？（2分）
4.求出環己烷的凝固點下降常數Kf ？（2分）
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中國化學會94年度化學年會
91指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
標準差
平 均 得 分 率 (%)
第一大題
4
1 .0 9
1 .3 9
35
第二大題
6
2 .5 0
1 .9 8
42
第三大題
8
2 .1 8
2 .8 3
27
合計
18
5 .7 7
－
32
第一大題 (4 分) 10 % ; (0 分) 50 %
第二大題 (6 分) 12 % ; (0 分) 14 %
第三大題 (8 分) 11 % ; (0 分) 48 %
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93 指考非選擇題
中國化學會94年度化學年會
1. 在不同溫度下，草酸的飽和水溶液濃度如表一所示。表中的濃度是指溶液100克中所含溶質的克數。
表一
溫度
濃度
20
8.7
30
12.5
40
17.5
50
23.9
60
31.5
70
45.8
試根據表一回答下列問題：
(1)用答案卷內的方格紙，以橫軸為溫度，縱軸為溶解度，用適當的尺度，繪出草酸的溶解度
曲線。(2 %)
(2)取60的飽和溶液100克，加入50的蒸餾水57.5克，混合均勻後令其冷卻。試問此溶液冷卻至
哪一溫度時會達到飽和？(2 %)
(3)取30的飽和溶液10.0克，以蒸餾水將其稀釋至250.0mL後，精確量取此稀釋溶液20.0mL，以
0.100M的氫氧化鈉溶液滴定。試問到達滴定終點時，需要用多少mL的氫氧化鈉溶液？(2 %)
2. 芳香族化合物甲的分子式為C8H10。此化合物在適當催化劑的催化下，與溴水反應，可得化合物乙
，化合物乙僅有一種結構，其分子式為C8H9Br。當化合物甲與過量的過錳酸鉀的鹼性溶液加熱，經中
和並純化後，可得化合物丙，化合物丙的分子式為C8H6O4。
試畫出化合物甲、化合物乙、及化合物丙的分子結構圖。(6 %)
3.取大理石粉(碳酸鈣)和焦碳粉均勻混合後，高溫鍛燒，可得氣體甲和固體乙。固體乙僅含鈣
及碳二種元素，而鈣的重量組成百分比為62.5 %。固體乙和過量的水反應，可得氣體丙及固體丁。
氣體丙在適當的催化劑作用下，可以聚合反應，生成與實驗式相同的鐵灰色物質，是一種具有高導
電度的有機導體材料。
(1)寫出固體乙的實驗式。(2 %)
(2)寫出固體乙和水的平衡化學反應式。(2 %)
(3)寫出聚合反應之平衡化學反應式。(2 %)
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93 指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
中國化學會94年度化學年會
標準差
平 均 得 分 率 (%)
1 .6 3
第一大題
6
2 .1 9
3 6 .5
1 .6 8
第二大題
6
0 .8 6
1 4 .3
1 .7 9
第三大題
6
1 .4 2
合計
18
4 .4 7
2 3 .7
－
2 4 .8
選擇題(82) 得分 30.11(36.7%)
第一大題 (6 分) 5.3 % ; (0 分) 21 %
第二大題 (6 分) 5.8 % ; (0 分) 57 %
第三大題 (6 分) 2.9 % ; (0 分) 48 %
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94 指考非選擇題
中國化學會94年度化學年會
1、鋁粉與過氯酸銨的混合物可用為太空梭火箭推進器的燃料，其反應式如下：
3 Al(s) + 3 NH4ClO4(s) Al2O3(s) + AlCl3(s) + 3 NO(g) + 6 H2O(g) + 2677 kJ
將鋁粉與過氯酸銨各1.0莫耳，放入一個體積為1.0升、溫度為400K的定體積恆溫
反應槽內反應，並測量槽內氣體總壓力隨時間的變化，得二者的關係如圖2。(假設其氣體為理想氣體)
試根據圖2，回答下列問題：
(1)求出鋁粉之消耗速率 (M/min)。（3分）
(2)計算鋁粉在5分鐘內的消耗量 (mol)。（3分）
(3)此反應在5分鐘內放出多少熱量 (kJ)。（3分）
2.已知在適當的反應條件下，1－甲基環己烯可與一當量的H2(g)反應，生成化合物甲；與一當量的
H2O反應，生成化合物乙；與一當量的KMnO4(aq)反應，生成化合物丙。試依據下面的反應途逕，畫出
甲、乙及丙分子的結構式。(各3分)
¤Æ¦X ª« ¥Ò
H 2 (g)
¹` (¶Ê ¤Æ¾¯)
H 2C
H 2C
CH2
H 2O
CH2
C
CH
²¸ »Ä (¶Ê ¤Æ¾¯)
H 3C
1-¥Ò°ò Àô¤v ²m
K M n O 4 (a q )
«Ç·Å , ÆP©Ê±ø ¥ó
¤Æ¦X ª« ¤þ
K 2 C r 2 O 7 (aq)
¤Æ¦X ª« ¤A
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中國化學會94年度化學年會
94 指考非選擇題試題得分
大題
配分
平均得分
標準差
平 均 得 分 率 (%)
第一大題
9
2 .4 8
3.18
2 7 .5 6 %
第二大題
9
3 .1 2
3.16
3 4 .6 7 %
合計
18
5 .6
5 .5 9
3 1 .11 ％
選擇題(82) 得分 33.29
第一大題: (9分) 12 % ; (0分) 51%
第二大題: (9分) 12 % ; (0分) 41%
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中國化學會94年度化學年會
從閱卷經驗:
》有一定的百分比的同學對於特定題目的得分很高，
但是另一部份的題目則是作答不理想。
》從答題的方式可看出區域性的差異很大。
》學生對於題意認識不清楚，可能與其語文能力有關;
另外就是對該主題內容了解不透徹。
》基本數學運算能力不足;數字運算不能夠完全整除，
學生通常就不處理。單位換算常是學生困擾的地方。
》數據處理能力不足。
Slide 9
中國化學會94年度化學年會
一綱多本教材對指考非選擇題試題命題的影響
․實驗題的命題:趨向於理論的實驗試題
使許多化學的內涵無法呈現於試題
․試題內容中的引用常受限於教材的版本
重點式、直述式、定義式的教材內容，減少學生對科學
語言的認識與邏輯思維的訓練，其影響深遠。