1. 評核模式 (Assessment Framework)
- 卷一 (Paper 1)：必修部分 (Compulsory Part)
- 比重：60%
- 考試時間：2小時30分鐘
- 試卷結構：分為甲部及乙部。全部題目必須作答。
- 甲部 (Section A)：多項選擇題 (MC)，通常有 36 題。
- 乙部 (Section B)：傳統題 (Conventional Questions)，包括短答題、結構式題目及論述題。
- 卷二 (Paper 2)：選修部分 (Elective Part)
- 比重：20%
- 考試時間：1小時
- 試卷結構：包含 3 條題目，每題對應一個選修單元。考生須從 3 題中選答 2 題。題目類型為傳統題。
- 校本評核 (School-based Assessment – SBA)
- 比重：20%
- 評核內容：實驗技能 (Practical Skills) 的評估。考生需在校內完成容量分析、定性分析等化學實驗評估任務。
2. 課程大綱
2.1 必修部分 (Compulsory Part)
2.1.1 地球與微觀世界 I (Planet Earth & Microscopic World I)
- 地球的化學：大氣的分餾、海洋中鹽的提取、地殼中的礦物
- 原子結構：質子、中子、電子、同位素 (Isotopes)、相對原子質量 (Relative Atomic Mass)
- 元素週期表：族 (Groups) 與週期 (Periods)、金屬與非金屬分佈、週期趨勢
- 化學鍵：離子鍵 (Ionic Bond) 的形成與電子圖、共價鍵 (Covalent Bond) (單鍵、雙鍵、三鍵、配位鍵)、金屬鍵 (Metallic Bond)
2.1.2 金屬與非金屬 (Metals & Non-metals)
- 金屬的提取：還原法 (碳還原、電解)
- 反應性：金屬活潑性順序 (Reactivity Series)、金屬與氧氣/水/酸的反應、置換反應
- 防鏽與合金：鐵的生鏽條件、防鏽方法 (油漆、電鍍、犧牲性保護)、合金 (Alloys) 的特性與應用
- 摩爾概念：摩爾 (Mole)、阿伏加德羅常數 (Avogadro Constant)、摩爾質量、氣體摩爾體積
- 化學計量：經驗式 (Empirical Formula) 與分子式 (Molecular Formula)、化學方程式的配平、限量反應物 (Limiting Reactant)、百分產率
2.1.3 酸和鹽基 (Acids and Bases)
- 酸與鹼：氫離子 ($H^+$) 與氫氧根離子 ($OH^-$) 的作用、強酸/弱酸、強鹼/弱鹼的定義 (電離度)
- pH值：指示劑的選擇、pH值計算
- 鹽的製備：中和反應 (Neutralization)、金屬與酸的反應、沉澱反應 (製備不溶性鹽)
- 容量分析：標準溶液的配製、滴定法 (Titration)、指示劑終點
2.1.4 化石燃料和碳化合物 (Fossil Fuels and Carbon Compounds)
- 原油分餾：各餾分 (Fractions) 的沸點與用途
- 同源系列：烷烴 (Alkanes – 飽和烴)、烯烴 (Alkenes – 不飽和烴)、異構體 (Isomers)、命名法 (IUPAC)
- 化學反應：烷烴的取代反應 (Substitution)、烯烴的加成反應 (Addition: 溴水測試)
- 聚合作用：加成聚合物 (Addition Polymers: PE, PVC, PS) 的結構與單體
2.1.5 微觀世界 II (Microscopic World II)
- 分子形狀：VSEPR 理論預測分子形狀 (直線形、平面三角形、四面體、三角錐體、V形)
- 極性：鍵的極性 (電負性 Electronegativity)、分子的極性 (偶極矩 Dipole Moment)
- 分子間作用力：范德華力 (van der Waals’ forces)、氫鍵 (Hydrogen Bonding) 及其對沸點/溶解度的影響
- 晶體結構：巨型離子結構 (Giant Ionic)、巨型共價結構 (Giant Covalent: 金剛石、石墨、石英)、簡單分子結構 (Simple Molecular)、巨型金屬結構 (Giant Metallic) 及其物理性質
2.1.6 氧化還原反應、化學電池和電解 (Redox, Cells and Electrolysis)
- 氧化還原：氧化數 (Oxidation Number) 的分配、氧化劑與還原劑的識別、半方程式與全方程式的配平
- 化學電池：原電池 (Galvanic Cell) 的原理、鹽橋的作用、電極電勢的比較、常見電池 (乾電池、鉛酸蓄電池、氫氧燃料電池)
- 電解：電解池 (Electrolytic Cell) 的原理、優先放電順序 (電化學順序、濃度效應、電極性質)、工業應用 (電鍍、金屬提純、氯鹼工業簡介)
2.1.7 化學反應和能量 (Chemical Reactions and Energy)
- 焓變：放熱反應 ($\Delta H < 0$) 與吸熱反應 ($\Delta H > 0$)、標準焓變 (燃燒焓、生成焓、中和焓)
- 實驗測量：量熱法 (Calorimetry) 計算熱量變化 ($q=mc\Delta T$)
- 赫斯定律 (Hess’s Law)：利用能量循環 (Energy Cycle) 計算未知焓變
2.1.8 反應速率與化學平衡 (Rate of Reaction & Chemical Equilibrium)
- 反應速率：量度方法 (氣體體積、質量變化、顏色變化)、影響因素 (濃度、溫度、表面積、催化劑)
- 碰撞理論：有效碰撞、活化能 (Activation Energy)、麥克斯韋-玻爾茲曼分佈 (Maxwell-Boltzmann Distribution)
- 動態平衡：可逆反應的特徵
- 勒沙得利爾原則 (Le Chatelier’s Principle)：濃度、壓力、溫度變化對平衡位置的影響
- 平衡常數：$K_c$ 的計算與意義、反應商數 ($Q_c$)
2.1.9 碳化合物的化學 (Chemistry of Carbon Compounds)
- 官能團：醇 (Alcohols: -OH)、醛 (Aldehydes: -CHO)、酮 (Ketones: >C=O)、羧酸 (Carboxylic Acids: -COOH)、酯 (Esters: -COO-)、酰胺 (Amides: -CONH-)
- 反應類型：氧化反應 (1°/2°/3°醇的氧化、重鉻酸鉀/高錳酸鉀測試)、還原反應 (LiAlH4/NaBH4)、酯化反應 (Esterification)、水解反應 (Hydrolysis)
- 縮合聚合作用：聚酯 (Polyesters: PET)、聚酰胺 (Polyamides: Nylon, Kevlar) 的結構與水解
2.2 選修部分 (Elective Part)
2.2.1 工業化學 (Industrial Chemistry)
- 速率方程：反應級數 (Order of Reaction)、速率常數 ($k$)、半衰期 (一級反應)、阿倫尼烏斯方程 (Arrhenius Equation) 測定活化能
- 工業過程：哈柏法 (Haber Process – 製氨)、接觸法 (Contact Process – 製硫酸)、甲醇合成、氯鹼工業 (Chlor-alkali Industry) 的條件優化與經濟/環境考量
- 綠色化學：原子經濟性 (Atom Economy)、減少廢物與有毒物質、催化劑的應用
2.2.2 物料化學 (Materials Chemistry)
- 天然與合成聚合物：纖維素、蛋白質、合成橡膠、熱塑性與熱固性塑膠
- 納米物料：碳納米管 (Carbon Nanotubes)、富勒烯 (Fullerenes)
- 液晶體與其他物料：液晶體的分子結構要求與顯示器應用、導電聚合物、綠色物料的發展
2.2.3 分析化學 (Analytical Chemistry)
- 定性分析：陽離子測試 (焰色試驗、加入NaOH/NH3的沉澱反應)、陰離子測試 (鹵素離子、碳酸根、硫酸根、硝酸根的特性反應)
- 儀器分析：
- 比色法 (Colorimetry)：比爾-朗伯定律 (Beer-Lambert Law)
- 紅外光譜法 (IR Spectroscopy)：鑑定官能團 (如 -OH, >C=O)
- 質譜法 (Mass Spectrometry)：測定相對分子質量、碎片離子峰分析
- 色譜法：薄層色譜 (TLC)、柱色譜、氣相色譜 (GC) 與高效液相色譜 (HPLC) 的分離原理與比移值 ($R_f$) 應用
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