高考申論題 111年 [化學安全] 環境化學(含分析化學)

第一題

📖 題組：
三、分光光度計（spectrophotometer）是環境分析之重要工具，其定量之基本原理為比爾定律（Beer’s Law）。回答以下問題： (一)請寫出並解釋該定律並說明其限制。（16 分） (二)說明如何應用比爾定律進行定量分析。（9 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請寫出並解釋該定律並說明其限制。（16 分）

看到比爾定律，首先必須精確寫出公式 A = εbc 並解釋各符號意義與單位。接著，限制條件是拿高分的關鍵，應從「真實偏差（高濃度影響）」、「化學偏差（解離或反應）」與「儀器偏差（非單色光、雜散光）」三大面向條列說明。

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【破題】比爾定律（Beer-Lambert Law）為分光光度法進行定量分析之核心基礎，描述單色光通過均勻吸收介質時，其光吸收度與吸收物質濃度及光徑長成正比之關係。【論述】一、定律公式與解釋

說明如何應用比爾定律進行定量分析。（9 分）

看到應用比爾定律進行定量分析，應立刻想到「檢量線（Calibration Curve）」的製作與操作流程。解題時需依序條列實驗步驟：從波長選擇、標準品製備、建立檢量線，到測量未知樣品並代入公式計算，最後補充稀釋等品管觀念以拿高分。

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【破題】應用比爾定律（Beer's Law）進行定量分析的核心，是利用待測物溶液的吸光度與其濃度成正比之關係（$A = \varepsilon b C$），透過「檢量線法（Calibration Curve Method）」來推算未知樣品的濃度。【論述】