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2-3 週期表 週期表共7列(橫行),18族(直行)元素 週期表的 元素分為: 金屬 非金屬 類金屬 門德列夫的週期表 • 俄國的門得列夫發現將當時已知的60種 元素,依照【原子量】的大小排列時,化 學性質相似的元素會呈【週期性】的變化, 此為早期的週期表。 • 貢獻: 預測【新元素】的存在:門得列夫預測的 鎵(Ga)、鈧(Sc)、鍺(Ge)在15年內被發現。 重新測量,矯正元素的【原子量】。 現今的元素週期表: • 1913年,莫斯利(英國)提出。 • 利用陰極射線撞擊陽極不同的金屬,觀 測金屬放出不同波長的X射線。 • 依原子序大小排列,每隔若干個元素後, 即有性質相近的元素出現,將其排在性 質相似元素的下方,如此反覆,週而復 始,將所有元素排列成現今的週期表。 • 週期表右上至下共有7個週期;由左至 右,共有【18】個族。 新舊週期表的區別 • 門得列夫的週期表失敗處在應以 【原子序】排列,而非以【原子 量】排列。 • 真正決定原子構造及其化學性質 的因素是原子核內【質子數】及 核外的【電子數】。 週期表的規律性 • 價電子數隨著原子序增加,有週期性的規律。 • 同一週期,隨著價電子數的增加,金屬性質 減弱,非金屬性質增強。 • 隨著價電子數的增加,失去電子的傾向減弱, 得到電子的傾向增強。 • 有惰性氣體的電子組態較穩定: 原子藉由得失電子,達到與鄰近的惰性氣體 相同的電子組態,會變得較穩定。 週期表的性質 • 同一行(族)中各元素: 由上而下,金屬性及鹼性逐漸增強,非 金屬性及酸性則減弱。 • 同一列(列)中各元素: 自左至右,酸性或非金屬性逐漸增強, 鹼性或金屬性則減弱。 • 同一屬(族)的元素具有相似的【價電子】 組態,故【化學性質】相似。 元素的分類: • 依據元素的物理性質分類: 分為金屬元素、類金屬及非金屬元素。 • 依據元素在常溫下的物質狀態區分: 分為固態、液態、氣態三種狀態。 • 依據元素的化學性質分類: 化學性質相近者,在週期表上為同一族。 金屬元素的通性 • 熔點、沸點高: 除了汞、銫、鎵外,常溫均為固態。 • 新切表面具金屬光澤: 除了金為金黃色,銅為紅色, 大部分為【銀白】色或【銀灰】色。 • 富【延展性】: 不易破碎,可軋成薄片或拉成細絲。 金是延展性最大的金屬。 • 熱與電的良導體。 • 氧化物若溶於水呈鹼性。 非金屬元素的通性 • 熔點,沸點低: 常溫下可為固態、液態、氣態, 但在常溫下液態的只有【溴】。 • 無金屬光澤,顏色不一: 氟(淡黃),氯(黃綠),溴(暗紅),碘(紫黑), 硫(黃),紅磷(紅)。 • 無延展性,易被敲碎。 • 除石墨外,其餘為熱與電的不良導體。 同素異構物(同素異形體): • 部分的非金屬元素,有不同結構存在, 稱為同素異構物。 • 氧的同素異構物:氧、臭氧。 • 碳的同素異構物:石墨、鑽石、活性 碳。 • 磷的同素異構物:紅磷、白磷。 鹵素的性質: • 鹵素包含:氟、氯、溴、碘、砈。 • 熔點(mp)、沸點(bp)隨著原子量增 加而增加。 • 毒性隨著原子量增加而減少。 • 鹵素離子皆為無色。 • 鹵素溶於水形成酸性溶液。 鹼金族元素的性質 • 鹼金族元素包含:鋰、鈉、鉀、銣、銫、Fr。 • 質地柔軟,能以刀片切割。 • 密度小,比水輕,能浮於水面。 • 活性大,在空氣中極易氧化,形成氧化物。 • 需保存在礦物油(如:煤油)中。 • 能和水起激烈作用,並且放出氫氣。 • 金屬為銀白色;離子為無色。 • 鹼金族元素的化合物皆完全溶於水中。 鹼土族金屬的性質: • 鹼土金屬元素包含:鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳。 • 鎂燃燒產生氧化鎂,有強烈白光,可製閃光燈。 • 鋁鎂合金堅硬質輕,可作為航空器材材料。 • 鹼土族元素為銀白色金屬,離子為無色。 • 鹼土族元素遇碳酸根(CO32-)或硫酸根(SO42-)會 產生白色沉澱。 • 水中含有鎂離子(Mg2+)、鈣離子(Ca2+),稱為 硬水,會將低肥皂的去污能力。 惰性 氣體 氮(N) 氖(Ne) 鈉(Na) 鎳(Ni) 鑭(La) ○ 典型 元素 過渡 元素 內過渡 元素 金屬 非金屬 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 週期表的最 • 最活潑的金屬元素:Fr • 最活潑的非金屬元素:氟 • 最容易形成+1價的離子:鹼金族 • 最容易形成-1價的離子:鹵素 • 地殼中含量最多的元素:(O) • 大氣中含量最多的元素:(N) 週期表的最 • 最輕的金屬:鋰(Li) • 最輕的氣體:氫(H) • 熔點最高的元素:碳(C) • 熔點最高的金屬:鎢(W) • 熔點最低的元素:氦(He) • 熔點最低的金屬:汞(Hg) • 下列哪一組元素符號依序為[硼、 鈦、鉻、砷、氪]? (A)[Ba、Ti、Ca、Ar、Cr] (B)[Be、Ni、Cs、Sn、Cr] (C)[Br、Li、Cf、Am、K] (D)[B、Ti、Cr、As、Kr] (E)[B、Ni、Cr、As、K] 答案:(D) • 氯原子如何形成氯離子? (A)得1個電子 (B)得一個質子 (C)失1個電子 (D)失1個質子 答案:(A) • 下列元素中,何者最易獲 得電子? (A)Mg (B)Al (C)F (D)Ne 答案:(C) • 元素之週期律:由Li到Ar的各元素 之價電子數與原子序間之關係圖為 哪一個?(縱軸代表各元素之價電 子數;橫軸代表原子序): (A) (B) (C) (D) • 上圖是按元素特性而區分的週期表, 下列敘述何者錯誤? (A)丙區域為過渡金屬元素 (B)大部分非金屬元素分布在戊區 (C)類金屬元素分布在丙丁區域間 (D)己區為惰性氣體元素 (E)戊區同一週期元素隨原子序增加 金屬性減少,非金屬性增加 答案:(C) • 下列各元素中,位於第三週期, 活性大且最易失去電子的元素為 何者? (A)Na (B)K (C)Mg (D)Al (E)Si 答案:(A) • 下列哪一個不是穩定的離 子? + (A)Na 2+ (B)Ca - (C)O - (D)Cl 答案:(C) • 某元素原子序20,質量數為40, 由該原子所形成的最安定離子, 原子核外電子總數為若干個? (A)16 (B)18 (C)20 (D)22 (E)24 答案:(B) • 元素M(電子排列為2,8,8,2)與 元素X(電子排列為2,8,7)化合 成化合物C,其化學式為何項? (A)MX (B)MX2 (C)M2X (D)M2X2 (E)M2X3 答案:(B) • 某元素A之原子核外的電子分布 情形如右,當A與鎂化合成穩定 化合物時,其化學式應寫為 (A)MgA (B)MgA2 (C)Mg3A (D)MgA3 (E)Mg3A2 答案:(A) • 元素A和B的原子之最外層電子殼上 分別有4個及7個電子。當元素A和元 素B化合時,生成的化合物Z的化學 式是 (A)AB (B)AB2 (C)AB4 (D)A4B (E)A4B7 答案:(B) • 有A、B兩原子,其原子序分別為 7和9,則A、B兩原子所形成的穩 定化合物,其化學式應為何? (A)AB3 (B)AB2 (C)AB (D)A2B3 答案:(A) • 原子序分別為12和8的元素A與 B所形成的化合物,化學式為 (A)AB (B)AB2 (C)AB3 (D)A2B 答案:(A) • 下列各指定原子序之元素不能 形成AB2型化合物的是 (A)6和17 (B)1和8 (C)12和9 (D)11和16 答案:(A) • 原子序為11的元素,最易與下 列哪一個原子序的元素結合? (A)9 (B)10 (C)11 (D)12 (E)13 答案:(A) • A、B兩主族非金屬元素,位於同一 週期。已知兩原子間可結合成化學 式為AB3型分子,則A、B應分屬於下 列何族元素? (A)1A、3A (B)1A、5A (C)5A、7A (D)3A、6A (E)4A、8A 族 答案:(C) • 某典型元素A,其原子核外之最 外層電子數為5,當A元素與氫結 合成氫化物時,化學式如何表示? (A)H2A (B)H5A (C)AH4 (D)AH3 答案:(D) • 將鉀元素投入水中,下列現象 何者錯誤? (A)起火燃燒 (B)水溫上升 (C)水溶液將使酚酞呈無色 (D)為一化學變化 答案:(C) • 下列哪一種元素和冷水反 應最激烈? (A)Al (B)Mg (C)K (D)Na 答案:(C) 1A、2A、3A等主族金屬元素失去價電子後, 所生成的陽離子電子排列 (A)三者均相同 (B)與同週期之惰性氣體原子的電子排列 相同 (C)與下一週期惰性氣體原子的電子排列 相同 (D)與上一週期惰性氣體原子的電子排列 相同 (E)與同族上一週期的金屬原子電子排列 相同 答案:(D) • 已知X原子的價電子數為1,Y原子易 形成-2價之陰離子,則下列何者為 X和Y兩種元素形成的化合物化學式 (A)XY (B)XY2 (C)X2Y (D)X7Y2 (E)XY7 答案:(C) • 下列元素中,最易和鈉金屬反應 形成化合物者為 (A)硼 (B)碳 (C)氮 (D)氧 (E)氟 答案:(E) 能說明Na的金屬性比Mg的金屬性強的事實 是 (A)Na有1個價電子,Mg有2個價電子 (B)Na的硬度小於Mg (C)Na的熔點小於Mg (D)Na的原子半徑大於Mg (E)Na與水反應產生氫氣的劇烈程度大 於Mg 答案:(E) • .下列元素的光澤、導電度與延 展性依序增加者為 (A)Na、Mg、Al (B)B、Al、Ga (C)Be、B、C (D)Sn、Ge、Si (E)Ba、As、P 答案:(B) • 有關各基礎科學進展之成就,何 者不正確? (A)莫斯利提出原子序 (B)門得列夫提出週期表 (C)湯姆森發現原子核 (D)查兌克發現中子 答案:(C) • 現今使用的週期表是依照元素 的何種量值排列而成? (A)原子序 (B)原子量 (C)質量數 (D)中子數 答案:(A) 元素性質呈週期性變化的主要決定因 素是 (A)核電荷逐漸增大 (B)原子量依次遞增 (C)核外電子數逐漸增加 (D)原子半徑大小呈週期性變化 (E)最外層電子排列呈週期性變化 答案:(E) • 週期表中,第三列,第16族的 元素符號為 (A)Se (B)S (C)P (D)N (E)As 答案:(B) 下列元素中,不能確定為主族元素 者為 (A)惰性氣體 (B)最外層電子數為5的非金屬元素 (C)能形成+2價陽離子的元素 (D)第三週期元素 (E)鹵素 答案:(C) • 下列哪一元素的氧化物酸性最 強? (A)Al (B)N (C)Ca (D)Mg 答案:(B) • 在週期表中,下列各位置的元素, 何者非金屬性最強? (A)H元素 (B)1A族最上方的元素 (C)1A族最下方的元素 (D)7A族最上方的元素 (E)7A族最下方的元素 答案:(D) • 在週期表上與氧同族的是下列 何者? (A)臭氧 (B)氮 (C)磷 (D)硫 (E)矽 答案:(D) • 在4A族中,何者金屬性最強? (A)Ge (B)Si (C)Sn (D)C 答案:(C) • 下列哪些晶體具有延展性? (A)KCl (B)石墨C (C)I2 (D)Ni 答案:(D) • 週期表中同列元素之原子半徑 隨原子序之增加而 (A)遞減 (B)遞增 (C)先減後增 (D)先增後減 答案:(A) • 原子序1~18中相同週期的元素, 當原子序增加時,元素之 (A)金屬性增加 (B)形成離子的價數增加 (C)失去電子的傾向增加 (D)價電子數增加 答案:(D) 下列有關元素週期性質及週期表的敍述, 何者正確? (A)現有的週期表是依各元素原子量從小 到大的順序排列 (B)就導電性,元素大體上可分為金屬、 類金屬及非金屬三大類 (C)週期表左下方的元素是在水中呈酸性 的非金屬 (D)類金屬的化學性質介於金屬及非金屬 之間,所以列在週期表中央,統稱B族 答案:(B) • .對週期表的敍述,下列何項錯誤? (A)同列元素均有相同價電子數 (B)同族元素有相似的化學性質 (C)同週期元素的氧化物,愈往右酸 性愈強 (D)非金屬元素均屬於主族元素 答案:(A) • 下列有關元素週期表之敍述,何者 正確? (A)鋁氧化物的化學式為AlO (B)鹵素之非金屬性隨原子序之增大 而漸增 (C)銫氧化物之化學式為CsO (D)在鎂的氯化物中,鎂會以二價陽 離子存在 答案:(D) 有關週期表之相關敍述,何者正確? (A)縱行稱為族或行,同族元素有相同的 物理與化學性質 (B)非金屬元素主要位於週期表左側及中 央部分 (C)第3族至第12族元素稱為主族元素或典 型元素 (D)第六、七週期部分元素移至週期表底 部,稱為鑭系與錒系元素 答案:(D) • 下列各原子中,所含電子數最 多的是哪一個? (A)H (B)Li (C)He (D)F 答案:(D) • 何者為存在自然界的放射性元 素? (A)2He (B)11Na (C)56Ba (D)78Pt (E)88Ra 答案:(E) • 甲、乙為同一族元素,若甲的原 子序為12,則乙的原子序應為下 列何者? (A)2 (B)11 (C)16 (D)20 (E)30 答案:(C) • 下列各數為週期表元素的原子 序,則其中哪一組為2A族鹼土 金屬元素? (A)3、11、19 (B)4、12、20 (C)7、15、33 (D)9、17、35 答案:(B) • 原子序32元素與下列何者化學 性質最相似? (A)13Al (B)14Si (C)20Ca (D)30Zn 答案:(B) • 下列四種元素中,何者之化學 性質與其他三種有顯著差異? (A)Fe (B)Co (C)Pb (D)Ni 答案:(C) 關於第三列元素之相關敍述,何者錯 誤? (A)鈉、鎂、鋁為金屬元素 (B)矽為半導體元素 (C)磷、硫、氯、氬均為非金屬元素 (D)氯、氬均為雙原子分子 答案:(D) • 週期表中有一種元素Z;已知Z+ 陽離 子的各個電子殼層(n=1~n=3)所含 電子數依次為:2、8、8。試問Z應 屬於下列哪一種元素? (A)鹵素 (B)過渡元素 (C)惰性氣體 (D)位於第四週期的典型元素 答案:(D) • 核磁共振(NMR)技術已廣泛應用於複 雜分子結構和醫學診斷等高科技領 域。已知只有質子數或中子數為奇 數的原子核才有NMR現象,試判斷下 列何組原子均可產生NMR現象? (A)1H、8O、15P (B)6C、9F、13Al (C)週期表中5A族所有原子 (D)週期表第16族所有原子 答案:(C) • 關於價電子數為1個的主族金屬元素 之相關敍述,何者錯誤? (A)易失去最外層電子,形成+1價陽離子 (B)又稱為鹼金屬 (C)導電度隨溫度升高而降低 (D)活性大,置於空氣中易形成酸性氧化 物 答案:(D) 有關元素與週期表的敍述,下列敍述 何者正確? (A)現今的週期表包括18族、七週期 (B)現今通用週期表是以原子量大小排列 (C)氯離子與惰性氣體中的氖電子數相同 (D)B族元素位於第1~10族,又稱過渡元 素 答案:(A) • 有關元素週期表,何項正確? (A)同一週期元素之化性相似 (B)第五週期共有32個元素 (C)原子序8、16、34 為5A族元素 (D)5A族元素均有5個價電子 (E)同週期原子半徑由左而右遞增 答案:(D) • 已知原子序118號之原子為第七週期 之惰性氣體,則關於科學家發現的 原子序119號新元素X,以下推斷正 確的是 (A)X位於週期表第七週期 (B)X屬於第16族元素 (C)X與碳屬於同族元素 (D)X為價電子數1的金屬元素 答案:(D) 關於元素性質相關敍述,何者正確? (A)35Cl及37Cl兩者互為同分異構物 (B)O2及O3互為同位素 (C)CH3OCH3及C2H5OH互為同素異形體 (D)H與He屬於同族元素 (E)鈉與矽屬於同週期元素 答案:(E) • 某主族元素之原子,價電子數為2,則此 原子(有二答) (A)必為1A族元素 (B)必為金屬元素 (C)必為非金屬元素 (D)易失去2個電子形成+2價陽離子 (E)可能為金屬元素,也可能為非金屬元 素 答案:(B)(D) • 有關週期表元素之敍述,何者正確? (A)現已發現的8A族元素在常溫常壓下均 為氣體 (B)常溫常壓下,只有一種元素呈現液態 (C)最外層有五個價電子的原子均屬於金 屬元素 (D)過渡元素不全為金屬元素 (E)1A族為最活潑的金屬元素,而8A族為 最活潑的非金屬元素 答案:(A) • 關於惰性氣體的敍述,何者錯誤? (A)又稱為過渡元素 (B)屬於週期表第18族元素 (C)惰性氣體是氦、氖、氬、氪、氙、 氡等氣體的總稱 (D)惰性氣體通電時會發出有色的光 (E)有些稀有氣體能與其他物質形成 化合物 答案:(A) • 在週期表中,下列元素,何者金 屬性最強? (A)第2族原子序最小的元素 (B)第13族原子序最小的元素 (C)第1族原子序最大的元素 (D)第17族原子序最小的元素 (E)第18族原子序最大的元素 答案:(C) • 第2週期的元素,當原子序增 加時,下列敘述何者正確? (A)非金屬性增加 (B)價電子數減少 (C)金屬性增加 (D)氧化物的鹼性增加 (E)原子半徑增加 答案:(A) • 原子序為15之元素X,正確敘 述為下列何者? (A)為4A族元素 (B)其氯化物之化學式可為XCl3 (C)位於第4週期 (D)電子組態為2 , 8 , 2 , 3 (E)常溫下元素態為氣態 答案:(B) • 下列哪一組元素為同族元素? (A)B、Al、Ge (B)B、C、N (C)As、Sb、Bi (D)O、S、Si 答案:(C) • 關於元素週期表的性質,何者正確? (A)現在的週期表是依元素的原子序,由 大至小排列 (B)在週期表左下方的元素其氧化物若可 溶於水,則水溶液成酸性 (C)就元素的導電性來分類,大體上可分 為金屬、類金屬與非金屬三大類 (D)類金屬的化學性質介於金屬與非金屬 之間,所以列在週期表的中央,統稱為 過渡元素 答案:(C) • 下列哪些原子在進行化學反應時, 容易失去電子而形成陽離子? (有二答) (A)Na (B)F (C)Ca (D)S (E)B 答案:(A)(C) • 下列各穩定的離子中,何者與惰 性氣體的電子排列相同? (有二答) (A)Al+ (B)Na2+ (C)Ca3+ (D)S2- (E)F- 答案:(D)(E) • 下列氧化物的水溶液,哪些呈 鹼性? (有二答) (A)BaO (B)K2O (C)CO2 (D)SO2 (E)P4O10 答案:(A)(B)(D) • 相同週期的元素,隨著原子序增 加會有何變化? (有二答) (A)金屬性增加 (B)非金屬性增加 (C)形成陽離子的傾向增大 (D)價電子數增加 (E)氧化物溶於水之鹼性增加 答案:(B)(D) • 下列各元素中,屬於類金屬元 素的有(有三答) (A)汞 (B)鉀 (C)鍺 (D)硼 (E)矽 答案:(C)(D)(E) • 關於電子排列為(2,8,8,2)元素 之敍述,何者正確?(有二答) (A)屬於過渡金屬元素 (B)屬於鹼金屬元素 (C)屬於典型元素 (D)化合物中只存在-6價氧化數 (E)氧化物溶於水呈鹼性 答案:(C)(E) 有關電子排列與週期表之敍述,何者正確? (有三答) (A)門得列夫依原子序排列週期表,並預 測了其他元素的存在 (B)週期表中,同一週期之元素化性差異 不大 (C)電子殼層中第N殼層的能量高於L殼層 (D)電子由n=1之殼層開始填入 (E)元素的化學性質決定於價電子數,所 以同一族的元素有相似的化性 答案:(C)(D)(E) • 下列不同原子序的兩元素,哪 幾組的化性相似? (有二答) (A)4、12 (B)6、16 (C)2、18 (D)7、14 (E)10、20 答案:(A)(C) • 下列元素哪些含有相同的價電 子數?(有二答) (A)Li (B)F (C)Mg (D)Si (E)Sr 答案:(C)(E) 關於週期表中元素的規律性,下列何者錯誤? (有二答) (A)鹵素元素原子半徑隨原子序增加而增大 (B)同列元素的活性由左向右逐漸增大 (C)鹼金族元素化學活性隨原子序增加而減弱 (D)鹼土金族氧化物的水溶液鹼性隨原子序增加 而增強 (E)同列元素的金屬性質由左至右遞減,非金屬 性質逐漸增加 答案:(A)(C) • 關於週期表之敘述何者正確?(有二答) (A)惰性氣體最外層電子數均為8個 (B)第三週期共有18個元素 (C)週期表中每一橫列稱為週期,現行共 有7個週期 (D)同一週期的元素化性相似 (E)最外層電子數為1的主族元素,除H外 均為活潑的金屬,稱為鹼金屬 答案:(C)(E) • 有關價電子敘述,何者錯誤? (有二答) (A)在原子的最外能量層 (B)所具有的能量最高 (C)距原子核最近 (D)可以決定元素的化學特性 (E)同一族元素價電子數相同 答案:(C)(E) 有關元素的週期性,何者正確? (有 三答) (A)鹼土金屬易失去電子形成+1或+2價離 子 (B)過渡元素皆為金屬 (C)鑭系與錒系元素含金屬元素和非金屬 元素 (D)鹼金屬化學活性隨原子序增加而增大 (E)鹵素化學活性隨原子序增加而變小 答案:(B)(D)(E) • 同一族中,元素之原子序增加 (有二答) (A)原子量必增加 (B)原子電子數增加 (C)原子金屬性增加 (D)原子更缺乏金屬性 (E)最外層之電子數增加 答案:(A)(C)