Transcript 6-2認識元素

6-2 認識元素
金屬非金屬
種類
性質
顏色
物
理
性
質
化
學
性
質
金屬光澤
延性展性
導電導熱
物態
金 屬 元 素
非 金 屬 元 素
大部分為銀白色，除金
（金黃色）銅（紫紅色）
沒有一定的顏色：氯黃綠溴
暗紅碘紫黑硫黃磷有紅及白
具有金屬光澤
有延、展性，不易破
碎，以金為最好
電及熱的良導體皆可導
電，銀＞銅＞金
沒有金屬光澤
沒有延、展性，易破碎
電及熱的不良導體，但石
墨（碳）可導電
在1大氣壓室溫下，大部分以 在常溫下，能以固、液、氣態
固態存在，汞、銫（28℃）、 存在，唯一的液態非金屬為溴
鎵（29.8℃）液態
化學性質
能與活潑非金屬元
素作用
能與活潑金屬元素作用
氧化物
與水作用
可以溶於水變為鹼性
（石蕊試紙紅變藍）
可以溶於水變為酸性
（石蕊試紙藍變紅）
常見的金屬元素 ～金(Au)
1.金為金黃色(故俗稱黃金)、柔軟、有光澤的
金屬，其延展性是所有金屬中最好的。
2.金不易與氧化合，在自然界中大都以純元素
狀態存在，故常保亮麗光澤。
3.金亦是非常好的熱及電的導體，用於工業做
為抗腐蝕的導線。（影片）
（欲溶解金，可使用王水。王水的比例－硝酸：鹽酸＝1：3）
4.金的產量少，價格昂貴，主要用於鑄造錢幣
及飾物。
常見的金屬元素 ～銀(Ag)
1.銀有銀白色金屬光澤，是導電性及導熱性最
好的金屬，可用於電子工業。
2.銀由於價格昂貴，色澤優美，主要用於製造
錢幣、飾物、餐具等。
3.銀粉與水銀形成約合金，可用於填補牙齒;由
於水銀易汙染環境，近年來已漸改用樹脂或
其他材料為補牙材料。
4.照像底片和印相紙的感光材料也都含有銀的
化合物溴化銀(AgBr)。
常見的金屬元素 ～銀(Ag)
5.銀在空氣中不易被氧化；但遇到硫化氫或硫
蒸氣，則變成黑色的硫化銀(Ag2S)，因此在
某些含硫的成分較高之溫泉中，若戴有銀製
飾物要特別留意，否則易產生黑色的硫化銀
註：陽明山是臺灣北部出名的遊覽地區，卻也是有名
的火山溫泉地區，因此，其空氣中含有較多硫的
化合物的成分，因此在陽明山的溫泉區附近，凡
銀的飾物、餐具等都極易化合成硫化銀而變黑，
宜避免在該地區使用銀製器具及戴銀飾品。
常見的金屬元素 ～銅(Cu)
1.銅是紫紅色有光澤的金屬，活性小、大部分
以化合物的形態存在於自然界。
2.為電及熱的良導體，銅的導電性僅次於銀，
但銅的價格較低，因此，常用於製造電線、
電器用品等與電有關的工業製品。
3.古時候大量的貨幣大都以銅來製造，所以古
錢幣收藏家收集到的錢幣，最多的仍是銅幣
常見的金屬元素 ～銅(Cu)
4.銅的合金：銅可和其他金屬混合形成合金：
a.青銅：主要由銅和錫混合而成，也常含有少
量的鉛。青銅是人類利用最早的合金
之一，在故宮博物院及歷史博物館裡
都有許多青銅器展出，古人大量使用
青銅製造餐具、炊具、武器等。
b.黃銅：銅和鋅的合金，可製造船舶用、裝飾
品及樂器等。
常見的金屬元素 ～鋁(Al)
1.地殼中含量最豐富的金屬元素。
2.鋁的密度很小(2.7g/cm3)只有鐵的1/3。
3.是很輕的金屬。而因其合金的密度小且堅
硬，是製造飛機最理想的材料。
常見的金屬元素 ～鋁(Al)
4.鋁的活性大，在空氣中，鋁的表面會生成一
層氧化鋁的薄膜，這層薄膜的組織緻密，形
成之後不易脫落，可保護內部的金屬鋁不會
繼續氧化。
5.日常生活中，鋁的用量日益增加，鋁門窗、
鋁箔、鋁箔包飲料盒等日常用品均大量使用
鋁為材料。
常見的金屬元素 ～ 鐵(Fe)
1.自然界中的鐵礦大多為鐵的氧化物。
2.鐵的冶煉
A.生鐵：
利用焦煤在高溫時，將鐵礦所煉製而成的鐵，
稱為生鐵。
a性質：質硬而脆，因其含碳量相當多，同時也含有
許多雜質。
b用途：生鐵冷凝時，體積稍微膨脹，適合灌入模型
中鑄造，常用來製造鐵管和普通鐵器。故又
稱鑄鐵。
常見的金屬元素 ～ 鐵(Fe)
B.熟鐵：
若除去生鐵中所含的雜質，稱為熟鐵。
a性質：很純的鐵，富延展性。
b用途：適合高溫鍛造，故又稱鍛鐵。
C.鋼：
由生鐵煉成。
a性質：鋼的含碳量介於生鐵與熟鐵之間，兼有生鐵
與熟鐵的優點。
b用途：宜鑄造，又宜鍛接，用途極廣。
常見的金屬元素 ～ 鐵(Fe)
鐵的種類與性質
種類 含碳量 鐵純度
性質
高
低
生鐵
質硬而脆
↓
↑
鋼
質硬兼具延、展性
低
高
熟鐵
富延性與展性
常見的金屬元素 ～ 鐵(Fe)
3.鋼、鐵與其他金屬：
a.不鏽鋼：不鏽鋼是鋼與鎳、鉻的合金;常用
來製造各種廚具、餐具及醫療器材
b.鋼的合金：鐵軌、造船等結構材料，剃刀、
鑽頭、鉗子等工具。
c.白鐵：在鐵上鍍鋅俗稱白鐵。
d.馬口鐵：在鐵上鍍錫俗稱馬口鐵
（食品罐頭容器用）。
常見的金屬元素 ～ 鐵(Fe)
4.鐵容易被磁鐵吸引。鐵、鈷、鎳是三種最基
本的磁性金屬。
5.電話卡、電腦磁片、錄影帶、錄音帶上所塗
的一層磁性物質，通常是鐵的氧化物。
（此氧化物為氧化鐵粉）
常見的金屬元素 ～ 汞(Hg)
1.汞俗稱水銀，在常溫、常壓時呈液態的金屬
（鎵在29.8℃亦為液態）；但一般的金屬元
素在常溫、常壓時是固態物質。
2.我們可利用水銀熱膨脹均勻之
特性，製作溫度計。
3.我們可利用水銀密度大且呈
液態之特性，製作氣壓計。
(詳情請見二下6-4 托里切立實驗)
常見的金屬元素 ～ 汞(Hg)
4.日光燈管內含有微量的水銀，汞蒸氣放電
時，發出紫外線，照射燈管內的螢光物質，
產生很強的光。
常見的金屬元素 ～ 汞(Hg)
3.水銀具有毒性，故含有水銀的物質不可任意
丟棄。以氧化汞為材料的水銀電池，被廣泛
使用於電子儀器、手錶、照像機及醫療儀器
上，使用完畢後，應繳交電器商店回收，以
免造成環境汙染。
常見的金屬元素 ～ 汞(Hg)
5.水銀若不慎濺灑於桌面或地板，可用真空法
吸取。若縫隙有少量水銀不易清理，可灑上
鋅粉或硫粉，使其與水銀作用後，再利用真
空法吸取。
常見的金屬元素 ～ 鎢(W)
1.鎢是堅硬而且不容易熔化的金屬，熔點高達
3415℃，是所有金屬元素中熔點最高的，可
做電燈泡的燈絲。
2.碳化鎢是由碳和鎢形成的化合物非常堅硬，
可製鑽孔、切割、研磨的工具。
常見的金屬元素 ～ 鈦(Ti)
1.在空氣中表面易形成保護薄膜、為耐腐蝕的
優良材料。
2.能與大部份的金屬形成鈦合金，具有質輕、
堅固的特性，常應用於植牙材料、人工骨
骼、高爾夫球桿頭、資訊產品的外殼（如數
位相機的外殼）、自行車的零件、飛機及太
空梭等機身的材料。
常見的金屬元素 ～ 鈦(Ti)
3.二氧化鈦是一種無毒的白色粉末，俗稱
鈦白粉，可作為油漆、瓷釉的顏料。
4.鈦項圈。
重要合金整理
常見非金屬元素 ～ 碳(C)
1.木炭、石墨、鑽石、芙C60（巴克球）皆由
碳原子所構成，但因碳原子排列方式不同，
造成性質和形狀不同。如：顏色、光澤、硬
度等的差異極大。四者互稱為同素異形體。
註：由同種元素以不同的結構方式組成 的物質
稱為「同素異形體」。
常見非金屬元素 ～ 碳(C)
2.鑽石：
鑽石又稱金剛石，是由碳原子以立體網狀結構
而成，是最硬的物質。光線照射下，顯得光彩
奪目。
3.石墨：
石墨成黑色又稱黑鉛是唯一可以導電的非金屬
可作為乾電池的正極棒材料又稱碳棒，石墨較
柔軟用來當鉛筆的筆心。
常見非金屬元素 ～ 碳(C)
4.活性碳含碳元素，由於它有孔洞而可吸附水
中及空氣中的部份雜質。飲水機、空氣清淨
機、口罩就是利用活性碳的吸附能力，達到
除臭、淨化水質及空氣的品質。
5.家用瓦斯中含有碳，若完全燃燒時，火焰呈
淡藍色，若燃燒不完全時，火焰成紅色，而
未燃燒的碳粒會附著鍋底，使鍋底被壎成黑
色，甚至因氧不足形成一氧化碳，有可能造
成一氧化碳中毒。
常見非金屬元素 ～ 碳(C)
6.使用影印機雷射印表機時，是利用碳粉會吸
附在紙上而形成影像。
7.目前世界上含碳的化合物已超過400萬種，為
物質世界中最大的一族。
常見非金屬元素 ～ 矽(Si)
1.在地球外殼中，含量最豐富的元素是氧，
第二位的是矽。
2.氧與矽結合而成的二氧化矽，佔地殼的87﹪
玻璃、砂石都含有大量的矽。
3.矽亦是製造矽晶圓的重要原料，為目前電晶
體、積體電路等電子材料不可或缺的元素。
常見非金屬元素 ～ 硫(S)
1.火山噴氣口及溫泉出水口看到的一種黃色粉
末就是硫，會使銀製品變黑。
常見非金屬元素 ～ 硫(S)
2.可用來製造火藥、硫酸。
3.在空氣中燃燒發出藍色火焰，和氧結合生成
二氧化硫氣體。
4.二氧化硫溶於水變成亞硫酸。因燃燒的煤炭
或燃油中含有硫，所以如火力發電廠附近，
較有可能發生酸雨的現象。
5.水銀若不慎濺灑於桌面或地板，可用硫粉，
與水銀作用後，再利用真空法吸取。
迷你練習 物質之「最」整理
1.延性及展性最好的金屬為：金(Au)
。
銀(Ag)
2.導電性、導熱性最好的金屬為：
，其次為：銅(Cu)
。
3.硬度最高的金屬為：鎢(W)。
4.硬度最高的物質為：鑽石(C)
(註：鑽石比鎢還硬。)
5.熔點最高的金屬為：鎢(W)。
6.熔點最低的金屬為：汞(Hg)
。
7.常溫時(25℃)，唯一的液態金屬：汞(Hg)
。
8.常溫時(25℃)，唯一的液態非金屬：溴(Br)。
9.大氣中，含量最多的氣體為：氮(N) 。
10.大氣中，含量最多的稀有氣體：氬(Ar) 。
迷你練習 物質之「最」整理
11. 密度最小的元素：氫(H)
，其次為：氦(He)
。
12.密度最小的金屬元素： 鋰(Li) 。
13. 地殼中，含量最多的金屬元素：鋁(Al)。
14.地殼中，含量最多的元素為：
氧(O)，其次為：矽(Si)。
15. 活性最大的金屬：法(Fr)。
16. 活性最小的金屬：金(Au)。
17. 活性最大的非金屬為：氟(F)。
18. 導電的非金屬為： 石墨(C)。