第 八 章 8-1 元素 自然界 進入原子的世界 自然界 物質 （占空間、具質量） 能量 （光電熱能） 混合物 純物質 化合物 元素 金屬 非金屬 8－1 元素 普利士利製造『新的空氣』的啟示 拉瓦節命名為「氧」 凸 氧化汞 照光 氧 汞 1.氧化汞能由照光分解成其他純物質（氧、汞），但氧及汞照 光不能再行分解。 2.實驗中汞柱高度降低的原因？ 。
Download ReportTranscript 第 八 章 8-1 元素 自然界 進入原子的世界 自然界 物質 （占空間、具質量） 能量 （光電熱能） 混合物 純物質 化合物 元素 金屬 非金屬 8－1 元素 普利士利製造『新的空氣』的啟示 拉瓦節命名為「氧」 凸 氧化汞 照光 氧 汞 1.氧化汞能由照光分解成其他純物質（氧、汞），但氧及汞照 光不能再行分解。 2.實驗中汞柱高度降低的原因？ 。
第 八 章 8-1 元素 自然界 進入原子的世界 自然界 物質 （占空間、具質量） 能量 （光電熱能） 混合物 純物質 化合物 元素 金屬 非金屬 8－1 元素 普利士利製造『新的空氣』的啟示 拉瓦節命名為「氧」 凸 氧化汞 照光 氧 汞 1.氧化汞能由照光分解成其他純物質（氧、汞），但氧及汞照 光不能再行分解。 2.實驗中汞柱高度降低的原因？ 。 8－1 元素 元素與化合物的分類 以能否被『光、電、熱分解為其他純物質』為標準 1.元素 不能再分解 純物質 2.化合物 能再分解成其他元素或化合物 元素：只由一種元素組成 eg.氧、汞、氮、硫、碳、鎂、鐵、氦、氖、氬…. 化合物：由二種或二種以上元素組成 eg.氧化汞、硫酸鐵、硝酸鉀、二氧化錳、二氧化碳、碳酸、 氯化亞鈷、亞硫酸、氫氧化鈉、氯化鈉、硫酸銅、.….. 氧化汞 氧 汞 （化合物） （元素） （元素） 碳酸鈣 氧化鈣 二氧化碳 （化合物） （化合物） （化合物） 8－1 元素 元素的分類 以下列物理性質為標準 導電性 導熱性 延展性 是否有金屬光澤 1.金屬元素 性質大略相反 2.非金屬元素 金屬元素性質 能導電 能導熱 能拉成細絲（延）；能軋成薄片（展） 除金及銅外，大部分的金屬是銀灰色，新切開 面都有金屬光澤 （金是黃色，俗稱黃金；銅是紅色，俗稱紅銅） 在常溫（25℃）常壓（1atm）下，除汞（水銀）及鎵 （熔點29.8℃）、銫（熔點28℃）外，都是以固體存在 8－1 元素 非金屬元素性質 與金屬元素相反 大多為熱及電的不良導體 不具延展性（易被敲碎） 非金屬元素的顏色：（請完成【活動 1.硫是黃色固體（硫黃） 2.碳是黑色固體 3.紅磷是暗紅色固體 4.碘是紫黑色固體 5.溴是暗紅色液體 6.氫、氧、氮都是無色氣體 7.氯是黃綠色氣體 8-1】） 1.硫粉、紅磷、碘儲存時，須密封於玻璃瓶中 2.鉀、鈉二金屬需浸泡於石油中（因其易氧化，石油不含氧） 8－1 元素 元素符號的中文命名規則 1.元素名稱各以一個字表示 2.金屬元素，從『金』部首，但汞例外 eg.銅、鐵、鉛、鋅、銀…... 3.固態非金屬元素，從『石』部首 eg.碳、硫、矽、磷、砷….... 4.液態元素，從『水』或『 』部首 唯一的液態金屬是汞；但「鎵」、 「銫」可視為例外 唯一的液態非金屬是溴 5.氣態元素，從『气』部首 eg.氫、氧、氮、氯、氟、氦、氖、氬…….. 1. 「氫」是最「輕」的氣體 說文解字 2. 「氯」是黃「綠」色氣體 3. 「鈉」是因其拉丁文第一音節讀音近似「納」 8－1 元素 元素符號的英文命名規則 1.每一種元素都有一個符號（共有一百多種） 2.各元素的拉丁文第一字母以印刷體大寫表示 3.首字母若相同，則在其後另加一小寫的字母識別 元素符號表（記）： 金 Au 鈣 Ca 鈉 Na 鉀 K 鉛 Pb 銀 Ag 銅 Cu 鋁 Al 鎢 W 鐵 Fe 汞 Hg 矽 Si 硫 S 碘 I 碳 C 磷 P 氧 O 氫 氮 N 氯 Cl 氟 F 溴 Br 鋅 Zn 鎘 Cd 鎵 Ga 錳 Mn 鈷 Co 鎳 Ni 鋰 Li 鎂 Mg 鋇 Ba 鉻 Cr 氦 He 氖 Ne 氬 Ar 鈾 U H 8-2 常見的元素 碳（C） 1.石墨與鑽石都是碳元素構成的（同素異構體） 只是碳元素排列的結構不同 1.唯一導電的非金屬元素 石墨（黑鉛） 黑色，質軟 2.作乾電池電極、鉛筆芯 鑽石（金鋼石） 透明無色 最堅硬的物質 活性炭 具吸附力、脫色脫臭 用為口罩或飲水機濾心 矽（Si） 1.電晶體的主要成分是矽，eg：矽晶圓 2.玻璃及砂石中含有許多氧和矽的化合物 3.地球外殼中含量最豐富的元素是氧，其次是矽 1.玻璃及砂石是混合物嗎？（ ） 8-2 常見的元素 硫（S） 1.黃色粉末（硫黃），存在於火山及溫泉 2.硫可製造火藥及硫酸 鐵（Fe） 1.鐵礦大多為鐵的氧化物，以焦煤高溫煉製成生鐵 2.不鏽鋼是鋼、鎳、鉻合金（不同金屬均勻混成） 3.電話卡、電腦磁片、錄影帶…塗的是鐵的氧化物 類別 生鐵 鋼 熟鐵 含碳量 性質 最多 含雜質，質硬而脆，宜鑄造 中 最少 宜鑄造也宜鍛接 近純鐵，富延展性 1.不鏽鋼是混合物嗎？（ 用途 鐵管、煉鋼 廣 宜鍛接 ）；還有哪些常見的合金？ 8-2 常見的元素 鋁（Al） 1.鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素 比較：地球外殼中含量最豐富的元素是氧，其次是矽 2.鋁的密度小，約為鐵的三分之一 3.鋁的活性大，易與氧反應，但其氧化層緻密，可 保護內部金屬 4.鋁合金密度小且堅硬，是製造飛機的材料 銅（Cu） 1.紅色金屬 2.導電性僅次於銀，可做電線及電器用品 3.青銅為銅錫合金；黃銅是銅鋅合金 4.活性小，可溶於硝酸中 1.導電性最好的金屬元素是？ 。 8-2 常見的元素 銀（Ag） 1.銀是導電性及導熱性最好的金屬 2.銀粉與水銀的合金可用以填補牙齒 3.照相感光底片是含有銀的化合物（溴化銀） 4.火山地區含有硫化氫氣體，易與銀反應，形成黑 色斑點 金（Au） 1.金黃色金屬，俗稱『黃金』 2.活性很小，不與氧生成氧化層 3.延展性是金屬中最好的 4.也易導電及導熱，電子工業上用作抗腐蝕導線 8-2 常見的元素 汞（Hg） 1.汞俗稱『水銀』，（熔點－38.9℃，沸點357℃ ）常作 為溫度計及氣壓計的材料 2.日光燈管內有微量水銀蒸氣（有毒），不可亂丟 3.水銀電池以氧化汞為材料 4.若不慎將水銀濺灑的處理 真空法：吸取清除 灑些鋅粉或硫粉，與之作用，再以真空法清除 5.常溫常壓，唯一的液態金屬（可導電） 鎢（W） 1.質硬，是熔點（3415℃）最高的金屬元素 2.可作為燈泡中的燈絲 3.碳化鎢非常堅硬，作為鑽孔、切割、研磨的工具 8-2 常見的元素 常見的元素圖示 真空法去除水銀 抽 氣 8-3 原子與分子 問題的起源：物質是如何組成的？由原子組成 若將鐵片（或金箔）一直切割下去，最後會的到什麼？ Atom 1.字意：不可分割 2.中譯：原子 8-3 原子與分子 古希臘留基伯及德謨克利特的原子觀點 現代原子說的奠基者 1.物質是由原子（atom）組成 2.原子是不可分割的 3.原子是堅硬的，形狀與大小是固定的 4.原子是永恆存在的，不能孳生也不會 消失，可經由結合、分離再重新組合 而形成各種物質。 原子 Democritus 8-3 原子與分子 道耳吞的原子說（英國人、19世紀初） 根據實驗結果推論 1.一切物質是由原子（atom）組成，原子不可再分割 2.相同元素的原子，其原子質量與大小均相同；不 同元素的原子其質量與大小均不同 3.化合物是由不同種類的原子以固定的比例組成的 4.化學反應是原子重排，在反應過程中，原子不會 改變它的質量或大小，也不會產生新的原子， 或 使任何一個原子消失。 8-3 原子與分子 現代科學對道耳吞原子說的修正 1.一切物質是由原子組成，原子不可再分割 修正為： 許多物質以分子狀態存在，少數以原子狀態 存在 原子可分割為其他粒子（質子、中子、電子） 2.相同元素的原子，其原子質量與大小均相同；不 同元素的原子其質量與大小均不同 修正為： 同一元素可能有不同質量 不同的元素質量可能相同 【§ 17-1 同位素】 8-3 原子與分子 堆積木－遊戲規則 你是主角 積木箱中有各種顏 色及大小的色球 發揮你的創意， 將球組合起來 ？ 有多少種組合 的方法呢？ 8-3 原子與分子 堆積木－可能的組合 只 一 種 色 球 … 多 種 色 球 ※ 分子：具物質特性的最小粒子 ※ 元素：只含一種原子組成的分子 eg. 惰性氣體是單原子分子 氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar） 金屬元素是單原子分子 鐵（Fe）、銅（Cu）、汞（Hg） 一般氣體是雙原子分子 氧（O2）、氫（H2）、氮（N2） ※ 化合物：含二種原子以上組成的分子 eg. 氯化氫（HCl）、氧化鎂（MgO） 二氧化碳（CO2）、水（H2O） 碳酸鈣（CaCO3） …. 原子組成了分子 8-3 原子與分子 原子與分子的關係圖示 原子 分子 物質 8-3 原子與分子 原子與分子的關係 小單元 微觀、純物質 巨觀 原子 分子 （元素、化合物） 物質 eg. 各物質的組成圖樣如下，回答以下問題： 甲 乙 丙 丁 1.屬於元素的是 2.屬於化合物的是 3.屬於混合物的是 4.屬於純物質的是 戊 。 。 。 。（均以甲乙..戊代號回答） 8-3 原子與分子 以『原子說』圓滿解釋『質量守恆定律』 以「氫氣在氧中燃燒會產生水」之反應為例 1.氫分子：H2；氧分子：O2；水分子：H2O 2.反應式： 氫 ＋ 氧 水 ＋ 1.化學反應是原子重排 水分子是化合物 2.化學反應是原子不滅（原子種類、數目及原子質量不變） 8-3 原子與分子 範例 eg1.（ ）根據道耳吞原子說，以下的化學反應的結果，哪 一個生成物圖示較不可能？ eg2.水分子組成如下圖（分子式：H2O ）：表示了一個水分 子是由 個氫原子與 個氧原子組合而成。 eg3.一反應如下圖，則氣體A的分子組成有幾種可能？ ＋ 氣體 A 氣體 B 氣體 C 8-4 正電與負電 靜電現象 摩擦起電（多見於絕緣體） 1.乾燥的冬天，脫毛衣時常聽見ㄆ一、ㄆㄚ聲 2.撕開包裝免洗筷的塑膠套時，塑膠套吸附在手上 3.摩擦過的墊板能吸引小紙片或頭髮 4.保鮮膜撕開後，易黏在一起 5.電腦螢幕關上時，以手摸螢幕 6.頭髮太乾燥，易打結 不利摩擦起電的環境： 溼度高 導體 （ 靜電容易流失，靜電效果差） Q 小問題 1.如何以摩擦起電使金屬帶有電荷？ 。 8-4 正電與負電 靜電圖示 相斥 8-4 正電與負電 自然界中的物體 電中性（不具電性） ※ 物體由原子組成，且原子內含有等數量帶正電的 質子與帶負電的電子…（ 電中性）【§ 8-5】 摩擦起電（多發生於絕緣體） 1.發生：二乾燥物體因摩擦，在摩擦處產生靜電 （未經摩擦的位置不帶電） 2.原理：在摩擦中，發生電荷的轉移，而使物體發 生局部帶電的現象 甲失電子，帶正電；乙得電子，帶負電 8-4 正電與負電 摩擦起電 3.電性： 正電：失去電子者 摩擦起電的二角色 負電：得到電子者 中性：正電荷與負電荷數目相等者 4.電性關係： 同種電荷彼此相斥，異種電荷彼此相吸 同性相斥、異性相吸 帶電體均可吸引不帶電體 eg.摩擦過的梳子能吸引小紙片 8-4 正電與負電 摩擦起電圖示 ※ 物體電性的判斷原則： 1.二物體若相斥 二物體必帶同性電 可能性為： 2.二物體若相吸 二物體可能帶異性電或其一不帶電 可能性為： 8-4 正電與負電 正電與負電基本定義【記】 1.正電：用絲絹摩擦過的玻璃棒，其玻璃棒帶正電 玻璃棒帶正電；絲絹帶負電 玻璃棒失去電子，絲絹得到電子【§ 8-5】 2.負電：用毛皮摩擦過的塑膠尺，其塑膠尺帶負電 塑膠尺帶負電；毛皮帶正電 塑膠尺得到電子，毛皮失去電子【§ 8-5】 eg.毛皮摩擦過的塑膠尺接近，再接續的實驗，則請推 知A、B、C、D四物體的電性各為何？ 8-5 原子結構 道耳吞原子說『原子是構成物質的最小粒子』修正 原子能再分成更小的粒子 原子模型：紐西蘭人拉瑟福提出（由實驗結果推論） 1.原子內含三粒子：電子、質子和中子 分布：中心原子核內（質子與中子）及核外（電子） 運動：電子受原子核的吸引，環繞原子核做旋 轉運動（未必是圓形軌道） 體積大小：原子核如同放在操場中心的十元硬 幣；大操場是電子運動的範圍 原子核如硬幣；電子的運動場是大操場 質量大小：質子 中子＞＞電子 （1840倍） 數目：中性原子 質子的數目＝電子的數目 發現的先後：電子 質子 中子 8-5 原子結構 原子模型 2.原子的質量 幾乎集中在原子核（質子及中子） 原子的質量 質子與中子的質量之總和 3.電性： 電子： 帶一單位負電（－1） 質子： 帶一單位正電（＋1） 中子： 不帶電（0） 4.電量：質子所帶電量＝電子所帶電量 原子是電中性的 核內 n個質子 1 n個電子 1 n n 0 5.原子核中的質子數是判斷原子種類的主要依據 原子序【查週期表】＝質子數＝電子數 質子數相同的原子就是同一種原子 質子數不同就是不同元素，性質自然相異 8-5 原子結構 原子模型圖說 原子立體圖 原子側視圖 原子核 電子 1.原子核及電子未必是圓形 2.電子繞核的運動路徑也未必是圓形軌道 3.質量數＝質子數＋中子數 決定原子的質量 【補充】 8-5 原子結構 中性原子為何帶電？（帶電粒子通稱為離子）【§13-1】 核外電子轉移（得到與失去電子）的結果 （在物理與化學反應中即是如此，核內質子數不會改變） eg.氧原子，其原子序＝8，回答以下問題： 氧原子的質子數＝ ，電子數＝ 。 氧原子若得到2個電子，則： 質子數＝ ，電子數＝ ，此帶電的粒子帶 單位 電。 －10 －8 ＋8 0 O 或O ＋8 得到 2電子 整體電量： ＋8＋（－10）＝-2 此帶電粒子記為： 2 2 O 或O 8-5 原子結構 摩擦起電原理解析：因摩擦導致電子轉移 摩擦的兩物體間，得到與失去電子的數目是相同的 1.玻璃棒失去電子，帶有正電；絲絹得到電子，帶有負電 2.塑膠棒得到電子，帶有負電；毛皮失去電子，帶有正電 8-5 原子結構 帶電粒子的標記 1.陽（正）離子：帶正電（因失電子） A n+ 其 A原子內質子數＞電子數 2.陰（負）離子：帶負電（因得電子） B n 其 B原子內質子數＜電子數 範例 eg1.填空完成下表： 元素名 元素符號 原子序 質子數 中子數 碳 C 6 6 鋁 Al 13 14 鋁離子 Al3+ 電子數 質量數 eg2.一中性原子的負離子為A-2，含有電子數18、中子數16， 則此中性原子其質子數（ ），原子序（ ），電子數 （ ）。此中性原子是（ ）元素（查週期表）。