第一章原子结构与元素周期表.doc

第一章 原子結構與元素週期表1-1 原子說 一、質量守恆定律化學史上第一個定律，係法國人 經實驗提出的，人類的科學行為因此進入定量的階段，所以 被尊稱為 。其內容為:二、原子說:(1802年 提出) 1.物質都是由 所組成， 是最基本的粒子，不可分割。 訂正: 2.相同元素的原子，具有相同的質量及性質，不同元素的原子，其質量及性質 。 訂正: 3.不同元素的原子，以簡單的 ，結合成化合物。 4.一元素的原子在化學反應中，不會變化為他種原子，而且化學反應中，原子不自生也不自滅。 訂正:三、定比定律:又稱 定律，當數種元素組成一化合物，各元素之間，有一定的 比，稱之。 例如:H2O中H與O之質量比為 : ，雙氧水中H與O之質量比為 : 四、倍比定律:兩種或以上的元素化合成不同的化合物，若將這些化合物中的一個元素的質量固定，則另一元素的質量間有一簡單的 比，稱之。 例:(1)水和雙氧水 (2)一氧化碳和二氧化碳 (3)NO和NO2和N2O (4)SO2和SO3 例:已知二化合物僅含氮及氟，23.67克之化合物A中含19.00克之F，26.00克之化合物B中含19.00克之F，則 (1)各化合物中，若干克之N與19.00克之F化合? A: 克，B: 克。 (2)化合物A與B所含N量之比為 : 1-2 原子的基本結構1-2.1 原子的結構一、原子內的微小粒子原子是構成物質的最小粒子，由 、 、 所構成：其中質子（帶正電）、中子（不帶電）存在於 ，一般化學反應多為外層電子的轉移，故能量變化不大；但若進行核反應時，會產生極大的能量變化。二、名詞解釋1. 原子序：原子核內的質子數，又因原子是電中性，亦為原子核外的電子數。原子序 可決定原子的化學性質。2. 質量數：原子核內質子數與中子數之和。3. 原子的質量單位(amu)：三、元素符號的標示例1.： Na例2.：鈷六十（原子序為27）可做放射性治療，下列有關鈷六十原子結構敘述，何者正確？(A) 60Co有27個電子 (B) 60Co有60個中子 (C) 60Co3+30個中子 (D) 30個 質子。1-2.2 同位素與原子量1. 原子量：1961年，國際純化學及應用化學聯合會(IUPAC)決定以12C= amu 為原子量的基準，其他元素與之比較所得的相對質量。 (1)克原子量: (2)amu( ): 例1:碳的原子量為12，則碳的克原子量為 ，1莫耳碳原子重 克，1個碳原子重 克，1個碳原子重 amu。 例2:氧的原子量為16，則氧的克原子量為 ，1莫耳氧原子重 克，1個氧原子重 克，1個氧原子重 amu。 練習1:氫的原子量為1.008，則氫的克原子量為 ，1莫耳氫原子重 克，1個氫原子重 克，1個氫原子重 amu。 2. 同位素：原子序（或 ）相同，但質量數（或 ）不同的原子。自然界的元素，大多有同位素的存在。同位素的 、 、 相同， 、 、 則不同。例如：碳：12C、13C；氧： ；氫： ；氯： 同位素的原子量例：鉀有39K、40K、41K三種同位素，分別佔93.2518、0.0117、6.7302，則鉀的平均原子量為 練習：銅有63 Cu、65Cu兩種同位素，分別佔69.09、30.91，則銅的平均原子量為 3. 測量原子質量與同位素的存在之儀器為 1-2.3 原子與分子一、氣體反應體積定律:(1808年 提出)： 氣體與氣體反應生成氣體產物時，在同一溫度及同一壓力下，各氣體之 會成一簡單整數比，稱之。 例1:氫氣與氧氣化合生成水: 例2.氫氣與氯氣化合生成氯化氫: 二、分子學說:( 提出) 1.構成氣體特性的最小粒子為 。 2.分子是由一種或多種 ，以固定的比例構成。 說明: 三、亞佛加厥定律:(1811年 提出假說，後經證實而成定律) 1. 亞佛加厥定律: 2.標準狀況( ): 3.正常狀況( ): 4.亞佛加厥數:1-3 原子軌域與電子組態1-4 原子結構與週期表第二章 物質的形成與烴類的構造2-1 物質的形成一、電子點式表示原子結構1. 原子中的各殼層電子以或符號表示。2. 僅畫出原子最外層電子的表示法，稱為電子點式或路易士表示法。二、化學鍵1. 物質中原子與原子間的吸引力，稱為 。2. 化學鍵的種類可分為： 、 、 。3. 鍵結原理： (1).惰性氣體最外殼層完全填滿電子，具有穩定的電子組態，除了氦的最外層電子數 是 ，其他如氯，氖都是 ；而一般原子皆具有形成惰性氣體穩定電子排列的趨勢，又稱為八隅體理論。 (2).兩原子結合時，會藉由失去或得到電子，達成穩定的電子排列。 例： (3).兩原子結合時，可藉由共用價電子，而形成惰性氣體的電子排列。 例：2-1.1 離子鍵1. 金屬元素和非金屬元素之間發生電子轉移，產生相反電荷的陽離子與陰離子，他們之間以 產生鍵結，稱為 。例如：氯和鈉反應2. 存在情況 (1).金屬元素和非金屬元素所形成的化合物。(2).金屬離子或銨根離子與酸根或鹼根結合形成的化合物 。(3).形成離子鍵有利的條件(4).離子晶體的特性 具有一定的結晶面與一定的晶形。 具有高熔點及高沸點。 硬而脆，無延展性 固態時不導電，但熔融時與水溶液可導電。2-1.2金屬鍵1. 存在於金屬固體中的結合力，使兩個或更多的金屬原子結合在一起，如合金。2. 金屬原子上之價電子容易游離而自由移動，因此金屬原子本身可視為結晶格子上的金屬陽離子，被游離的價電子所包圍，而每一個游離的價電子並非被限定於某一個金屬陽離子，可自由移動於整個晶體之中，猶如金屬陽離子浸在自由電子所形成的電子海之中。2-1.3共價鍵1. 共價鍵：兩原子以共用電子的方式所形成的吸引力。2. 形成共價鍵後，原子周圍的電子排列與惰性氣體相同。例如：3. 存在情況：兩原子鍵結時，若皆不易失去電子，則以共價鍵結合在一起。分子化合物中所有的化學鍵均為共價鍵。大部分分子均由非金屬元素結合。例如：水。2-2 碳化合物的構造第三章 物質的狀態3-1 物質的狀態依存在狀態之不同分為: (1)固態物質( ) (2)液態物質( ) (3)氣態物質( ) 3-2 物質的狀態變化一、三態變化: 二、三、名詞解釋1. 蒸發2. 沸騰3. 莫耳汽化熱4. 莫耳凝結熱5. 莫耳熔化熱6. 莫耳凝固熱7. 莫耳昇華熱8. 莫耳凝華熱3-3 粒子的運動模型3-4 莫耳的含義一、 莫耳的定義1.1克原子量的原子數= 克原子= 莫耳原子= 個原子 例:氫的原子量為1，則氫的克原子量= 克，即1克原子量的氫重= 克， 1克原子的氫= 莫耳氫原子= 個氫原子 1克原子的氫重= 克，1莫耳氫原子重= 克 練習:氧的原子量為16，則氧的克原子量= 克，即1克原子量的氧重= 克， 1克原子的氧= 莫耳氧原子= 個氧原子 1克原子的氧重= 克，1莫耳氧原子重= 克 2. 1克分子量的分子數= 克分子= 莫耳分子= 個分子 例:氫的分子量為 ，則氫的克分子量= 克，即1克分子量的氫重= 克， 1克分子的氫= 莫耳氫分子= 個氫分子 1克分子的氫重= 克，1莫耳氫分子重= 克 練習:氧的分子量為 ，則氧的克分子量= 克，即1克分子量的氧重= 克， 1克分子的氧= 莫耳氧分子= 個氧分子 1克分子的氧重= 克，1莫耳氧分子重= 克 3.質量與莫耳數(n)的關係: n= 例2-1:已知鐵( )的原子量為56，則280克的純鐵塊中含有鐵原子 莫耳，即含 個鐵原子。 計算: 例2-2:黃金( )的原子量為197，若有3莫耳黃金，則質量應為 克。 計算: 例2-3:有一個分子，化學式為C6H6( )，則C6H6的分子量為 ，克分子量為 克；又7.8克的C6H6含 莫耳分子，即 個分子，含 莫耳原子，即 個原子，又含 莫耳C原子。 計算: 練習: 有一個分子，化學式為C6H12O6( )，則C6H12O6的分子量為 ，克分子量為 克；又90克的C6H12O6含 莫耳分子，即 個分子，含 莫耳原子，即 個原子，又含 莫耳H原子。 二、氣體的體積與莫耳數的關係: 1.體積的求法: 2.莫耳體積: STP下( )，任何氣體1莫耳的體積均為 升。 NTP下( )，任何氣體1莫耳的體積均為 升。 3.氣體體積與莫耳數關係 n= 莫耳數的求法: n= n= n= 例2-4:在STP時，有11克的二氧化碳，其體積為 公升。 例2-5:某氣體在0和1大氣壓時，每公升重1.43克，則此氣體之分子量為 。 例:STP下，氧氣的密度為 g/L，NTP