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6-3原子的世界,原子的歷史,莊子載惠子之語曰：一尺之棰，日取其半，萬世不竭。,原子的歷史,西元前400年，希臘哲學家留基伯（Leucippus）與其弟子德謨克利特（Democritus）認為物質分割後有最小的單位，稱為原子(atom)（atom，在希臘文的原意是指不能分割的意思）他們並認為原子能恒久存在，不會無中生有或自然消失，可藉結合、分離、重組而形成各種物質。但這種想法僅止於推論，一直未經科學證明。,道耳吞原子說,西元1808年，英科學家道耳吞根據實驗結果提出原子說,道耳吞原子說,道耳吞原子說,道耳吞原子說,道耳吞原子說,道耳吞原子說的貢獻,化學變化是原子的重新排列。反應前後原子的種類和數目沒有改變，所以原子的質量沒有改變，只是原子重新排列而已，因此反應前後的質量總和不變。,原子的結構,十九世紀末期，經由科學家不斷的研究發現，原子是由質子、中子與電子所構成的。且這三種粒子並非均勻分布在整個原子中。,原子結構的歷史透視,1803年道耳吞提出原子說1897年湯木生發現電子1911年拉塞福發現原子核（提出行星式原子模型）1913年莫色勒建立原子序的概念1919年拉塞福發現質子1932年查兌克發現中子,原子結構模型,原子,帶正電,帶負電,原子結構模型,原子結構模型,原子結構模型,原子結構模型,原子的體積原子的半徑約為0.1奈米，科學上常用1埃（）來表示。電子在原子核外不同軌道上環繞原子核運動，其運動的範圍可代表原子體積。電子所繞轉的電子軌道占原子的大部分體積，但大部分是空無一物。,原子結構模型,B.質子與中子組成原子核原子核體積極小，其半徑約只佔原子半徑的十萬分之。由於質子中子質量電子質量，故原子的質量幾乎全部集中在原子核。,原子結構模型,質子帶正電、中子不帶電，因此原子核帶正電C.原子帶電量原子核外的電子帶負電，且電子帶電量質子帶電量。整個原子對外呈電中性。,現在我們再回頭看看道耳吞的原子說有什麼地方需要修正呢？,道耳吞原子說修正,道耳吞原子說修正,原子說修正原子可再分為更小的粒子：質子、中子、電子。,原子說修正許多元素都存在同位素，同種元素之同位素質子數相同，但中子數不同，其質量不同。Ex：氫.氘.氚；碳12.碳14。,道耳吞原子說修正,原子說修正某種結晶化合物因晶格缺陷，違反了整數比化合的原則。,道耳吞原子說修正,原子說修正核反應時，原子會發生變化，從一種原子轉變成另一種原子,道耳吞原子說修正,原子序與原子量,質子數與原子序：同一種元素的原子含有相同的質子數；質子數是決定原子種類與性質的主要因素，不同元素的原子，質子數不同。B.原子核內的質子數又稱為原子序。我們可依原子序或質子數判斷元素的種類。目前的元素週期是依原子序排列的。,週期表,原子序與原子量,原子序與原子量,質子、中子數與原子量：A.質子與中子質量相近，共同組成原子核。B.原子質量主要集中於原子核。其質量數質子數中子數C.目前科學家以的符號來標示原子的種類，其中X代表元素符號，左上方A代表質量數，左下方Z代表原子序。,原子序與原子量,質子、中子數與原子量：,原子序與原子量,同位素：質子數相同，而質量數不同的原子，稱為同位素,自然界中氫的同位素即有氫原子、氘原子及氚原子。氫原子的質量數為1，表示核內只有1個質子；氘原子的質量數為2，表示核內有1個質子及1個中子；氚原子的質量數為3，表示核內有1個質子及2個中子。,1,1,0,2,1,1,3,1,2,原子序與原子量,同位素：質子數相同，而質量數不同的原子，稱為同位素,碳原子含6個質子。地球上有99%的碳以碳12的形式存在約1%的碳以碳13的形式存在，只有百萬分之一是碳14存在。碳14是一種具放射性的同位素，人們常利用其隨時間衰變的特性，進行考古或地質定年。,12,6,6,13,6,7,14,6,8,離子,A.在化學反應中或摩擦生電，只有原子核外的電子會發生轉移現象。（原子核內的質子與中子均不會轉移）B.當原子核外的電子發生轉移時，原子會由電中性變成帶電現象而稱為離子,離子,1.正離子：當原子失去電子時，此時原子核內帶正電的質子數比原子核外帶負電的電子多，所以原子帶正電，稱為正離子。,離子,2.負離子：當原子得到電子時，此時原子核內帶正電的質子數比原子核外帶負電的電子少，所以原子帶負電，稱為負離子。,迷你練習原子請寫出下列元素或離子的質量數、原子序、質子數、中子數及電子數。,23,11,11,12,11,23,11,11,12,10,16,8,8,8,8,16,8,8,8,10,原子與分子,科學家根據實驗結果，認為元素的最基本單位是原子。但是現實世界只有部份物質可以以原子存在，如鈍氣與金屬。對大多數的物質而言，能表現物質特性的最小單位，是由兩個或兩個以上的原子所組成的粒子，我們稱為分子。,義大利的科學家亞佛加厥（AmedeoAvogadro）繼道耳吞後，提出分子概念。,原子與分子,化學式的寫法,化學式：以元素符號及數字表示純物質（元素或化合物）中組成的原子種類及數目。,化學式的寫法,金屬金屬元素是由許多金屬原子堆積而成，並不是以分子狀態存在。化學式只要以1個元素符號表示即可。例：鎂、銅、鐵的化學式分別為Mg、Cu、Fe。,化學式的寫法,鹽類食鹽晶體是由鈉與氯堆積形成的化合物。由於鈉與氯的最簡數目比是1：1，所以其化學式記為NaCl。氯化鈣是由鈣與氯形成的化合物，其最簡數目比是1：2，所以化學式為CaCl2。,化學式的寫法,單原子分子氦氣分子式為He，原子數目為1時可以省略不寫PS：大部分惰性氣體皆為單原子分子。,化學式的寫法,雙原子分子氫氣分子式為H2，每個氫分子含有2個氫原子如：氫氣H2、氧氣O2、氮氣N2、氯氣Cl2。,化學式的寫法,多原子分子水的分子式為H2O，表示每個水分子含有2個氫原子及1個氧原子。,化學式的種類,簡式、分子式、結構式、示性式、電子式等共五種，最常用的是分子式,以乙酸CH3COOH（俗名：醋酸）為例,分子式的寫法,一般的化合物的規定，正價元素(根)的符號寫在前面（左）負價元素(根)的符號寫在後面（右）例：俗名叫食鹽、學名稱氯化鈉、分子式為NaCl。,B.氧化物中氧的符號寫在後面。例：氧化鈣CaO、二氧化錳MnO2、氧化鎂MgO。,分子式的寫法,C.有機化合物則按碳、氫、氧的順序書寫。例：葡萄糖C6H12O6、酒精C2H5OH。,D.一些表現集合性質的原子團稱為根，寫在後面，但銨根例外（寫在前面）。例：硫酸銨（NH4）2SO4、碳酸鈉Na2CO3、氫氧化銨NH4OH。,E.中文的名稱及寫法均與符號順序相反。,化合物的中文名稱學名,A.酸是由氫根與酸根結合而成：H2SO4H2CO3HNO3CH3COOH氫及根字省略,B.鹼是由氫氧根與正離子結合而成：NaOHNH4OH根字省略,硫酸,碳酸,硝酸,醋酸（乙酸）,氫氧化鈉,氫氧化銨,化合物的中文名稱學名,C.鹽類：NaNO3Na2SO4根字省略,D.有機化合物：依含碳數及官能基命名CH3OHC2H5OHHCOOHCH3COOH,硝酸鈉,甲醇,硫酸鈉,乙醇,甲酸,乙酸,化合物的中文名稱學名,E.習慣用法：Fe3O4Fe2O3CCl4,四氧化三鐵,三氧化二鐵,四氯化碳,化合物中常見的離子,帶電的原子或原子團稱為離子：1.正離子是失去電子的原子或原子團必帶正電。2.負離子是得到電子的原子或原子團必帶負電。,B.離子和原子分子的性質不同：,帶電,不帶電,不可,可,安定,較不安定,大部分無色,有各自顏色,離子的表示法,A.離子的帶電量：離子所帶電荷數，以nn-或+n、-n來表示記於原子或原子團右上角。n是表示失去或得到的電子數。如：CuCu2+2e-,B.根：數個原子結合而成的帶電原子團稱為根。氫氧根銨根硝酸根,OH-,NH4+,NO3-,常見離子價數表,常見離子價數表,常見離子價數表,化學式的寫法,大部份化合物結合時，均按照所屬的原子價互相結合：1.正原子價與負原子價互相結合2.正原子價的價數總和負原子價的價數總和,+,+,=,=,範例演練,Mg2+,Cl-,1,2,MgCl2,Al3+,O2-,2,3,Al2O3,Ca2+,NO3-,1,2,Ca(NO3)2,Cu2+,PO43-,3,2,Cu3(PO4)2,H2O,HNO3,H2SO4,H2S,H3PO4,NH4OH,NH4NO3,(NH4)2SO4,(NH4)2S,(NH4)3PO4,NaOH,NaNO3,Na2SO4,Na2S,Na3P