南一版第三册第五章

1、南一版第三冊第五章 物質的構造5-1 常見的物質一、常見的金屬與非金屬：1. 金（Au）： 金是金黃色的金屬，俗稱黃金，常溫下呈固態。 性質：活性最小，質地柔軟、延展性最好的金屬，導電、導熱性亦佳。 用途：製造錢幣及飾物；也用於電子工業做抗腐蝕性的導線。 金的活性很小，除王水外不怕任何酸的侵蝕。2. 銀（Ag）： 銀是銀白色的金屬，常溫下呈固態。 性質：導電、導熱性最好的金屬。 用途：溴化銀常作為照相底片和印相紙的感光材料。 銀粉和水銀合金用以填補牙齒。 火山區有硫化氫氣體易與銀反應成黑色斑點。 銀硫化氫氫氣硫化銀（黑色） 古代使用銀製的筷子，若食物中含有硫化物時，則銀筷會變黑。3. 銅（Cu

2、）： 銅是紅棕色的金屬，常溫下呈固態。 性質：導電、導熱性僅次於銀，可用作電線及電器用品。 用途：青銅銅與錫的合金，可作為雕像、藝術品的材料。 黃銅銅與鋅的合金，可作為樂器、裝飾品、機械的材料。 化學活性不大，但可溶於硝酸及濃硫酸。 銅濃硝酸二氧化氮 銅稀硝酸一氧化氮4. 鋁（Al）： 鋁是銀白色的金屬，常溫下呈固態。是地殼中含量最豐富的金屬元素。 性質：鋁活性大，表面易與氧反應形成緻密的氧化鋁，可隔絕空氣中的氧氣，避免進一步與內部的鋁金屬發生反應。 用途：可做鋁門窗、鋁箔包、鋁鍋，且因鋁合金密度小，可製造飛機，或筆記型電腦機殼、攝影器材。5. 鐵（Fe）： 鐵新切面有銀白色的金屬光澤，常溫下

3、呈固態。 生鐵：利用焦煤在高溫時，將鐵礦練成的鐵叫生鐵，含碳量高、雜質多、熔點低、質硬而脆，凝固時體積膨脹，適合鑄造，又叫鑄鐵。 熟鐵：除去生鐵中的雜質，含碳量極低，接近純鐵，富延展性，適合高溫鍛接，又叫鍛鐵。 鋼：含碳量介於生鐵與熟鐵之間，兼具生鐵與熟鐵的特性，宜鑄造也宜鍛接。 含碳量的比較：生鐵鋼熟鐵。 不鏽鋼：鋼、鉻、鎳的合金，可作廚具、餐具及醫療器材。 氧化鐵：大量使用於公共電話卡、電腦磁片、錄音帶、錄影帶的磁性物質。6. 汞（Hg）： 汞為銀白色的金屬，常溫下呈液態，俗稱水銀。 性質：熔點最低的金屬，密度大（13.6 g/cm3），熱脹冷縮均勻，用以製作氣壓計及溫度計。 汞有毒性，故

4、日光燈（有微量水銀蒸氣）、水銀電池（內含氧化汞）都要回收。 灑出的水銀要儘可能完全清除，可用真空法吸取，或用鋅粉或硫粉與水銀作用，再利用真空法吸取。7. 鈦（Ti）： 鈦為銀白色的金屬，常溫下呈固態。 性質：在空氣中表面易形成保護薄膜，是耐腐蝕之優良材料。 用途：二氧化鈦（俗稱：鈦白粉），白色粉末，無毒，常作油漆、瓷釉的顏料。 鈦與多種金屬形成鈦合金，具有質輕堅固的特性，應用於植牙材料、人工骨骼、高爾夫球桿頭、飛機、太空梭機身等。8. 碳（C）： 碳為黑色的非金屬，常溫下呈固態。 性質：有三種同素異性體。【原子排列方式不同，性質也不同】 鑽石：透明無色，是最堅硬的物質，又稱金鋼石。 石墨：黑色

5、，可導電，常作為乾電池的電極，亦可作為鉛筆芯。 芙：由60個碳原子組成，結構與石墨類似，所以能導電。 活性炭主要成分也是碳，由於結構中有許多小孔洞，可吸附雜質，固常用於脫色、除臭，製成活性碳口罩或濾水器濾心。9. 硫（S）： 硫為黃色的非金屬，常溫下呈固態，俗稱硫黃。 來源：存在於火山和溫泉地區。 性質：純硫是無臭、無味、黃色易脆的固體，不溶於水。 用途：用來製造火藥、硫酸等化學藥品。 硫的化合物：硫化氫（H2S）：無色、比空氣重，具有特殊臭味，有毒，存在於火山氣體及硫磺溫泉蒸氣中。二氧化硫（SO2）：無色、有毒、有刺激性味道，是空氣污染及酸雨的成因之一。10. 矽（Si）： 矽為灰褐色的非金

6、屬，常溫下呈固態。 來源：通常以二氧化矽或矽酸鹽的形式存在於礦物中。 地殼中含量最多的前四名元素：氧矽鋁鐵 用途：電晶體中，最主要的成分是矽。玻璃原料中，有許多矽和氧的化合物。二、金屬與非金屬的性質：金 屬非 金 屬顏色大部分具銀白色的金屬光澤（例外：金黃色。銅紅色）不同種類的元素，其顏色與狀態不同。硫：黃色固體。 碳：黑色固體紅磷：紅色固體。 白磷：白色固體碘：紫黑色固體。 溴：暗紅色液體氯：黃綠色氣體。 氟：淡黃色氣體其餘氫氣、氮氣、惰性氣體皆為無色氣體狀態室溫（25）、1大氣壓下，大部分為固體，唯一的液態金屬為汞。天氣炎熱時，銫（熔點28）、鎵（熔點29.8）也能以液態存在。熔點最高的金

7、屬：鎢熔點最低的金屬：汞延展性有（金屬以金的延展性最好）無，易敲碎（非金屬以金剛石的硬度最大）導電性導熱性有（以銀的導電導熱性最好，銅的導電導熱性次之）無（唯一能導電的是石墨及芙）氧化物溶於水成鹼性（二氧化錳、氧化銅、氧化鐵等不溶於水，水溶液成中性）成酸性（一氧化碳不溶於水，水溶液成中性）各種性質中之最的元素：1. 延展性最好的金屬：金（Au）。2. 導電性、導熱性最好的金屬是：銀（Ag），其次是：銅（Cu）。3. 可導電的非金屬是：石墨、芙（C）。4. 最硬的物質是：金剛石（C）。5. 熔點最高的金屬是：鎢（W）。6. 熔點最低的金屬是：汞（Hg）。7. 空氣中含量最多的元素是：氮（N），其

8、次是：氧（O）。8. 地殼中含量最多的元素是：氧（O），其次是：矽（Si）。9. 地殼中含量最多的金屬元素是：鋁（Al），其次是：鐵（Fe）。10. 密度最小的元素是：氫（H）。11. 常溫常壓下的液態金屬是：汞（Hg）。12. 常溫常壓下的液態非金屬是：溴（Br）。5-2 原子說與原子的構造一、物質的分類： 元素 純物質（性質組成固定） 化學方法 物質 物理方法 化合物 混合物（性質組成不固定） 2種(以上)元素化合成 2種(以上)純物質組成1. 元素：不能用加熱、照光、通電等普通的化學方法再分解的純物質。例如：氫、氯、氮、氧、臭氧、硫、汞、鎂、鐵。2. 化合物：由兩種或兩種以上元素化合的純

9、物質。例如：水、二氧化碳、氧化汞、氯化亞鈷、硫酸銅、硝酸鉀、乙醇。二、早期的原子說：約在2400年前，希臘哲學家留基伯和德謨克利特認為物質是由不可分割的原子組成，有一定的形狀和大小。原子是永恆存在的，不會產生也不會消失，可經由結合、分離、重組而形成各種物質。三、道耳吞的原子說：19世紀初，英國科學家道耳吞根據一些實驗結果提出：1. 物質由原子組成，原子為最小粒子，不能再分割。修正：原子是由更小的質子、電子、中子等微粒組成。2. 同一元素的原子具有相同的質量和性質，不同元素的原子質量和性質不同。修正：同位素的存在（16O、17O、18O、12C、13C、14C）3. 不同元素的原子能以簡單整數比

10、例結合成化合物。修正：某種結晶化合物因為晶體的缺陷，違反了整數比化合的原則。 例如：鎳與氧在高溫下化合成氧化鎳，其中的鎳：氧0.97：1.004. 所謂化學反應，是原子間以新的方式重新結合成另一物質。在反應的過程中，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。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。 道耳吞原子說成功的解釋質量守恆定律。 原子是化學元素中具有該元素特質的最小粒子，可互相結合成分子。四、原子的結構：1. 原子的組成： 質子（正電） 原子核（正電）原子 中子（不帶電） 電子（負電）粒子名稱位置發現先後電荷質量比電子原子核外最早（湯木生）

11、1/1840質子原子核內其次（拉瑟福）1中子原子核內最晚（查兌克）電中性1註：唯一不含中子的原子是氫。2. 原子結構模型：1911年，拉瑟福由實驗結果提出行星式原子模型，之後再經波耳提出修正後的原子模型。（1） 原子核的體積非常小（其半徑大約只有原子半徑的十萬分之一），因此原子大部分是空心的，而電子活動的空間相當於原子的體積大小。（2） 原子序質子數電子數（因原子呈電中性）。（3） 質量數質子數中子數（原子質量集中在原子核）。（4） 原子序決定了元素的化學性質，也是用以判斷原子種類的主要依據。（5） 原子核內的質子數不一定等於中子數。（6） 整個原子是電中性的，因此核內的質子數和核外電子數恰好

12、相等。而物質會帶電，是電子轉移的結果。（7） 得到電子帶負電，失去電子帶正電。1H12C14C27Al27Al319F19F質量數質子數中子數電子數5-3 元素符號、分類與週期表一、元素符號與命名：1. 每一種元素都有一個符號，以拉丁文或英文名稱的第一個字母，用印刷體大寫表示。例如：氫（H）、氧（O）、碳（C）2. 若兩種元素的第一個字母均相同時，則在大寫字母後面加上一個小寫字母以示區別。例如：氦（He）、氯（Cl）、銅（Cu）3. 我國對元素的命名，採一個字代表一種元素為原則。（1） 古代已知的元素，採用俗名。如：金、銀、銅、鐵、錫（2） 近代發現的元素，採用外文名稱的譯音，並配合元素的性質

13、。例如：氫表示最輕的氣體 、 氯表示黃綠色的氣體、鈉的讀音近似拉丁文第一節的讀音納4. 中文命名規則：（1） 常溫下，固體元素：金屬元素以金字旁表示，例如：銅、鋁、鉛。非金屬元素以石字旁表示，例如：碳、硫、磷。（2） 常溫下，液體元素：以水字旁表示，例如：汞、溴。（3） 常溫下，氣體元素：以气字旁表示，例如：氫、氧、氮。5. 目前所發現的元素中已確認的元素逾112種，其中有88種元素存在於自然界，其他的元素則為人造元素。二、元素的分類：1. 按照物理性質，可分為金屬元素和非金屬元素。2. 按照物理狀態，可分為固態、液態、氣態三種狀態。3. 按照化學性質，化學性質相似的元素排列在週期表的同一直行

14、，稱為族。例如：鋰、鈉、鉀稱為第1族（1A族）或鹼金族。 鈹、鎂、鈣稱為第2族（2A族）或鹼土族。 氟、氯、溴稱為第17族（7A族）或鹵素。 氦、氖、氬稱為第18族（8A族）或鈍氣或稀有氣體或惰性氣體。4. 實驗分析：新切面水中沉浮與水反應加入酚酞與鹽酸反應鈉銀白色浮產生氫氣粉紅產生氫氣鉀銀白色浮產生氫氣粉紅產生氫氣鋁銀白色沉無無變化產生氫氣鐵銀白色沉無無變化產生氫氣鋅銀白色沉無無變化產生氫氣銅紅棕色沉無無變化無（1） 鈉與鉀活性大，常儲存於石油中，避免與空氣及水接觸，而發生危險。（2） 鈉與鉀在稀鹽酸中反應更加激烈，危險性更大。鈉 水 氫氧化鈉 氫氣2 Na 2 H2O 2 NaOH H2

15、鉀 水 氫氧化鉀 氫氣2 K 2 H2O 2 KOH H2 （3） 鋁、鐵、鋅不與水反應，但可和稀鹽酸反應，產生氫氣。鋁 稀鹽酸 氯化鋁 氫氣2 Al 6 HCl 2 AlCl3 3 H2 鐵 稀鹽酸 氯化亞鐵 氫氣Fe 2 HCl FeCl2 H2 鋅 稀鹽酸 氯化鋅 氫氣 Zn 2 HCl ZnCl2 H2（4） 純銅不與水也不與鹽酸反應。三、週期表：1. 西元1869年，俄國科學家門得列夫將元素依其原子量的順序由小到大排列，發現大部分性質相似的元素會有週期性的變化。2. 二十世紀的科學家發現若將元素依原子序大小排列，則化學性質相似的元素會規律性的重複出現，經歸納與修正後，完成目前通用的元

16、素週期表。3. 現行的週期表共分為7列18行，每一列稱為週期，每一行稱為族。4. 同一族的元素具有相似的化學性質。5-4 化合物與化學式一、化合物的形成：1. 由兩種或兩種以上的元素化合而成，可以用加熱、照光、通電等普通的化學方法分解出其他物質的純物質，稱為化合物。2. 化合物的形成方式：發生化學變化時，不同原子的核外電子會發生轉移或共用以結合在一起，成為安定的物質。3. 離子化合物： (金屬與非金屬結合)（1） 原子核內的質子與中子不易自由移動，但核外電子，尤其是最外層電子，在化學反應的過程中會有得失，原子因為得失電子而帶電，則稱為離子。（2） 原子得到電子時，核內質子數 < 核外電子

17、數，原子帶負電，稱為負離子或陰離子。（3） 原子失去電子時，核內質子數 > 核外電子數，原子帶正電，稱為正離子或陽離子。（4） 如果由多個原子組成帶正電或負電的原子團，則稱為根。（5） 正負離子結合時，正離子的總電量=負離子的總電量，形成安定的離子化合物。例如：鈉離子與氯離子因為正負電吸引而結合成氯化鈉。 Na Cl NaCl4. 分子化合物： (非金屬與非金屬結合)某些化合物的結合，是利用兩個帶正電的原子核吸引共用電子而結合。這種由原子共用電子而結合在一起的物質，稱為分子化合物。例如：二氧化碳是由一個碳原子和兩個氧原子的部分電子共用而結合。 具有物質特性的最小粒子，稱為分子。 二、化學

18、式：1. 以元素符號和數字來表示純物質組成的式子，稱為化學式，總類很多。2. 分子式：化學式的一種，可以表達組成原子的種類與結合數目的比例關係。例如：氦氣分子為單原子氣體，分子式為He。 氧氣分子是由兩個氧原子結合而成，分子式為O2。 水分子是由兩個氫原子與一個氧原子化合而成，分子式為H2O。3. 化學式的寫法：化學式的寫法應根據實驗結果來決定，有時也可以利用正、負離子帶電量來推測，一個化學式中的正、負電荷數的和為零。(1) 一般化合物，金屬元素的符號在前，非金屬元素的符號在後。中文名稱和書寫符號的順序相反。例如： 俗名 化學式 中文學名食鹽 NaCl 氯化鈉(2) 氧化物中，氧的符號寫在後面

19、。 例如： 氧化鎂(MgO) 、 二氧化硫(SO2)(3) 有機化合物的化學式必須按碳、氫、氧的順序書寫。 例如： 葡萄糖(C6H12O6) 、 蔗糖(C12H22O11)(4) 化合物中，原子的結合個數，書寫在元素符號的右下角。每一種化合物中，元素的原子結合個數是固定的。例如：食鹽NaCl原子數比為1：1 。 氯化鈣CaCl2原子數比為1：2。常見化合物的化學式中文名稱化學式中文名稱化學式水(氧化氫)H2O蘇打(碳酸鈉)Na2CO3雙氧水(過氧化氫)H2O2小蘇打(碳酸氫鈉)NaHCO3二氧化錳MnO2食鹽(氯化鈉)NaCl氧化鎂MgO硫酸鈉Na2SO4氫氧化鎂Mg(OH)2溴化銀AgBr氫

20、氧化鈉NaOH硫化氫H2S二氧化硫SO2硝酸鉛Pb(NO3)2亞硫酸HSO3硫酸銅CuSO4硫酸HSO4鉻酸鉀K2CrO4一氧化碳CO重鉻酸鉀K2Cr2O7二氧化碳CO2氨NH3碳酸鈣CaCO3醋酸(乙酸)CH3COOH鹽酸(氯化氫)HCl酒精(乙醇)C2H5OH氯化鈣CaCl2葡萄糖C6H12O65-5 物質變化的粒子觀點一、元素與化合物：1. 元素：只含一種原子的純物質。2. 化合物：含有兩種或多種原子的純物質。二、純物質與混合物：1. 純物質：由同一種分子組成的物質。2. 混合物：由兩種或兩種以上的分子組成的物質。例題： A B C D E F G H（1） 屬於元素的有哪些？ A、D、E、F （2