物质的形成及其变化

1、第三章 物質的形成及其變化3-1粒子的世界1希臘哲學家德莫克列特(Democritus)於西元前第四世紀提出原子的概念： 萬物是由大量不可分割的微粒原子所構成。2. 1802年道耳吞(Dalton)根據實驗數據(質量守恆定律、定比定律即定組成定律、倍比 定律)提出原子論，奠定了近代物質科學的基礎，而他被尊稱為原子之父。(1) 一切物質都是由微小粒子(稱為原子)所組成;(2) 同種元素的原子之性質與質量均相同，不同元素的原子則彼此不同；(3) 化合物是由原子結合而成，相同化合物中原子的種類與數目不會改變；(4) 化學反應是原子的重新排列組合，原子的種類及數目在化學反應中不會改變 。【註】道耳吞原

2、子論 確立了物質是由粒子所組成。雖然 今天知道原子並非不可分，而 且同種元素的原子之物理性質與質量可能不同(有同位素存在，但化學性質 相同)，但是原子確為組成物質的根本單位。3-1.1元素符號與週期表1元素由單一種原子構成；化合物由 2種以上原子構成。2. 中世紀煉金術時期就已在使用符號來表示物質：柏齊流斯(J.J .BerzeliuS繼拉瓦節之後 提出以英文字母表示元素的符號：(1) 以元素名稱第一個英文字母用大寫表示，女口C、K:(2) 假设第一個字母相同，則加上第二個字母，但用小寫表示，如Ca、Cl但有少數仍研舊習係以拉丁文名稱設定符號，如Pb、Au【註】中文名稱多以音譯，並造新字。同時

3、從石、金、气、水各表固體非金屬、固體 金屬、氣體、液體，例如硫、鋅，氧、溴。3. 1869年門得列夫(D.I.Mendeleev)依元素原子量大小順序及化學性質歸納成 週期表。(1) 週期表可以預測當時尚未發現的一些元素的性質；(2) 週期表也可以校正一些元素原子量的錯誤。VIh HUVTHAHElj 2I22 Ti 4? W23V24 CtS2M |23 MnVl J426 Fe5S K527 CoSB 912HNi5H,7129 Cl*1.3530ZiiU25%=35.45X 同理 C=12.0111二 12.0【例題5】hd+中各有幾個質子、電子、中子？An s.2、1、1【例題6】自然

4、界中碳有兩種同位素：12C (原子量=12.0000)、(原子量=13.0034)、：C(忽略不 計)。假设C原子量=12.0111，求兩種同位素在自然界的含量。(Ans. ；C98.892%,1.108%)4核外電子的分布情形：電子在原子核外分布於三度空間的球層上，假设以橫切面將其列出，可用行星繞太 陽般的模型說明之：(1) 由內而外排列電子，排滿內層後再排外層；(2) 各層的電子數至多分別為2, 8, 18,但原子序 20的原子，其第三層電子數至多為18(3) 原子序 20的原子，其核外電子排列如下：硫氯 a g a/站 WaJgA!上表之電子排列方式可以(a,b, 表示之，例如 Li(2

5、, 1)、Na(2, 8, 1)、K(2, 8, 8, 1)a. 核外電子排列方式亦可僅畫出其價電子(最外層即價層的電子)，稱為電子點式表示法，例如Li Na K Cl b. 最外層電子數 8,最外次層電子數 18;c. 除氦之外，同行元素之最外層電子數(價電子數)均相同，且等於族數(A族者);d. 鈍氣之最外層電子，除氦為2外其餘均為8=最外層電子數不為8的原子, 有使最外層電子數成為8以達到鈍氣的穩定電子排列的趨勢=IVA以下傾向失電子；IVA以上傾向得電子。e. 元素的化學性質主要決定於價電子，價電子數相同的元素具有類似的化學性質。 例如：原子序120的元素之一些化合物：氯化物氫化物1L

6、iClBeChBCl5CCL,nh2h2oHFNaClMgCtjAlCb ISicipk3H,SEMKCICaCl2r=原子價=族數(IAIVA)或8族數(VAVIIA)，故：IAIVA的氯化物為MCIm族數；VAVIIA 的氫化物為 出川族數X【綜合練習】(A) +10 9 和 +11 28(C) +11 山和小 2881W f/(B) +11 卑和 +11 281(D) +10 28 和 +9 28 1有關下圖離子電子排列的敘述正確者(A)X VIII A 族 (B)X 屬於 VI AM (C)X在最外層有2帼電子 (D)X應保存在石油中2，具有下刖結構示意圖的各組微粒中1屬於同一種尢素的

7、是3.元素A和元素R所生成的化合物具有以下的電子結構(只顯示最外層電子)右列哪個組合正確?A B:b.-:入丁+:E：-(A) Na S(B) Mg Br(C) Al Cl(D) Si 0第右圖為某雕子之電子緖構，(A) (B)(C)(D)XClHH0YCNCS5. 一卜刃勺剂淙F冷外孫卜新列之級述，忙者铠诧？Z叮決7 -一憑孑與齐:的原子之结合形式及客量者為其最內層的電子(B)亂、氛及氤的最外層電子均填滿 $個：故化學性質極安定(C)-原子之化學性質主要取決於其欖電子，故具有相 同慣電子數之同族元素原子的牝性較接近 (D)除了；H原子不含中于外，任何原 子均具有質子、中子和電子(E)般原子的

8、原子械由質子和中子所組成、故原子 核带正電密度大，幾乎具有整個原子的質量*6.粒子質子數中子數電子數甲362乙8910丙121212T171817戊172017己1822!8(1) 那一或哪些粒子代表以下各物質？ 某金屬的中性原子 某非金屬的中性原子* 某惰性羸體的原子1 一對同位素T 某陽離子， 某陰離子(2) 寫出以下各物質相互反應生成的化合物的化李戎：丙和丁 戊和氫丙和氧7 X时與Y都具有18個電子及20個中升以下有闕A、Y兩元素的敘述何者正碓？ A)X之K 量數爲乂 B加C产爲之同位索(C)X-+和書爲同素異形體 卩区和具有棺同的賈扌數目。 = _ _ I _ _ Hnw r:=4、

9、8 8M 8. 邑婁隧植V的約構:粒子ABCDE電子數121210109質子藪12121289中子數121412g10(1) 那些粒子是電中性的原子？(2) 那個粒子是負離子？這子離子的電荷是多少？ 那兩個粒干是同位素?(4) A與E結合為化合物X “寫出X的化學式* 繪出X的電子，结構圖9仝下耶右止確?u)填子杖只占鷲袒壕十幾小的-部心臂祗 嫁i枝施果 子中所有正電荷(3)原子的丸局部質量集中在原子核(A)僅(B)僅(C) 僅(D)(1) 和10.閉L金屮 二、丙丫忆捺亍罷屮丄个馬V駁;.P : m十点 試問哪兩者勒同位素？應選二項A甲：6p，6nB乙：7p，九C丙8p * 8ii D丁 ：

10、 6p 7n E戊：9p TOx11如下表，鈉Na的原子序是11,質量數是23,則一個中性的鈉原子中的中子 數和電子數應該是多少？每行各選一項，共應選二項中子數電子數(A)12(E)11(B)12(F)12(C)23(G)11(D)34(H)3412烏30個中子、21個電子。它們最適警藕為A无素的同索異形體B陽離于 C元素的同位素D非金屬的原子。13. .元素H0MaCICu原孑序18il1729原孑量i.oi16.02MG35.563.5在等質量的氫亂、水、食鹽、銅中，何者具有最多的電子A氫氣B水 食鹽D銅414.7數B原子核霞荷決定原子之活性C凡原子序相同、向質量數不同丈元 素，叫做同位素

11、D原子核中Z質子數：叫做原子序E搆成原子之根本殺 子是原子核*An S.1.C;2.B;3.B;4.B； 5.AB;6.1丙 丁戊己 己 丁戊甲乙，2丙丁 2 H 戊 丙 O; 7.B； 8.1ABE，2D、2, 3AB, 4 AE2-* 2+ U E A: E：-;9.D;10.AD;11.BE 12.B;13.A; 14.ABCD3-2物質的形成地球外表上，除了鈍氣是單原子分子之外，大多數的原子均可互相結合，形成原 子集團，或以大量原子堆積的形式存在。原子間互相結合的作用力稱為化學鍵。1.化學鍵結與物質的形成1化學鍵結理論根本概念：一般原子皆具有形成穩定的鈍氣電子排列的趨向原子間結合時，會

12、藉由失去或得到電子來達成穩定的電子排列。例如：Na Na+ 電子排列與Ne相同+e; Cl+e Cl電子排列與Ar相同。 兩個原子結合時，亦可藉由共用價電子而形成穩定的鈍氣電子排列，例如：兩個Cl的電子排列均與Ar相同3-2.1離子化合物1離子鍵：陰、陽離子間之靜電引力稱之。2. 以離子鍵的吸引形成的化合物稱離子化合物，而金屬離子或銨根NH4+與非金屬離子或酸根如SO42、氫氧 根OH-所形成的化合物通常即為離子化合物。【註】銨根、酸根、氫氧根等荷電原子團內尚有共價鍵的存*為言由電孑在。3. 離子化合物在常溫常壓下均為固體，所以又稱為離子固體 4離子固體的特性：1熔點高、硬度大，但脆而易破裂、

13、不具延展性。2固態時不導電，熔化後或水溶液則可導電。5離子固體中之離子不是只與一個電性相反的離子 互相吸引，而是與四面八方的電性相反的離子均 有吸引力，以特殊的排列方式例如：NaCIs之雙 面心立方堆積形成穩定的晶體。每個Na*被6個C包圍，每個C亦被6個Na+包圍，故Na*與C的個數比為1:1=化學式NaCl為簡式或實驗式，僅表示出陰、陽離子的簡單整數比6常見離子的電荷數與顏色：1電荷數1+H+、IA+Li+、Na+、K+、Ag+、Cu+亞銅離子或銅I離子、2+ +Hg2 亞汞離子或汞I離子、NH4 銨根離子2+IIA2+Mg2+、Ca2+、Ba2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+亞

14、鐵離子或鐵II離子、Ni2+3+ Al3+、Fe3+鐵離子或鐵III離子、Cr3+1- 鹵素離子F_、C、B、OH_、NO3-硝酸根離子、CIO3_氯酸根離子、ClO-次氯酸根離子、CH3COO-醋酸根離子、 MnO4-過錳酸根離子、HCO3-碳酸氫根離子、HSO4-硫酸氫根離子2- O2-、S2-、SO42-硫酸根離子、SO32-亞硫酸根離子、CO32-碳酸根離子、C2O42-草酸根離子、CrO42-鉻酸根離子、 Cr2O72-重鉻酸根離子或二鉻酸根離子3- PO43-磷酸根離子顏色典型元索的離子沟备勲色，而一般過渡元素的離子常具有顏包，常見離干及顏 色知下：O?淡藍订尹創I *时嫌，&?無

15、鱼八A馬色厂 MnOi i CrOl 黃厂50亍橙例外：1攥3-2.2分子化合物1共價鍵：兩原子共用電子時所形成的吸引力，例如： rI2H + O AH：0 ,其中o有2對鍵結電子對bp 與2對孤對電子PH2. 分子晶體的元素或化合物中，所有的化學鍵均為共價鍵，而分子化合物也稱為共價化合物大部份均由非金屬元素與非金屬結合而成。3共價鍵亦可以一段實線表示一對共用的電子對，例如：Cl Cl、H、0 = O,這些化學式稱為結構式，而Cl2、H2O、02等化學式則稱為分子式。4. 分子化合物或元素在常溫常壓下以固態、液態或氣態存在。【註】網狀共價固體的元素如：金剛石、石墨、矽、與化合物如：碳化矽SiC

16、、 石英SiO2、則是以鏈鎖的共價鍵而形成。金剛石結構石墨結構3-2.3聚合物1由巨大分子所形成的物質稱為高分子化合物或聚合物，例如：天然橡膠、 樹脂、纖維素、澱粉、蛋白質、DNA具雙螺旋結構的生物體結構物質及塑膠等。2. 聚合物的性質：1分子中所含原子數超過數千一般的分子化合物則1022多以固態存在。3-2.4金屬 為直曲霍:孑1地殼中的金屬元素多以離子化合中的陽離子形式存在，冶煉時被還原而成元素 態。2. 金屬的堆積：利用 金屬鍵結合金屬的陽離子晶格例如：Na+之體心立方堆積，沉浸於 游動的價電子海中，價電子並未束縛於固定原子或原子 對，而是成為自由電子，形成電子海，使帶正電荷 的陽離子不

17、因電性相同而產生互斥，因此形成穩定的金 屬元素。3. 金屬的特性：能導電、傳熱、富延展性，有不同的機械強度。3-2.5化學式1以元素符號表示物質的組成者。2. 常用的化學式：1簡式實驗式: 表示物質中元素的種類與原子最簡個數比。金屬及離子化合物、網狀共價固體以簡式表示之，例如：Cu、NaCI、C、SiO2分子式： 表示物質中元素的種類與原子個數。分子化合物或元素以分子式表示之，例如： 葡萄糖C6H12O6其簡式為CH2O、苯C6H6、硫酸H2SO4 ；氫H2、氧02、 臭氧O33結構式4電子點式【例題7】寫出氯化鈣、氧化鎂；氯化氫、氟化氮的化學式與電子點表示法- 2+ - - - 2+2-An

18、 s.CaCl2、: Cl：2 :c ； Mg。、Mg2+；O； HCl、H：； NF3、I - i-:FN： F u-a /* +F【例題8】以下有關物質的形成之敘述，何者正罐?(A)肥學鍵的形成主要疑依賴價電子的轉移或共用，內層的電子並不會參與化攀鍵結(B)原子間利用共價鍵結合可形成 分子化合物，利舟離子鍵姑合則形成離子化合物 &)由相同種類的原子以共價鍵 稔合所形成的分子，只能含有2個成分原子(D)食鹽晶體是由許多NaCl分子 交錯堆積而成(E)由同一種原子結舍所形成的分子也只有一楂，故算性質均完全 棺同0(Ans. AB)【例題9】以下有關氯化錨晶魅的敘述，何者正確？(A)NaCI分于

19、是U匕銷晶體的最小單位(B)晶體中N*與C的電子數，恰好一樣多(C诵 體中的N才與C均攥有惰性氣體原干的電子數目(D)氮化錨晶體申異電荷敲子的靜電引力 恰等於同電荷離子的靜電斤力*故十分斑定。(An s.CD)【例題10】以下有關化學化學鍵之敘述，何者正確?(A)共價鍵係由鍵結原子間共用償電子對而得名(B)離子键係由鍵結原子變成陰 陽離子而得名(C)化學鍵可以同時 具有共價鍵與離子鍵之特性(D)金屬鍵係因自由電子可在金屬內游離而導電 (E)離子鍵和金屬鍵沒有方向性(An s.ABCDE)【例題11】根據右圈答复以下問題：(1) 以下何元素最可能產生共價性氟化物XC14?(2) 以下何元素倉可能

20、產生共慣性氫化物HX? 以下何元素最可能產生離子性氯化物XC1?(4)以下何元紊最可能產生雙原子介子花?(An s.(1)A (2) B(3)D (4)B)【綜合練習】1. ： . 確? (A)Y和Z原子作用會形成離子鍵(BX和Z原子作用會形成離子鍵(C) X與X原子作用會形成共價鍵之分子(D)W原子問鍵結成為網狀固體-亦 即共慣固鞍 (E)W鹽X原子作用形成離子継。2沾(D) CaCl2 (E)KMnOi -3. .(A) X3(SO4)3 (B)XSO, (C)X2(SO4)3 (d)x(so4)34. _r,.育電子均點出(B)航化的電子霧式為龜化鉤的電子點式為Nf： cr：(D) 机分

21、子的電子點式為:片:总(， * 5撰(E) Na2CO3(F)KC104 (Q)Cu(OH)3 (H)(NH4)3SO4 (QHjS (J)CnO3(K)K2CrO4 (L)Ag?PO“是哪一族的元素呢？ (A)IA (B)VA (C)VIA (D)VIIA。6. *可知以下何者是正確的 0)鉀離子是無色的離子 (2)硝酸粮離子是皴色的雜予 Q)氯離子是無邑的離子(4)亞殲離子是綠色的離子(A)只有(1)和(3)(B) 只有和C)只有、粗(4)只有、和*8：宅子鰭構何者正確刁 氐今子淞心 水鬟此解 Q旳亠 (4)氯化釦时【农:厂(A)flE(l) * (2)(B)僅，(2)和(4)(C)僅(1

22、) 和(D)(1) 72门和(4)-9.E.化合物(A)其化學式為AB (B)其化學式為AB? (C)其化學式為他B (D)A 共價化合物(E)為雕子化舍物10.(C) NaCl為其分子式(D)罷化搠晶體中 無氯與鋼的原子易落於 水，但不易溶於酒粕中。; 2.BCE;3.C;4.C;5.(A)氯化鉀，(B)鉻酸鉛(II) , (C)硝酸汞(II),(D) 氯化鐵(III) , (E)碳酸鈉，(F)過氯酸鉀，(G)氫氧化銅(II) , (H)硫酸銨，(I)硫化氫,(J)氧化鉻(III)，(K)鉻酸鉀，(L)磷酸銀；6.D ；7.C；8.A； 9.BE ； 10.ADE )3-3物質的數量物質的粒

23、子數、質量、體積等都是化學計量的範疇3-3.1原子量與分子量、式量1定義12克整的；C所含的原子數稱為1莫耳(1mol)，1莫耳相當於6.02 X023個,此數目稱為亞佛加厥數，以N0表示之。(1)莫耳數原子數(分子數)6.02 10232. 原子量的單位：amu/(原子)或g/mol(1) 1mol原子(1克原子)的質量等於原子量；12,1124(2) 1amu=6C原子質量 X =23 g =1.66 10 g ;126.02如01(3) 原子質量=原子量X23 g =原子量X1.66x1O0g6.02x103. 分子量：分子式中各原子的原子量總和，例如H20=1.008 X+16.00=

24、18.016;式量：實驗式中各原子的原子量總和，例如NaCI=23.0+35.5=58.5(1) 利用亞佛加厥定律求分子量：亞佛加厥定律：同溫同壓下，同體積的任何氣體含有相同的分子數。A分子量1個A分子質量 同溫同壓下N。個A分子質量B分子量1個B分子質量同溫同壓下N。個B分子質量同溫同壓下同體積A氣體質量 同溫同壓下同體積B氣體質量同溫同壓下 同溫同壓下A氣體密度B氣體密度二A氣體對B氣體的比重例：同溫同壓下，同體積的 H2、N2、O2質量比為1： 14： 16,因 H2=2，故 N2=28、O2=32 (精確值為 H2=2.02, N2=28.0、O2=32.0) 1mol分子的質量等於分

25、子量；1mol離子化合物的質量等於式量。質量(3) 莫耳數=質量原子量(分子量)【例題12】在-5C、1atm下測得1升氫重0.091克，同溫同壓下1升二氧化碳重2.0克，求二 氧化碳之分子量？(原子量：H=1.00)(An s.44.0)【例題13】以下何者20mL與同狀況下氧30mL等重?(A) CH4 (B)N2 (C)O3 (D)CO2(An s.C)4. 莫耳體積：(1) 1莫耳物質的體積稱之。(2) 在標準狀況(S.T.P., 0C、1atm)下之氣體均為22.4L/mol;而常溫常壓(25C、1atm)下之氣體均為24.5L/mol莫耳數體積莫耳體積【例題14】二氧化碳0.44克

26、含有多少莫耳的分子？其中氧原子有假设干莫耳及假设干個?22，0.020mol，1.20 X0 個)水分子6.02 X021個和二氧化碳O.OImol，何者之質量較大？(Ans.二氧化碳)【例題16】STP下4.48L的氧之質量為何？(原子量：0=16)(An s.6.4g)3-3.2化學計量1. 化學反應的根本原理：質量不滅(原子不滅)；(2)能量不滅；(3)總電荷不滅。2. 化學反應方程式：一種扼要描述化學反應過程中所引起的物質組成改變，及參與反應的物質之相對 量的符號記述。通常附記反應進行的條件(溫度、壓力、催化劑)及能量關係。(2) 各化學式通常附加相的標記(s, g, aq)。(3)

27、寫方程式要根據事實，不可憑空臆測。化學方程式的意義，以2H2(g) - O2(g) 2H2O(g)為例：H2、O2為反應物，H2O為產物，且均為氣態。表示反應物消耗的與產物生成的分子數或莫耳數比為2： 1： 2,也表示同狀況下氣體的反應體積比為2： 1： 2表示反應前後物質總質量不變，原子種類及數目不變(但原子排列方式改變)(5) 化學方程式不能表示反應進行的程度(2molH2與1moO2混合，是否能產生2molH2O)反應進行的快慢(反應速率)是否達成平衡、平衡時的量為何。3. 平衡方程式：滿足原子種類不變及個數守恆(通常以最簡單整數係數表示)(1) 觀察法由元素種類最多、原子數最多者係數定

28、為1開始；方程式兩方出現的次數最少的原子先平衡。(2) 代數法設立係數之未知數； 依原子不滅、電荷不滅立方程式； 解方程式。【例題17】平衡 Zn+ OH_+ H2O?Zn(OH)42_+ H24. 限量試劑：反應中可完全消耗而可用以決定生成物產量的物質稱之。Cl2(g)+ NaOH(aq)rNaCIO(aq)+ NaCI(aq)+ 出0(|)(未平衡)的反應中，(1)7.10克CI2與過量NaOH(aq)作用，可得多少克的NaCIO ?須消耗多少克的NaOH ? 7.10克Cl2與4.00克NaOH充分作用，可得多少克的 NaCIO?(原子量：Cl=35.5, Na=23.0，O=16.O,

29、 H=1.00)(Ans.(1)7.45g, 8.00g(2)3.72g)【例題19】LiOH固體。今使用LiOH ？太空梭中使用固體Li2O除去空氣供應器中的水蒸氣，而生成5.96 kg的Li2O來吸收1.8kg的水蒸氣，則可產生多少質量的原子量：Li=6.9，O=16.0，H=1.0【綜合練習】仁;.耳銅；6個水分子；40.5克的二氧化碳；51迅0莫耳臭氧。原子量：弘1， 0=16，C=12，Cu=63.5，Al=272. nAg+mB&xCg+Qkcal1 已之分孑量 24,C 之分子量 72 1 則：1B 丈分子董為何？2欲生成lOOgC*至少需A假设干克？3. 平安氣囊中的NaN3

30、65g完全分解：NaN Na+ N2未平衡，在常溫常壓下會 膨脹至約多大的體積？4.STP時250mL的氮氣有多少個分子？5. 以下有闕莫耳單位及原子量*分子量芝數述，何者錯誤？ A目前是採用帕07石 作為原子量的標準，由其他元素的原子與160原子質量的比值即可推知各憑子的 原子量312克的；C含有亞佛加廳數的原子C軌的原子量為14,故I莫耳 的氮氟為14克D水的分子量為11故！8丸水分子中含有6,02xl023個氫原子E己汇的原子質量為12amu*假设有某元索之質量恰為相同原子數目之1.5 倍 則該元素之原子質量為ISamu 且其原子量為18 6. -5 二.肿川、：.二厂；:乞 石墨由碳愿

31、子组成含碳原子6.02X1023個 1312.01!克石墨含有总原子6.02 软0的C每個J2C原子的質量為丄 克di克原子碳元素的質量為6.02x1012,0000克 E碳原子之平均質量為12,01 lamu。7. 是滅蚊劑中的重要成分試問1.88克的二滇乙烷中含有多少個澳原子？A6.02xl022 B 6.02x1023 C 1.20x1c23 D L20xl023 E 1.88x10弗8. 同溫同壓同重的硫化氫氣體和氨氣，以下何者硫化氫：氨=1： 2？原子量：S=32，N=14，H=1 A分子數 B原子數C密度D體積9. f生成氧化愛假设干克？此時可殘留何種反應物？其質量為假设干克？原子

32、量：Li=6.94 0=16iow门打：峻.曹? m：和疔计八.貿丘22.-： ?=诂亨忙眾體芜全燃燒，至少需要標準狀況下的氧氣假设千升？ (A11.2升(B)22,4升 (C)33.6 #(D)44.8 升(E)56,0 升 口11葡萄糖C6H12O690克在體內完全代謝至少需要多少克氧？約相當於多少莫耳空氣？72x 24n2400 n21(Ans.1.(4)(5)(2)(3)(1) ;2.(1)(2);3. 36.75L;4. 6.7 W ;m72x5. ACD ; 6.ABD ;7.D; 8.AD ;9. 74.7g, O2, 8g；10.D11.96克，15mol )3-4物質的變化常

33、見的化學反應有沉澱反應、酸鹼中和反應及氧化還原反應3-4.1溶解與解離1. 試驗水溶液的導電性質，可以利用右圖中所示的裝置，觀察燈泡發亮情形：燈泡發亮即表示溶液能導電；燈泡不亮，則表示溶液不導電。2. 導電實驗結果：離子化合物的水溶液都能導電(且導電時發生電解反 應)。分子化合物的水溶液則大局部不導電，如糖、酒精；局部能導電，(導電時亦發生電解反應)，如氯化氫、醋酸、氨離于牝合物分子化合匕SrNaCI 剎匕銅NaOHkno3 碩酸钾 - .nCuSOiCijHuOn 糖C3H,OH 乙営HCJCftfiCHjCOOH 乙酸(BK)NHj a是強VVVVV弱VV否V3. 游離說(1) 1884年

34、阿瑞尼士 (Arrhenius)提出游離說，解釋為何局部化合物水溶液能導電： 水溶液能導電乃因局部化合物在水中可游離出荷電粒子，稱為水合離子。 荷正電者稱為陽離子；荷負電者稱為陰離子。陽離子會向負極(陰極)移動，而陰離子會向正極(陽極)移動，所以能導電：XaCl(f) -Na + ClNaOH(o+KNO3t)去K尙十NO认CuSO+ T HQJ + ClbCHjCOOHj+H.O = HjO + CHjCOO)NH；啣 + HQ曲 u NH；j + OH糖和酒精等大局部的分子化合物溶於水中並不解離，所以不導電：【註】金屬固體之所以能導電，則是因有自由電子。陽離子正電荷總量與陰離子負電荷總量相

35、等，故溶液呈電中性但陽離子數與陰 離子數不一定相等。4電解質與非電解質：1電解質：水溶液能導電的化合物 稱之，包含酸、鹼、鹽，分別是離子化合物：鹽NaCI、AgNO3、和大局部的鹼NaOH、KOH；分子化合物：酸HCI、HNO3、H2SO4、乙酸或醋酸CH3COOH、甲酸或蟻酸HCOOH和一局部的鹼如NH3、【註】離子化合物在固態時不能導電，因其離子不能自由移動；但熔融液可導電,因有自由離子。分子化合物中的酸、鹼 只有在水溶液中才有離子產生，故 於固態、液態時均不導電，水溶液才能導電2非電解質：水溶液不能導電的物質稱之，大局部的分子化合物屬之5強電解質與弱電解質：1強電解質：水溶液中解離率大的

36、物質稱之，例如HCI、NaOH、2弱電解質：水溶液中解離率小，只有一部份解離成離子，大局部仍以分子存在 於水中的物質稱之，例如 CH3COOH、NH3、【綜合練習】1金屬的導電是利用何種可自由移動的荷電粒子?A陰離子B陽離子 C質子D電子2.導電性 因*液態均導笔凰態不導電，液態能爭電阖鵡能導電a 展態均不導電根據上義中的性質丫試割断食鹽 銘、巖化或、石堇四種物質按順序依次的縞 號是ABCDE 3. 無一定的晶體結攜(B)熔點高C)易形成長鏈形之分子(D)常溫時即可爭電，溫度升高導電度降低(E)熔融時可導電。直流電源4. 、：【山打的濾紙中央如右圖所示。將濾紙兩端聯 接直渝電源數分鐘後，P及Q

37、附近分 別現什麼顔色？(A) (B)(C) (D)Q 畫橙橙黄;2.C; 3.BE;4.A )3-4.2水溶液中的沉澱反應：1.意義：不同的兩種電解質溶液混合時，陽離子與陰離子互相吸引形成的化合物在水 中溶解度小，則析出沉澱，此種固體從溶液中析出的現象，稱為離子沉澱反 應。2.氯化鋇溶液和硫酸鈉溶液混合之反應方程式為：BaCl2(aq)+Na2SO4(aq) BaSO4(s )白色沉澱 +2NaCI(aq)離子方程式為：Ba (aq)+2Cl (aq)+2Na (aq)+SO4 (aq) BaSO4(s)+2Na (aq)+2C1 (aq)淨離子方程式(將沒參與反應的離子去除之方程式)為：Ba

38、2+(aq)+SO42 - (aq) BaSQ(s)白色沉澱，因為BaSO4為溶解度小的離子化合物。 此淨離子方程式可代表含 SO42一(aq)的化合物如Na2SO4、K2SO4、MgSO4、H2SO4、 (NH4)2SO4、Al2(SO4)3等和含 Ba2+(aq)的化合物如 BaCb、Ba(NO3)2等溶液混合 之反應。3. 在鹽酸、氯化鈉、氯化鎂溶液中，分別参加硝酸銀溶液 ，皆產生相同的白色沉澱NaClfo r Na+(a(?rCr AgCl(s白色沉澱，因為AgCl為溶解度小的離子化合物4. 酸雨中可能含有SO42、CO32，可参加BaCl2(aq)檢驗：Ba2+(aq)+SO42-(

39、aq)r BaSO4(s)沉澱，Ba2+(aq)+CO32-(aq)“ BaCO3(s)沉澱B.酸鹼中和反應1-酸的定義：凡在水港液宇，能產生氫離子H+的物貢，稱爲酸鹼的定義：凡在水溶液中能產生直氧噩子OHT的物質、稱爲鹼如：Na0H啣f N日軒+OH回?或Ntljwe+HgOu NH广血】斗0H 冈NarCOj 十 H*O 询 u 2Na+HCO10 7MOH -,則水溶液為酸性；假设H + 10-7M NH4F(aq)酸性；CH3COOH(aq)+ NH3(aq) CH3COONH4(aq)中性; H 2S(aq)+NH 3(aq)r (NH 4)2S(aq)鹼性強酸、強鹼中和所得酸式鹽之

40、水溶液呈酸性，例如H2SO4(aq)+NaOH(aq)r NaHSO4(aq)+H2O(l)弱酸、強鹼中和所得酸式鹽之水溶液可能呈酸性或鹼性，例如H3PO4(aq)+ NaOH(aq)； NaH2PO4(aq)酸性 +出0(1)；H3PO4(aq)+2 NaOH(aq) Na2HPO4(aq)鹼性 +2H2O(l)，H2CO3(aq)+ NaOH(aq)r NaHCO3(aq)鹼性 +H2O(l)；(3) 其他的酸鹼反應：酸性氣體與鹼性氣體反應，如HCI(g)+NH3(g) NH4CI(s)酸與金屬氧化物(鹼酐)反應，如2HCI(aq)+MgO(s)r MgCl2(aq)+H2O(I)非金屬氧化物(酸酐)與鹼反應，如CO2(g)+NaOH(aq) NaHCO3(aq)， CO2(g)+2NaOH(aq) Na2CO3(aq)+H 2 O(l)， 非金屬氧化物(酸酐)與金屬氧化物(鹼酐)反應，如SO2(g)+CaO(s) CaSO3(s)8. 有些人因胃酸(含有鹽酸)分泌過多，產生不舒適感，常需服用制酸劑。制酸劑為 鹼性物質，如碳酸氫鈉(小蘇打)，可中和過多的胃酸。 以石灰中和酸化的土壤也是酸鹼中和反應。3-4.4氧化還原反應：1. 拉瓦節定義物質與氧結合的反應為氧化反應；氧化物分解釋出氧的反應為還原反應2. 今日化學家認為氧化還原反應是電子由某丨粒子(原子