物质的形成及变化

第三章

物質的形成及變化壹、原子的結構一、1808年，道耳吞提出原子說：物質均由原子所組成，原子是不可分割。

二、電子的發現1895年，湯木生對由陰極射線實驗中發現：（1）底片上有陰影。（2）使轉輪轉動（具粒子性）。（3）加電場，偏向正極（具負電性）。（4）加磁場，會偏轉；推導出荷質比

（e/m）。（5）將此陰極射線之粒子稱為

。電子陰極射線實驗陰極射線是沿直線進行的陰極射線實驗陰極射線是具有質量的粒子陰極射線實驗陰極射線為帶負電之粒子可利用此裝置測出陰極射線的電荷與質量之比2.1909年，米力坎經四年努力，以油滴實驗得到電子電荷是

湯木生對由陰極射線實驗+米力坎油滴實驗推導得電子的質量為

。解：

三、原子的模型1.1898年，湯木生首先提出原子模型（西瓜模型、梅子布丁、葡萄乾土司）2.拉塞福α粒子（氦原子核）散射實驗：

（1）α粒子大部分穿透金箔

原子大部分是空的，電子活動空間（電子占大部分體積）

（2）少部分大角度反彈

原子核帶正電，原子質量集中於原子核

10-15m1Å=10-10m原子核＝半徑1cm小球原子=半徑1km小球例：質子數＝

11

；中子數＝

12

；電子數＝

11

。質子數＝

17

；中子數＝

18

；電子數＝

18

。

Z＝原子序＝質子數＝電子數（對電中性原子）A＝質量數＝質子數+中子數四、質子的發現：拉塞福α粒子撞擊氮原子核五、中子的發現：查兌克α粒子撞擊鈹原子核核反應：1.原子序守恆

2.質量數守恆

3.質能守恆E=mC2E：能量（Joule）

m：質量（kg）

C：光速

例：核反應前後損失1克質量，會釋放出多少能量？

六、電子的排列規則：第一層最多2個，第二層最多8個，第三層最多8個。貳、物質的形成—化學鍵結

一、離子鍵

（例）1.金屬元素+非金屬元素（銨根離子）（、OH-、、…）2.離子晶體，例：MgCl2、NH4Cl3.高熔點、高沸點4.以簡式表達5.無方向性6.一敲就碎（無延展性）NaClNaCl-離子鍵氯化鈉晶體結構二、共價鍵（共用價電子形成鍵結）例：H+ClH-Cl1.非金屬元素+非金屬元素2.以分子式表達3.分子化合物（共價化合物）4.熔、沸點低HClHCl共價鍵孤對電子（lonepairelectron）

L.P.三、金屬鍵（以陽離為骨架，浸在電子海中）1.有自由移動電子，導電性良好2.金屬在固態、液態下皆可導電鈉金屬的自由電子金屬的延展性參、

物質的質量一、1961年國際純粹及應用化學聯合會以12C=12.0000為標準。

1mol12C=12克；一個12C＝12amu

（atomicmassunit）二、平均原子量例：自然界含有35Cl(75％)及37Cl(25％)，已知35Cl及37Cl之原子量分別為35及37，則氯的原子量為多少？答：例：自然界中硼有兩種同位素(即B，B)，已知10B及11B之原子量分別為10及11，又知硼之平均原子量為10.8，則此兩種同位素的含量比值(：)是多少？答：設的含量為x；的含量為1-x10x+11(1-x)=10.8x=0.2----10B

則1-x=0.8----11B

：=1：4三、分子量：原子量的總和例：CO2=

；

H2O=

。四、莫耳（mol）計算莫耳數

=例：等重的下列各氣體，何者所含的原子數最多？

(A)C2H4

(B)CH4

(C)CO2

(D)N2

4418例：46克C2H5OH含有

2

molC原子，

個氧原子，

6

克氫原子。

五、補充

1atm、0℃（STP，StandardTemperatureandPressure）

1mol氣體體積為22.4升1atm、25℃（NTP，NormalTemperatureandPressure）

1mol氣體體積為24.5升

例：16克CH4完全燃燒，在STP情況下，產生CO2幾升？暗示：

CH4消耗1莫耳，產生CO21莫耳，在STP下，相當於是22.4升肆、物質在溶液中的性質

一、阿瑞尼士之解離說：物質溶於水會解離成陰、陽離子，陽離子游向負極，陰離子游向正極，形成電的通路二、電解質：物質溶於水，因解離而導電的物質。例：酸、鹼、鹽三、導電

固態

金屬、石墨液態

金屬、離子化合物液態

電解質例：(1)下列何者可導電？(2)何者是電解質？(A)Cu(s)(B)NaCl(l)(C)HCl(aq)

(D)H2SO4(l)(E)C2H5OH(aq)(F)KNO3(s)

(A)(B)(C)(B)(C)(D)(F)伍、物質的變化一、沈澱反應1.產生沉澱原因：溶解度低2.Cl-與Ag+、Pb2+、Cu+、Hg22+、Tl+沉澱

SO42-與Sr2+、Ba2+、Pb2+沉澱

NH4+、IA+不沉澱；NO3-、CH3COO-不沈澱

3.常見沈澱反應（1）淨離子反應方程式（2）淨離子反應方程式（黃色）

白色二、酸鹼中和酸：〔H+〕>〔OH-〕鹼：〔H+〕<〔OH-〕酸鹼中和：

淨離子反應方程式（只有強酸+強鹼）

三、氧化還原反應氧化

還原

1.與氧化合

1.失去氧

2.失去電子NaNa++e-2.獲得電子Cl+e-

Cl-例：鋅-銅電池

氧化半反應還原半反應例：電解反應，陽極進行氧化反應，陰極進行還原反應

被電解物質CuBr2(aq)H2O陰極（還原）陽極（氧化）