1. 利用八隅體規則來了解原子間的結合方式。
2. 知道離子化合物形成的原因及其特性。
3. 了解分子化合物形成的原因及特性。
4. 學習路易斯結構的寫法及其代表的意義。
5. 了解網狀固體與分子固體間的差異性。
6. 以電子海模型來了解金屬的形成及特性。
價電子：原子中價殼層上的電子，此電子在化學反應中扮演重要角色 八隅體規則：原子間相結合時，它們會以轉移電子或共用電子的方式，
使價殼層電子數為8，稱之為八隅體規則
元素的路易斯結構：以打點方式將價電子數表示在元素符號的四周：
█：7N 為
離子的路易斯結構：畫出離子的價電子數並外加 [ ] 及價數
█： （氧離子）、[Na]＋（鈉離子）
分子的路易斯結構：將分子內的價電子分布情況表示出來
█：水為
定義：物質內部原子間的結合力
種類：強化學鍵可分為離子鍵、共價鍵及金屬鍵等三種 能量：鍵能約大於40 kJ／mol
離子鍵：原子間藉由轉移電子形成穩定的陰陽離子後，再藉由庫 侖引力相吸引在一起
金屬離子＋非金屬離子 █：NaCl、MgO……
銨離子＋非金屬離子 █：NH4Cl、(NH4)2S……
金屬離子＋酸根離子 █：Na2CO3、CaSO4……
銨離子＋酸根離子 █：NH4NO3、NH4CN……
陽離子＋氫氧離子 █：NaOH……
離子鍵的強弱（補充）：離子鍵強度
█：MgO＞NaCl、NaCl＞NaBr
高熔、沸點：熔化及汽化時需破壞無數個離子鍵，故熔、沸點較高 固體不導電：離子固定住，無法移動來導電
熔融態可導電：液態時，離子可移動，故可以導電
無延性及展性：正負離子交錯排列，若受外力敲擊易產生正負離子
第 1 章 物質的構造與特性
年度 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 題數 1 1 2 2 2 3 2 1 3 4 3
價電子 與八隅體規則
路易斯結構
化學鍵 1-1
八隅體與 路易斯結構
孤電子對（ lp ） 鍵結電子對（ bp ）
離子化合物 的形成
1-2
離子鍵與 離子晶體
離子鍵存在的條件
常見離子化合 物的性質的性 質
4 高中基礎化學(二)學習講義
相對排列而破碎 為電解質：溶於水可使水溶液導電 共價鍵的形成：原子間共用電子對來完成八隅體規則 █：
單鍵：兩原子間共用一對電子，以「－」表示
█：
雙鍵：兩原子間共用兩對電子，以「＝」表示
█： （氧分子）
參鍵：兩原子間共用三對電子，以「≡」表示
█： （氮分子）
形成雙原子分子的能量圖：
（以H2為例）
算出總價電子數：4(C)＋6(O) × 2＝16
找出中心原子(C)並使中心與周圍原子(O)間有一對電子：
O—C—O，剩下電子為 16－4＝12
滿足周圍原子的八隅體： ，剩下電子為
12－12＝0
滿足中心原子的八隅體：
具有物質特性的最小單位：無數水分子的化性與一個水 分子相同
具有多種型態：分子化合物在常態下有固態（如糖）、
液態（如水）及氣態（如氧氣）
較低熔、沸點：分子間引力比強化學鍵弱，故熔化及汽 化的溫度較低
1-3
共價鍵與分 子化合物
共價鍵的分類
路易斯結構的寫法
（以 CO2為例）
分子化合物的特性
固、液態不導電：分子不帶電，故一般無法導電
溶於水可解離者為電解質：如HCl(g) H2O( ) H＋(aq)＋Cl－(aq)
6 高中基礎化學(二)學習講義
共價網狀固體的形成：由非金屬原子以共價鍵結延伸成一度、二度或三度空間的結 構
高熔沸點：熔化時要破壞無數個共價鍵，故有高的熔、沸 點
有些結構硬度大：鑽石為硬度最高的天然物質 結構：每個碳原子連接四個原子延伸成立體網狀構造 性質：硬度最大，高熔、沸點且不導電，但可導熱
每層結構：每個碳原子連接三個碳原子延伸成平面網狀結構
性質：層狀結構間無化學鍵，故易滑動，可作為潤滑劑；層內部分價電子 未定域化，故可導電
結構：皆為三度空間立體網狀結構
性質：矽為半導體材質，石英可作光纖材料
電子海模型：金屬提供價電子形成電子海，而金屬陽離子則沉浸其中 強弱：金屬陽離子的價數愈高，離子半徑愈小，所形成的金屬鍵愈強 金屬具光澤：內部自由電子可吸收可見光再放出光
金屬為電、熱的良導體：內部的自由電子可傳遞電能及熱能 金屬固體的性質 金屬具延性及展性：金屬陽離子位置改變時，仍受到自由電子
的束縛，故不裂開
金屬可形成合金：金屬可與其它元素形成合金，改變原有的物 性
各種物質性質的比較：
種 類 離子化合物 分子化合物 共價網狀固體 金屬 結合方式 陰、陽離子間
的靜電吸引力 共價鍵 無限延伸的
共價鍵 金屬鍵
結構單元 陽離子、
陰離子 分子 原子 原子（陽離子
與自由電子）
形成元素 金屬元素與
非金屬元素 非金屬元素 非金屬元素 金屬元素
性質
熔點 高 低（某些分子
具昇華性質） 非常高 大多熔點高
延性與
展性 差 差 差 佳
導電性 固體不導電
熔融態導電 不導電 不導電
（石墨導電） 高
實例 氯化鈉（NaCl）
氯化鉀（KCl）
氧化鎂（MgO）
氧化鈣（CaO）
硫酸鉀（K2SO4）
碘（I2） 水（H2O）
一氧化碳（CO）
二氧化碳（CO2） 苯（C6H6） 甲醇（CH3OH）
鑽石 石墨（C）
石英（SiO2） 矽（Si）
鈉（Na）
鉀（K）
鐵（Fe）
鉻（Cr）
金（Au）
銀（Ag）
1-4
共價網狀 固體
共價網狀固體的特性
金剛石 石墨
矽與石英
（SiO2）
1-5
金屬固體
金屬鍵
乙醇（C2H5OH） 銅（Cu）
8 高中基礎化學(二)學習講義
1. 定義：當原子相互結合以達到每個原子均具有和其鄰近惰性氣體一樣的電子排列，此時原子 之間產生一種吸引力，使它們結合在一起，這種吸引力稱為化學鍵。
2. 種類：因原子間交流價電子而結合在一起的鍵結方式不同，可分為離子鍵、共價鍵及金屬鍵 等化學鍵，這些化學鍵的鍵能都超過40 kJ／mole。
1. 價電子：原子核外的最外層（價殼層）電子稱為價電子。價電子在化學反應中扮演重要角色。
同族元素具相似化性，就是因為具有相同的價電子數（但氦除外）：
2. 八隅體規則（octet rule）：
(1) 1916 年美國科學家路易斯（G. N. Lewis）認為惰性氣體( He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)，不 易與其他元素化合，具特殊的穩定性，是因為其價殼層完全填滿電子。
(2) 當原子與原子結合時，它們會傾向失去、得到或共用電子，以滿足其最外殼層的電子分布 方式與鄰近的惰性氣體一樣 ，即有 8 個價電子，稱之為八隅體規則。
殼層 原子
電 子 數
第一層 第二層 第三層 第四層 第五層 第六層
2 He 2
10 Ne 2 8
18 Ar 2 8 8
36 Kr 2 8 18 8
54 Xe 2 8 18 18 8
86 Rn 2 8 18 32 18 8
化學鍵 （南一版 p.6）
1
價電子與八隅體規則 （南一版 p.6）
2
█：水（H2O）與氯化鈉（NaCl）
(a)
▲ 氧原子與2 個氫原子共用電子形成水分子的示意圖
(b)
▲ 氯原子得到由鈉原子失去的價電 子形成離子化合物的示意圖
1. 元素的路易斯結構：
將價電子以"˙"的方式寫在元素符號四周，若超過 4 個電子（氦除外），則產生電子對，
其情形如下表所述：
週期表A 族 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8A
原子的電子點式
▲ 原子序1～20 元素之電子點式
2. 離子的路易斯結構：
(1) 陰離子的路易斯結構：
將陰離子的價電子填完 → 加上中括號 → 標示負電荷價數於右上角。
█：氯離子（Cl－）： ，同理氧離子（O2－）表示
為 。
(2) 陽離子的路易斯結構：
鈉形成陽離子時，失去唯一的價電子，因此其路易斯結構可表示為 [ Na ]＋或Na＋，同理 鋁離子可表示為 [ Al ]3＋或Al3＋。
路易斯結構（或電子點式） （南一版 p.8）
3
10 高中基礎化學(二)學習講義
3. 分子的路易斯結構：
原子間共用價電子形成分子時，是將共用的價電子對（又稱鍵結電子對）寫在兩原子元素 符號之間，並將未共用的價電子對（又稱孤電子對）寫在元素符號的外側，如下表：
分子化合物 分子式 路易斯結構 氫 H2
氟 F2
氧 O2
氮 N2
水 H2O 氨 NH3
甲烷 CH4
二氧化碳 CO2
範例 元素的路易斯結構 ★★★
原子序14 的矽元素，其路易斯結構為下列何者？
(A) (B) (C) (D) Si4＋
[答案] Ａ
由價電子數畫出電子點式
[類題] 右圖為某元素離子的電子分布情況，試問該元素的電子點式為何？
(A) (B) (C) (D)
█： Ａ 。
1
（由核電荷推得該元素為Mg，故元素電子點式 為 。）
1. 離子鍵：當兩個原子(常為金屬與非金屬原子)為取得穩定的八隅體電子結構而轉移電子，
形成帶負電荷和帶正電荷的陰、陽離子; 此時陰、陽離子間相互吸引的靜電作用力稱為離子 鍵。由無數個陰、陽離子堆積而成的化合物稱為離子化合物，其化學式以簡式表示。
█：(1) 氯化鈉：
▲ 鈉金屬與氯氣反應形成氯化鈉的示意圖
(2) 氧化鎂：
▲ 鎂金屬與氧氣形成氧化鎂的示意圖
說明：①鈉原子轉移1 個價電子給氯原子，使彼此取得鈍氣原子的電子數後相結合形成氯化鈉。
② 鎂原子轉移 2 個價電子給氧原子，使鎂離子及氧離子都與氖原子有相同電子數後，相結合 成氧化鎂。
2. 離子鍵的存在條件：
陰離子
陽離子 非金屬離子 酸根離子 氫氧離子
金屬離子 █：NaCl、MgO… █：Na2CO3、 Al2(SO4)3…
█：KOH、
Mg(OH)2… 銨離子
（NH4＋） █：NH4Cl、NH4I… █：NH4NO3、 (NH4)2SO4…
離子化合物的形成 （南一版 p.11）
1
12 高中基礎化學(二)學習講義
說明：離子化合物除了如氯化鈉、氧化鎂等由單原子離子組成外，離子化合物中的離子亦可由多原 子離子組成。多原子離子的命名除了氫氧離子（OH－）外，大多數是以「酸根」或「酸根離 子」為字尾 ，如 CO32－稱為碳酸根或碳酸根離子。此外銨離子（NH4＋）則為少見的多原子陽 離子。
▲ 常見的多原子離子 補充：
(1) 主族元素中常見的離子：
族數
週期表 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 Li＋ Be2＋ N3－ O2－ F－ 三 Na＋ Mg2＋ Al3＋ P3－ S2－ Cl－
四 K＋ Ca2＋ Br－
五 Rb＋ Sr2＋ Sn2＋／Sn4＋ I－ 六 Cs＋ Ba2＋ Pb2＋／Pb4＋
(2) 常見帶電的原子團：
NH4＋ 銨離子 ClO－ 次氯酸根 CN－ 氰根 NO3－ 硝酸根 ClO2－ 亞氯酸根 OCN－ 氰酸根 NO2－ 亞硝酸根 ClO3－ 氯酸根 CH3COO－ 乙酸根（醋酸根）
SO42－ 硫酸根 ClO4－ 過氯酸根 C2O42－ 草酸根 SO32－ 亞硫酸根 CrO42－ 鉻酸根 OH－ 氫氧離子 S2O32－ 硫代硫酸根 Cr2O72－ 二鉻酸根 MnO42－ 錳酸根
PO43－ 磷酸根 CO32－ 碳酸根 MnO4－ 過錳酸根 (3) 離子鍵的強弱（補充）：離子對中離子鍵的強弱可由庫侖引力公式推斷。
F＝k，可知異性電荷離子間距離（即鍵長）愈短，離子電荷愈大，則離子間吸引力愈大，破壞 離子鍵所需的能量也就愈大。
█：① MgO 的離子鍵強於 NaCl（電量因素）。
② NaF 的離子鍵強於 NaCl（離子間距離因素）。
Ｈ
Ｏ
Ｃ
Ｓ
1. 由於陰、陽離子的靜電作用力，使得離子化合物具有高的熔點及沸點，常常壓下為固體
。如熔點：NaCl（801 ℃），MgO（2800 ℃）。
說明：離子化合物中相反電荷的離子可以在任何方向上發生鍵結，因而堆積形成三度空間的結晶結 構，稱為離子晶體，其形狀與離子的排列有關，如氯化鈉的晶體為立方體。形。
補充：利用X 射線繞射儀可探測離子晶體的結構。
如下圖氯化鈉的晶體結構中每個鈉離子被6 個氯離子所包圍，同時每個氯離子也被 6 個鈉離 子所包圍，異性電荷離子間形成八面體的形狀。
▲ NaCl 的立方晶格及八面體形狀（虛線部位）
2. 固態不導電，熔融態或水溶液中可導電，為電解質。
(A)
(B)
▲ (A)氯化鈉固體不導電；(B)氯化鈉水溶液導電（氯化鈉水溶液中，離子 與水分子結合，分別形成帶正電荷及負電荷的水合離子）
說明：固態時離子不能移動，因此不能導電，而離子可在熔融態或水中移動，故能導電。
3. 硬度大，但易脆裂，破裂時仍有一定晶面及晶形。
4. 沒有延性及展性，兩層間移動時，產生同性電荷之離子互相排斥而斷裂。
常見離子化合物的性質 （南一版 p.14）
2
14 高中基礎化學(二)學習講義
範例 離子鍵的條件 ★★★
原子序11 的元素與原子序多少的元素可化合形成離子鍵？
(A) 9 (B) 10 (C) 11 (D) 12 [答案] Ａ
Z＝11Na 元素，找非金屬元素（鈍氣除外）可與它形成離子鍵。
[類題] 主族元素 A 和 B 的原子價殼層上分別有 2 個及 6 個電子。當元素 A 和元素 B 化合時，生成 的化合物Z 的化學式為下列何者？
(A) AB (B) A2B (C) AB2 (D) AB3
█： Ａ 。
範例 離子化合物的性質 ★★★★
已知A、B 皆為第三列元素，且 A 中有 2 個價電子，B 中有 7 個價電子，則下列有關 A、
B 形成的化合物之敘述，何者正確？
(A)其化學式為 A2B (B)常溫下為氣體 (C)固態及熔融態不能導電，但水溶液可導電 (D)無 延性及展性
[答案] Ｄ
A 與 B 生成離子化合物Comb i n；(B)常溫下離子化合物為固體；(C)熔融態時，離子化合物可導 電。
[類題] 離子化合物所具有的性質不包括下列何者？
(A)具有較高的熔、沸點 (B)為電解質 (C)固態可導電 (D)化合物呈電中性
█： Ｃ 。
範例 氯化鈉的晶體結構 ★★★★
下列有關氯化鈉晶體的敘述，何者正確？
(A) NaCl 分子是氯化鈉晶體的最小單位 (B)晶體中 Na＋與Cl－的電子數，恰好一樣多 (C) 晶體中的Na＋與Cl－均擁有惰性氣體原子的電子數目 (D)氯化鈉晶體中異性電荷離子的靜電 引力恰小於同電荷離子的靜電斥力，故十分穩定
[答案] Ｃ
(A) NaCl 非分子式，其為簡式；(B) Na＋與Cl－之電子數分別為10 及 18；(D)晶體形成後內部引力 與斥力達平衡，即相等之意。
（A 與 B 可形成離子鍵，A 生成 A2＋而Ｂ生成 B2－Z＝AB。）
（固態時，離子不移動，故不能導電。）
1
2
3
[類題] 在氯化鈉固體結構中，每一個氯離子周圍有六個最靠近的鈉離子，而每一個鈉離子周 圍也有六個最靠近的氯離子，試問每一個氯離子周圍最靠近的氯離子應有幾個？
(A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 12 【91.指考】
█： Ｄ 。
範例 離子化合物的化學式 ★★★
寫出下列離子化合物的化學式
(1)硫酸銅 (2)氫氧化鈣 (3)碳酸鈉 (4)氯化鉀 (5)硫化銨 [答案] (1) CuSO4；(2) Ca(OH)2；(3) Na2CO3；(4) KCl；(5) (NH4)2S。
[類題] 由化學式判斷下列哪些是離子化合物？
(A) MgO (B) H2SO4 (C) Li3N (D) NH4Cl (E) C2H5OH
█： ＡＣＤ 。。
( Ｂ ) 1. 原子序為 17 的元素，可與下列何者原子序所代表的元素，結合成離子化合物？
(A) 35 (B) 19 (C) 17 (D) 9 ( Ｂ ) 2. 下列各組原子，何者會以離子鍵結合？
(A)原子序 15 與 17 (B)原子序 17 與 11 (C)原子序 7 與 8 (D)原子序 6 與 9 ( Ｂ ) 3. 鈉與氯作用生成離子晶體 NaCl，其失去電子變為陽離子者為：
(A) NaCl 分子 (B) Na 原子 (C) Cl2分子 (D) Cl 原子 ( Ａ ) 4. 下列氯與鈉所形成各種化學物種狀態，何者能量為最低？
(A) NaCl(s) (B) Na＋Cl－ (g) (C) Na＋(g)＋Cl－(g) (D) Na (g)＋Cl (g)
( Ａ ) 5. 當 Mg 和 O 原子形成離子鍵，下列有關敘述何者錯誤？
(A)價電子由 O 原子轉移到 Mg 原子 (B)離子鍵形成時會釋出能量 (C) MgO 在常溫常 壓時較Mg 穩定 (D) MgO 為高熔點的晶體
( Ｃ ) 6. 下列化合物在熔融態時，何者的導電度最大？
(A) C6H12O6 (B) C2H5OH (C) CaCl2 (D) SiCl4
( Ａ ) 7. 下列何者離子具有惰性氣體氖的電子組態？
(A) Na＋ (B) Ca2＋ (C) S2－ (D) Cl－
( Ｃ ) 8. 原子失去或得到電子形成帶電的粒子後，形成下列何種化學鍵？
(A)共價鍵 (B)金屬鍵 (C)離子鍵 (D)氫鍵 ( Ａ ) 9. 下列何者不是離子化合物？
(A) CO2 (B) NH4Cl (C) MgO (D) K2SO4
（找金屬離子或銨離子與非金屬離子或酸根相結合的化合物。）
（ 4. 能量高低：固體晶格（NaCl(s)）
< 離子對 Na＋Cl－(g) < Na(g)＋Cl(g) < Na＋(g)＋Cl－(g) 。）
（若 Cl－於立方晶格的中心點，
則邊上的 Cl－與它最靠近，而立方晶格
共有 12 個邊，故有 12 個 Cl－與中心 Cl－最接近 。）
（ 2. 找金屬與非金屬元素結合者。）
（ 3. 。）
（ 5. 應形成鎂離子（Mg2＋）及氧離子（O2
－），價電子由鎂原子移轉給氧原子。）
（ 6. 因為 CaCl2是離子化合物。）
（ 7. 找含有 10 個 e－之離子。）
（ 8. (A)共價鍵：非金屬元素間以共用電子方式結合而 形成的化學鍵；(B)金屬鍵：金屬陽離子和自由電 子間以靜電引力結合而成的化學鍵。）
（ 9. (A) CO2為分子化合物。）
4
16 高中基礎化學(二)學習講義
( Ｂ )10. 氯化鈉晶體中，每一個鈉離子被幾個氯離子所包圍？
(A) 4 個 (B) 6 個 (C) 8 個 (D) 12 個 ( Ｃ )11. 下列何者有關離子晶體的陳述是錯誤的？
(A)硬而脆的固體 (B)高熔點 (C)良好的導電體 (D)通常可溶於水 ( Ｄ )12. 下列化合物何者在液態與水溶液中皆可導電？
(A) NH3 (B) HCl (C) H2SO4 (D) MgC12
( Ｂ )13. 元素（Mg）與氮氣（N2）形成最穩定化合物的化學式為：
(A) MgN (B) Mg3N2 (C) Mg2N (D) MgN2
( Ｃ )14. 已知 A、B 均為第三列元素，A 有 7 個價電子，B 有 2 個價電子，關於 A、B 所形成 化合物的敘述，下列何者正確？
(A)為金屬的氧化物 (B)為共價分子化合物 (C)無延性及展性 (D)固態及水溶液不能 導電
◎ 右圖為甲、乙、丙三種不同元素原子的電子排列示意圖。
圖中「●」代表原子核，「。」代表核外電子。回答下列 15.～17. 題。 【100.學測】
( Ｅ )15. 下列何者最有可能是由甲、乙與丙三種元素所組成 的穩定化合物？
(A) Mg(OH)2 (B) MgOH (C) AlOH (D) Al(OH)2 (E) Al(OH)3
( Ｅ )16. 甲與乙所組成的最穩定化合物，在常溫常壓時，具有下列何種性質？
(A)良導電性 (B)酸性 (C)鹼性 (D)可溶於汽油 (E)可溶於酒精
( Ａ )17. 僅由丙元素組成的純物質與鹽酸或氫氧化鈉溶液（濃度約 3M）反應後，可以分離出的 產物為下列何者？
(A)氫氣 (B)氧氣 (C)氫氧根離子 (D)一價的丙離子 (E)二價的丙離子
◎ 化學元素週期表的前三週期如下表所示。已知原子序 1-18 的元素，其第一主層原子軌域可 填入2 個電子，第二主層原子軌域可填入 8 個電子，第三主層原子軌域可填入 8 個電子。甲 與乙為下列週期表中的兩元素。甲原子的最外兩主層的電子數均為2，乙原子為地殼中主要 的元素之一，其最外主層電子數是次外主層電子數的3 倍。根據上文所述，並參考所附之週 期表，回答下列18.～19.題。
( Ｄ )18. 下列何者為甲元素？
(A) Li (B) Na (C) C (D) Be (E) Mg
( Ｅ )19. 已知由甲、乙兩元素所構成的化合物，在常溫常壓時為固體。下列敘述何者正確？
(A)元素乙屬於鹵素族 (B)元素乙的電子數為 4 (C)元素甲與乙組成的化合物為 MgO (D)元素甲與乙組成的化合物為 MgCl2 (E)元素甲與乙組成的化合物屬於離子化合物
（10. 氯化鈉晶格結構中每個 Na＋不只受到一個 Cl－的吸 引力；每個 Na＋最鄰近的 Cl－有 6 個，每一個 Cl－
最鄰近的 Na＋也有 6 個 。）
（11. 固態時，因其離子不能移動，故不導電。）
（12. 液態時導電為離子化合物，NH3、HCl、H2SO4均為共 價的分子化合物。）
（13. Mg 可形成 Mg2＋，而 N 則形成 N3－，故最穩定化合 物應為 Mg3N2。）
（14. A 為 Cl；B 為 Mg；(A)化學式為 MgCl2；(B)為離子化合物；(D) 固態不能導電，但其水溶液有導電性。）
（15. 甲為 H、乙為 O、丙為 Al，∴甲乙丙可形 成的穩定化合物僅(E)符合。）
（16. H 與 O 形成的穩定化合物為 H2O。）
（17. 2 Al＋6 HCl → 2 AlCl3＋3 H2或 2 Al＋2 OH－＋6 H2O → 2 Al(OH)4－＋3 H2）
（18. Be 有 4 個電子，∴ ）
（19. 甲為 Be，乙為 O，BeO 為離子化合物。）
( Ｂ )20. 元素20 A〔 〕與元素17 B〔 〕，當A 與 B 化合時，可能的化學式為：
(A) AB (B) AB2 (C) A2B (D) A2B3
( Ｄ )21. 下列有關食鹽的敘述，何者正確？
(A)此分子由一個氯原子和一個鈉原子所構成 (B) NaCl 這種化學式的表示法稱為分子 式 (C)氯和鈉以共價鍵結合 (D)在每個 Na 和 Cl 的外層均滿足 8 個電子
( Ｄ )22. 下列物質的電子式表示法中，何者有誤？
(A) (B) (C) (D)
( Ｄ )23. RbBr 與 NaF 之熔點分別為 682 ℃與 988 ℃，後者之熔點高於前者的主要原因為何者？
(A)兩者之晶體結構不同 (B) NaF 之式量最小於 RbBr (C) NaF 中兩原子非金屬性的差 大於RbBr (D) NaF 中兩離子的距離小於 RbBr
( ＡＢ ) 1. 下列何者為離子化合物？
Ｃ (A) KOH (B) CaSO4 (C) Na2CO3 (D) NH3 (E) C2H5OH
( ＤＥ ) 2. 金屬性顯著的元素與非金屬性顯著的元素所造成的鹽類化合物之特有性質是：
(A)熔點低 (B)沒有一定的晶體結構 (C)常溫時為半導體 (D)熔融時可導電 (E)晶 體固體缺乏延性及展性
( ＡＢ ) 3. 甲為第三列元素有 1 個價電子，乙為第二列元素有 7 個價電子，下列關於甲與乙形成 Ｄ 化合物的敘述，何者正確？
(A)化學式為 NaF (B)無延性及展性 (C)固態可導電 (D)水溶液有導電性 (E)水溶 液為紅色
( ＡＢ ) 4. 關於離子化合物 AB 的敘述，下列何者正確？
ＣＤ (A) AB（aq）中可能有A＋（aq）及B－（aq） (B) AB 固體缺乏延性及展性 (C) AB 晶體狀 態時不導電 (D) AB( )有導電性 (E)化合物 AB 熔點很低
( ＡＢ ) 5. 下列物質中何者不導電？
Ｅ (A)氯化氫（熔融態） (B)硝酸鉀（固態） (C)硫酸銅（水溶液） (D)石墨（固體
） (E)酒精（水溶液）
( ＡＢ ) 6. 下列有關離子固體的敘述，何者正確？
ＣＥ (A)性硬脆 (B)固態不導電，水溶液導電 (C)熔、沸點一般很高 (D)常溫下為半導 體 (E)熔融時可導電
( ＣＥ ) 7. 下列離子鍵能的大小比較，何者不正確？
(A) MgO＞CaO (B) MgO＞LiF (C) KF＞NaF (D) NaBr＞NaI (E) NaF＞BaO ( ＡＤ ) 8. 已知 X、Y 均為第二週期元素，且 X、Y 的價電子數依序為 1 個和 6 個，則下列有
關由X、Y 所形成的化合物之敘述，何者正確？
(A)溶於水呈鹼性 (B)固態及水溶液均可導電 (C)化學式為 YX2 (D)無延性及展性 (E)常溫下為液體
（ 1. (D) NH3；(E) C2H5OH 皆為分子化合物。）
（ 2. 離子化合物離子鍵強，常溫常壓下為安定的晶體，無法導 電，必須熔化為液體才有顯著的導電性。）
（ 3. 甲為 Na，乙為 F，化合物為 NaF，離子固體；(C)固體不 可導電；(E)水溶液為無色。）
（ 4. AB 為離子化合物，固體缺乏延性及展性，
不導電，熔點高，水溶液會解離出離子，
液態時有導電性。）
（ 6. 離子化合物的特性：(1)離子鍵強，故熔、沸點很 高；(2)常溫時離子固體不導電，溶於水可導電，
熔融時也可導電。）
（ 7. 由庫侖力 F＝k，可知異性電荷離子間距離愈短，離子電荷愈大，則離子間
吸引力愈大，導致破壞化學鍵所需的鍵能也愈大；
(C)應為 NaF＞KF；(E)應為 BaO＞NaF。）
（20. A 形成 A2＋，而 B 形成 B－AB2。）
（21. (A) NaCl 非分子；(B)此為簡式；(C)以離子鍵相結合。）
（22. (D) 。）
（23. 離子鍵強度 ，同電荷看鍵長。）
（ 8. X 為 Li，Y 為 O此化合物為 Li2O（X2Y），屬於離子化合物…(C)；
(B)固態時不能導電；(E)應為固體。）
18 高中基礎化學(二)學習講義
( ＣＤ ) 9. 下列各物質的路易斯結構表示，何者正確？
(A) (B) (C) (D) (E)
( ＣＤ )10. 下列分子中何者之中心原子有未共用電子對？
(A) BF3 (B) NH4＋ (C) NH3 (D) H2O (E) CH4
1. 請使用電子點式來表示下列離子化合物形成的離子鍵。
(1) Li、F (2) Mg、Cl (3) K、O
█：
2. 下列何者為離子化合物？並寫出其化學式。
(1) 碳酸鎂 (2) 硝酸 (3) 磷酸鈣 (4) 溴化銨 (5) 錳酸鉀 (6) 醋酸鈉 (7) 過氧化氫 (8) 氫氧化鋁
█：
（ 9. (A) ；(B) 。）
（10. (C) ；(D) 。）
Ｅ
非金屬原子間相結合時，常利用共用電子對來完成惰性氣體的電子排列，此時電子對受到兩 帶正電的原子核吸引，而使此兩原子結合在一起; 此種藉由共用電子方式來使原子相結合的 化學鍵稱為共價鍵。
█：兩個氯原子結合形成氯分子
＋
▲ 形成共價鍵後，兩個氯原子都可以擁有8 個價電子，他們 的電子數與氬相同
說明：特定個數的原子間藉由共價鍵結即可使彼此符合八隅體規則或穩定狀態，則形成的新原子團稱為 分子，若物質為化合物又稱為共價化合物或分子化合物。
依原子間共用電子對的數目作區分。
1. 單鍵（single bond）：兩原子鍵結時共用一對電子，在結構式中常以「－」作表示。
█：H2、Cl2、HCl、H2O
▲ 分子化合物中形成單鍵的示意圖
▲ 氯化氫形成的示意圖
共價鍵的形成 （南一版 p.20）
1
共價鍵的分類 （南一版 p.21）
2
20 高中基礎化學(二)學習講義
▲ 水分子形成的示意圖
說明：(1) 鍵結電子對（bonding pair，bp）：分子中原子共用的電子對。
(2) 孤電子對（lone pair，lp）：分子中未共用的電子對又稱未鍵結電子對。
補充：配位共價鍵：共價鍵中，價電子對僅由某一原子單獨提供，另一原子只提供未滿價殼層。
█：氫離子與氨分子形成銨離子。
▲ 氨分子中的氮原子提供孤電子對與氫離子結合形成配位共價鍵
2. 雙鍵（double bond）：兩原子間共用兩對電子，在結構式中常以「＝」作表示。
Com
b i n：O2、CO2
▲ 氧分子的形成
▲ 二氧化碳分子的形成
3. 參鍵（triple bond）：兩原子間共用三對電子，在結構式中常以「≡」作表示。
Com
b i n：N2
▲ 氮分子的形成
範例 分子的路易斯結構 ★★★★
試畫出第二週期部分元素氫化物的電子點式：
分子式 CH4 NH3 H2O HF
電子點式
[答案] 、 、 、
[類題] 下列何者分子具有最多的孤電子對？
(A) HCl (B) H2S (C) CO (D) C2H2 (E) CO2
█： Ｅ 。
如下圖，當兩氫原子逐漸靠近時，外層電子與另一核產生引力，同時電子與電子間、原子核 與原子核間亦產生斥力；當引力與斥力達成平衡時，物系能量降低超過40 kJ／mol，謂之有 化學鍵生成。
1. 當 r → ∞時，兩氫原子作用力為零，位能定為零。
2. 當 0.74 A＜r＜∞時（如圖 C→B 點），引力＞斥力，此時能量漸減。
3. 當 r＝0.74 A時（如圖 B 點），引力＝斥力而達平衡，此時放出的能量最多，位能最低
，氫分子最穩定。因此，將兩原子核間的距離（re）0.74 A，稱為氫分子的鍵長，而釋出的 能量為436 kJ／mol，稱為氫分子的鍵能。
4. 當 r＜0.74 A時（如圖 B→A 點），斥力急劇增加，斥力＞引力，分子趨於不穩定。
（1 A＝10－10 m）
（(A) （3 對）；(B) （2 對）；(C) （2 對）
(D) （0 對）；(E) （4 對）。）
1
以能量的觀點來看氫分子的鍵結 （南一版 p.24）
3
22 高中基礎化學(二)學習講義
範例 原子形成分子時，位能的變化 ★★★★
右圖表示氧分子的位能隨其原子間距離變化的關係，下列對於 氧分子的敘述，何者正確？
(A) O2的鍵長約等於 (B) O2的鍵能約等於
(C) O—O 間距離為時，氧原子間的引力小於斥力 (D) O—O 間距離為時，氧原子間的引力恰等於斥力
(E) O—O 間距離小於時，氧原子間的斥力隨距離減小而增加 [答案] ＢＥ
(A)鍵長為；(C)此時引力＝斥力；(D)此時引力＜斥力
[類題] 右圖為兩相同原子由無窮遠處互相靠近形成分子時，
其位能變化情形，且已知此單一原子半徑為0.53A，
下列敘述何者錯誤？
(A)兩核間距＜0.74A時，原子間引力＜斥力 (B)此分子的鍵長為 0.74A
(C)將該分子的化學鍵打斷需提供 436 kJ／mol 的能量 (D)該雙原子分子的莫耳生成熱為 436 kJ／mol
█： Ｄ 。
我們欲完成一分子或離子的路易斯結構，可依照下列數個步驟：
1. 首先算出分子或離子中的總價電子數。
█：CO 分子 4 (C)＋6(O)＝10
SO42－離子 6 (S)＋6(O) × 4 －（－2）＝32
※ 離子的總價電子數＝原子的總價電子數減去離子的價數 2. 找出中心原子，並將中心原子與周圍原子間畫上單鍵。
█：CO 分子 ，剩下10－2＝8 個電子
SO42－離子 ，剩下32－2 × 4＝24 個電子
3. 先滿足周圍原子有八個價電子 （但氫只需 2 個），若有剩下電子再給中心原子。
（(D)元素的生成熱並非鍵能。）
2
路易斯結構的寫法 （南一版 p.27）
4
█：CO 分子
24 高中基礎化學(二)學習講義
SO42－離子
※ 離子中的價電子分配完成後，需外加 [ ]及離子的價數
4. 中心原子不符合八隅體時，可將周圍原子上的孤電子對轉成鍵結電子對。
█：CO 分子
5. 若轉成鍵結電子對的孤電子對有數種情況時，一分子的電子點式就有數種表示法，其間以←
→表示。
█：O3分子 或 ←→
補充：不符合八隅體規則者：
(1) 具有奇數電子的分子。
Com
b i n：NO（ ）、NO2（ ）
(2) 缺少電子的化合物，如Ⅰ A、Ⅱ A、Ⅲ A 族之某些化合物。
Com
b i n：BeF2（ ）、BF3（ ）
(3) 中心原子為第三週期以後之Ⅴ A、Ⅵ A、Ⅶ A 族的某些化合物。
Com
b i n：SF6（ ）、PCl5（ ）
1. 分子化合物是以分子為最小單位的化合物，任何一個分子均具有固定的組成、形狀及化性，
其組成多屬於非金屬元素。
█：水（H2O）、單醣（C6H12O6）…等化合物。
2. 常常壓下，分子化合物可為氣體、液體或固體，其固體可包含分子晶體。
█：冰。
▼ 常見分子化合物
狀 態 種 類
氣 體 H2、O2、N2、CO、CH4、NH3、CO2…等 液 體 H2O、C2H5OH、CH3COCH3、C6H6（苯）、…等
固 體 蔗糖、蛋白質、纖維素…等
分子化合物的特性 （南一版 p.29）
5
說明：不同物質其分子間的作用力大小不一，因此在常態下以不同 的狀態存在。
3. 分子間引力較離子鍵弱，因此分子化合物通常具有較低的汽化熱、熔點 及沸點。
4. 分子中的原子以共價鍵結合，因此分子不帶電荷，故液態時不導電；若為電解質（如酸、氨 等），溶於水後可導電。
註：分子化合物對水的溶解度差異頗大，如酒精可以任意比例和水互溶，而碳氫化合物（如CH4） 較難溶於水。
範例 不符合八隅體者 ★★★
下列化合物中的鍵結，哪些不符合八隅體規則？
(A) CO2 (B) NO (C) NF3 (D) SO2 (E) BF3
[答案] ＢＥ
(B) ；(E)
[類題] 下列哪些分子的形成，符合八隅體規則？
(A) CO (B) OF2 (C) NO2 (D) PCl5 (E) H2S
█： ＡＢＥ 。
範例 分子化合物的特性 ★★★★
X、Y 為前兩週期中的元素，當 X、Y 兩元素原子形成的分子時，其價殼層電子分布如下 圖所示，則下列敘述何者正確？
(A)此分子化合物在室溫時為氣體
(B)因Ｙ是碳，X 是氧，故此圖可表示 CO2的結構 (C) Y 為Ⅵ A 族元素
(D) X 為金屬元素 [答案] Ｃ
由圖判斷X 為 H 元素而 Y 為 O 元素。(A)此分子為 H2O，室溫下為液體；(B) Y＝O，X＝H；(D) X
＝H 為非金屬元素。
[類題] 下列何者為分子化合物所具有的特性？
(A)常態下為氣體 (B)多為含金屬元素的化合物 (C)呈固態時具有延性 (D)呈液態時不 導電
（(C) ；(D) 。）
（(A)固、液及氣態之分子化合物皆有；(B)多含非金屬元素；(C)不具延性。）
3
4
26 高中基礎化學(二)學習講義
█： Ｄ 。
( Ｂ ) 1. 若有 2 個氫原子與 2 個氦原子在一起時，下列何者組合中物質具有最穩定的狀態？
(A) H2、He2 (B) H2、2He (C) 2H、2He (D) 2H、He2
( Ｄ ) 2. 一般共價鍵鍵長約若干公尺？
(A) 10－4 (B) 10－6 (C) 10－8 (D) 10－10
( Ｂ ) 3. 最外層電子數 A 元素是 7，B 元素是 4，則由 A、B 組成安定化合物的分子式為：
(A) A4B7 (B) BA4 (C) AB4 (D) A7B4
( Ｂ ) 4. 石英（SiO2）是由Si 與 O 組成的共價網狀結構固體，其化學鍵結為：
(A)離子鍵 (B)共價鍵 (C)金屬鍵 (D)氫鍵
( Ｂ ) 5. 下列分子中畫線的原子不具有未共用電子對的為何者？
(A) N2H4 (B) C2H2 (C) HCl (D) H2O2
( Ｃ ) 6. 下列化合物兩碳原子間何者以雙鍵結合？
(A) C2F2 (B) C2H5F (C) C2H3F (D) C2HF ( Ａ ) 7. 下列哪一組合，原子間的化學鍵型彼此不同？
(A) NaCl、NH3 (B) H2O、HCl (C) MgCl2、NaF (D) CH4、CO2
( Ｄ ) 8. 下列何者分子含有參鍵（兩結合原子間共用三對電子）？(甲)乙炔；(乙)氮；(丙)氧；
(丁)一氧化碳
(A)只有甲和丁 (B)只有乙和丙 (C)只有甲、乙和丙 (D)只有甲、乙和丁 ( Ａ ) 9. 以電子點式表示下列各分子時，其中最活潑的化學物種為：
(A) CH3 (B) CHF3 (C) CH2Cl2 (D) CCl2F2
( Ｃ )10. 下列關於 N2、O2、Cl2分子內共價鍵的鍵能大小，何者正確？
(A) Cl2 > O2 > N2 (B) N2 > Cl2 > O2 (C) N2 > O2 > Cl2 (D) O2 > N2 > Cl2
( Ｃ )11. 右圖為某雙原子分子之共價鍵生成位能圖，D 點所代表的 意義是：
(A)位能最高，鍵結最強 (B)位能最高，鍵結最弱 (C)位能 最低，鍵結最強 (D)位能最低，鍵結最弱
( Ａ )12. 下列何者晶體，係以共價鍵結合而成？
(A)鑽石 (B)食鹽 (C)黃金 (D)氯化鉀
( Ｃ )13. 依滿足惰性氣體電子組態的鍵結理論，判斷下列何者分子不可能穩定存在？
(A) PH3 (B) SCl2 (C) Cl3 (D) H2S
( Ｃ )14. 假如某一物系含有大量 CH3、OH、NH2等三種自由基，則該物系內可形成多少種安 定分子？
(A) 3 (B) 4 (C) 6 (D) 8
（ 1. ∵2H → H2 △H＜0，2He → He2 △H＞0
∴H2＋2He 之物系能量最低。）
（ 9. (A) ；(B) ；(C) ；(D) 。）
（ 2. 共價鍵長約若干埃，大約為 10－10（公尺）。）
（ 3. A 為 1 價元素，B 為 4 價元素，A、B 組成 BA4分子。）
（ 4. 非金屬原子間的鍵結為共價鍵。）
（ 5. (A) ；(B) ；(C) ；(D) 。）
（ 7. (A) NaCl 離子鍵、NH3共價鍵；(B) H2O、HCl 均為 共價鍵；(C) MgCl2、NaF 均為離子鍵；(D) CH4、CO2均為共價鍵。）
（ 8. (甲) ；(乙) ；(丙) ；(丁)：CO：。）
（10. ∵ ， ，
，∴鍵能大小為 N2＞O2＞Cl2。）
（12. 鑽石（金剛石），彼此 碳原子間以強共價鍵結 合成網狀固體。）
（13. (A) ；(B) ；(C) 應為Cl2；(D) 。）
第 1 章 物質的構造與特性 27
◎ 價電子為原子中位在最外層的電子，美國化學家路易斯提出八隅體法則，他認為第二週期元素 所形成的分子，其中每個組成原子周圍環繞的電子數會傾向和氖原子的價電子數一樣，共八個 電子。這些環繞的電子，有的會形成化學鍵，稱為鍵結電子對；有的僅依附在該原子周遭，稱 為未鍵結電子對或孤對電子，每一鍵結電子對與未鍵結電子對皆由兩個電子組成，故第二週期 元素所形成的分子，其組成原子的周圍皆會有4 對電子對。兩個原子間可能具有一對、二對或 三對鍵結電子對，分別稱為單鍵、雙鍵或參鍵。回答下列15.～16. 題。 【99.學測】
( Ｂ )15. 臭氧分子（O3）內共有幾個價電子？
(A) 16 (B) 18 (C) 20 (D) 22 (E) 24 ( Ｃ )16. 臭氧分子（O3）內共有幾對鍵結電子對？
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5
◎ 下表為甲、乙、丙、丁四種物質的化學鍵類型、沸點、熔點以及在一大氣壓，25 ℃時的狀
態。回答下列17.～18. 題。 【100.學測】
物質 化學鍵 沸點 熔點 狀態（25℃）
甲 共價鍵 －253℃ －259℃ 氣體 乙 金屬鍵 3000℃ 1535℃ 固體 丙 離子鍵 1413℃ 800℃ 固體
丁 共價鍵 100℃ 0℃ 液體
( Ｃ )17. 根據上表，哪一選項中的物質最可能為單元素分子或分子化合物？
(A)甲、乙 (B)甲、丙 (C)甲、丁 (D)乙、丙 (E)丙、丁
( Ｃ )18. 根據上表，下列有關此四種物質在一大氣壓不同溫度時的狀態，何者正確？
(A)甲物質在 0 ℃時呈液態 (B)乙物質在 0 ℃時呈液態 (C)丙物質在 500 ℃時呈固態 (D)乙物質在 1000 ℃時呈氣態 (E)丁物質在 1000 ℃時呈液態
( Ｂ )19. 下列各化合物，何者同時具有共價鍵及離子鍵？
(A)氯化鈉 (B)氫氧化鎂 (C)二氧化碳 (D)硫酸 ( Ｄ )20. 下列有關於水（H2O）的敘述何者錯誤？
(A)水分子由一個氧原子和兩個氫原子所構成 (B) H2O 這種化學式的表示法稱為分子式 (C)氫與氧以共價鍵結合 (D)在水分子中共有四對電子
( ＡＣ ) 1. 下面列出了四組元素的原子序，彼此間能形成共價鍵的是：
(A) 6 和 17 (B) 8 和 13 (C) 16 和 17 (D) 12 和 35 (E) 10 和 2
( ＡＢ ) 2. 有四種原子：甲、乙、丙、丁，其原子序分別為 1、8、9、20。若其中有兩種原子 進行反應形成化合物，則其原子間的鍵結，何者為共價鍵？
(A)甲和乙 (B)乙和丙 (C)丙和丁 (D)甲和丁 (E)乙和丁 ( ＡＣ ) 3. 同一組內之兩粒子可再鍵結成安定物種者有哪些？
ＤＥ (A) BF3、NH3 (B) CH4、NH3 (C) NH3、HCl (D) CH3、OH (E) NO2、NO2
（ 1. (A)碳與氯CCl4；(B)氧和鋁Al2O3；(C)硫與氯SCl2；(D)鎂與溴；MgBr2； (E)氖和氦不能形成化學鍵結。）
（ 2. 甲、乙、丙、丁依序為 H、O、F、Ca。）
（ 3. (A)形成配位共價鍵結； ；(C)中和反應：NH3＋HCl → NH4＋Cl－；(D) CH3與OH 各剩 1 個鍵結量，形 成甲醇CH3OH；(E) 2NO2 → N2O4，因為NO2其中N 尚有一個不成對電子。）
（ 6. (A) C2F2： ；(B) C2H5F： ；(C) C2H3F： ；(D) C2HF： 。）
2NH2 → N2H4，CH3＋NH2 → H3C－NH2。）
（15. 氧最外層有 6 個價電子，
∴O3有18 個價電子。）
（16. ，∴有3 個鍵結電子對。）
（17. 元素分子或分子化合物由共價鍵形 成，通常具有較低的熔、沸點。）
（18. 由上表數據可知(A)甲在 0℃
呈氣態；(B)(D)乙均呈固態；
(E)丁在 1000℃呈氣態。）
（19. (A)氯化鈉：離子鍵；(B)氫氧化鎂：共價鍵及 離子鍵；(C)二氧化碳：共價鍵；(D)硫酸：共 價鍵。）
（20. 水分子共有 10 個電子即 5 對。）
