第八章 進入原子的世界
講義
8－1 元素
8－2 常見的元素 8－3 原子與分子 8－4 正電與負電 8－5 原子的結構
★ 8-1 元素
一、元素與化合物
（一）元素：不能使用加熱、照光、通電等普通物理方法分解出其他物質，像氫、氧、鎂…這 一類的物質，稱為 。
（二）化合物：為一種純物質，但經過化學反應後又能分解出其他純物質，像氧化汞、氯 化鈉、二氧化碳…這一類的純物質，稱為 。
（三）卜利士利製氧：氧化汞可因光照而分解出氧和汞兩種，而氧、汞無法以普通的方法 再分解，所以氧、汞為 ，氧化汞即為 。
二、元素的種類
（一）目前已知的元素有109 種（可能會再增加），在自然界中存在有 88 種，可分為____
_____元素及___________元素。
1.金屬元素的特性：
（1）除了金是_____色、銅是______色外，大部分的金屬元素是銀白色或銀灰色，
且新切面具有金屬光澤。
（2）常溫、常壓下，大部分的金屬元素熔點、沸點高，且以固態存在。除了汞、銫
（熔點28℃）、鎵（熔點 29.8℃）之外。
（3）不易破碎，且具有延展性。
（4）為電、熱的良導體。
（5）金屬的氧化物溶於水呈 。 2.非金屬元素的特性：
（1）不同種類的非金屬元素顏色變化很大，在常溫時，可能以固態、液態或氣態存 在。
（2）易破碎、不具延展性，沒有金屬光澤。
（3）大部分的非金屬元素熔點、沸點比較低。
（4）電、熱的不良導體。但石墨可以導電。
（5）非金屬的氧化物溶於水呈 。 三、元素的符號與命名
（一）元素符號的書寫規則：
1.利用各元素的拉丁文名稱的第一個字母，以印刷體大寫來表示。
2.如果有兩種以上的元素名稱第一個字母相同時，則在大寫的第一個字母後面另加一個 小寫字母來識別。
（二）元素的命名：
1.古代已知的元素依原來的命名。
如：鐵、銅等。
2.配合元素的命名或原文讀音來加以命名。
如：氫：最輕的氣體； 氯：黃綠色的氣體； 鈉：拉丁文第一音節的讀音近「納」。
3.依各元素在常溫、常壓時的狀態配合不同的部首，以一個字表示。
如：固態金屬：「金」部； 固態非金屬：「石」部； 液態元素：「水」部 氣態非金屬：「 」部
【練習】
1.小明做金屬元素與非金屬元素的共同性質之比較：(A)鋁片(B)銅片(C)石墨棒(D)硫(E)紅磷(F) 碘(G)鉀(H)鈉，試回答下列問題：
(1) 其外表具有紅色者為__________，具有銀白色者為_________。
(2)分別用鐵鎚敲擊，則易被敲碎者為____________。
(3) 如用火焰燃燒上述物質的一端，則易導熱者為___________。
(4)上述物質不易導電者為___________。
2.寫出下列元素在常溫常壓時的顏色與狀態：
元素 溴 碘 氯 銅 汞 硫
顏色 狀態
3.請填入適當的元素符號：
(1)堅硬且熔點高，可做燈泡的燈絲：_______。
(2)電話卡上所塗的一層磁性物質，含有何種元素?_______。
(3)製造火藥和硫酸的材料：_________。
(4)飲料盒的內部材料，其合金密度小，是製造飛機的理想材料：_______。
(5)導電性好且便宜，是製造電線的材料：_______。
(6)飾物和高級餐具的材料，容易與硫化氫氣體反應：______。
★ 8-2 常見的元素
★ 8-3 原子與分子
一、道耳吞原子說
（一）古代希臘哲學家留基伯和德謨克利特認為：原子是不可分割的，原子是永恆的，
不會產生也不會消失，可經由碰撞及重新組合而形成各種物質。
（二）道耳吞原子說：
1.一切物質都是由稱為「原子」的微小粒子所組成，這種粒子不能再分割。
2.相同元素的原子，其原子質量與大小相同；不同元素的原子，其原子質量與大小 均不同。
3.化合物是由不同種類的原子以固定的比例組成的。
4.所謂化學反應是原子間以新的方式重新排列，但所有的原子不會消失，也不會生 成新的原子。
二、道耳吞提到一且切物質都是由原子構成的。然而，根據後來的研究結果顯示，許多物質是 以分子的形態存在。
三、原子與分子：
原子是構成分子的基本粒子；分子是由二個或多個原子為單位組成的。
四、道耳吞對化學反應的說明：
根據氫和氧燃燒生成水的反應，可獲得以下的結論：
（一）整個反應過程中，原子的種類、各種原子的數目，各個原子的質量都沒有改變，
改變的只是分子的種類。
（二）反應前所有物質的總質量恆等於反應後物質的總質量，所以道耳吞的「 」可以圓滿 的解釋「質量守恆定律」。
【練習】
1. 物質發生化學變化時，（A）原子種類改變（B）原子總數改變（C）原子分裂成新原子
（D）原子重新排列，種類、數目不變。答 。
2. 如下圖有四種物質，其中『圓圈』代表原子，請回答下列問題：
（甲） （乙） （丙） （丁）
（1）哪些屬於元素？__________
（2）何者可能是氦氣？_______
（3）何者可能是氮氣？_________
（4）何者可能是二氧化碳？________
（5）何者是混合物？________
（6）數一數！上圖中共有幾種原子？______
3.蠟燭燃燒時，與空氣中的氧氣反應，生成二氧化碳和水。已知氧氣中含有氧原子，二氧化碳 中含有氧和碳二種原子，水中含有氫與氧二種原子，由此可確定蠟燭中至少含有哪幾種原 子？__________________。
3.一切物質是由________組成的，但是存在自然界則是以_________的型態出現。
4.就氫氣與氮氣產生化學反應而言，其反應的分子模型如下圖所示，根據此圖形回答下列題 目：
（1）就整個化學反應而言，反應物所含的原子種類與生成物所含的原子種類的關係，下列 何者正確？（A）反應物較多（B）生成物較多（C）兩者一樣多（D）無法判斷。答：
_____
（2）承上題，反應物所含的原子個數與生成物所含原子個數的關係，下列何者正確？
（A）反應物較多（B）生成物較多（C）兩者一樣多（D）無法判斷。答： 。
（3）有關反應物和生成物分子的敘述，下列何者正確？（A）反應物分子的種類較多（B）
生成物的分子的種類較多（C）兩者分子種類一樣多（D）生成物分子的個數較多。
答： 。
+
★ 8-4 正電與負電
一、摩擦起電與電荷
（一）電荷有兩種： 和 。
以絲絹摩擦玻璃棒後，玻璃棒所帶的電荷，稱為正電荷，簡稱正電。
以毛皮摩擦塑膠棒後，塑膠棒所帶的電荷，稱為負電荷，簡稱負電。
物體呈電中性，是因該物體所帶的正電荷與負電荷一樣多。
（二）兩物體互相摩擦後，其中一物體微量的負電荷轉移到另一物體，而使二者帶等量異 性電的現象，稱為「 」。
（三）兩物體若帶同種的電荷，則彼此 ；
如果兩物體帶異種的電荷，則彼此________；帶電的物體會吸引不帶電的物體。
二、靜電現象：在乾燥的冬天，當我們脫掉毛衣時，常聽到霹啪聲；或撕開包裝免洗筷的塑膠 套子時，塑膠套常會吸附在手上；這些現象都是由____________所引起的靜 電現象。
【練習】
1.被毛皮摩擦過的兩氣球互相接近時，兩氣球會互相_________。
2.以絲絹摩擦過的玻璃棒靠近被毛皮摩擦過的塑膠尺時，兩者會互相________。
3.一帶正電的玻璃棒接近一輕物，此輕物被吸引，則輕物（A）必帶正電（B）必帶負電
（C）必不帶電（D）可能帶負電，可能不帶電。答： 。
4.小花取絕緣線四條，分別繫於 A、B、C、D 四個輕小的金屬球，小球可能帶正電、負電或不帶
電；今另取毛皮摩擦過的塑 膠尺進行靜電
力的實驗，其結果如下列各 圖所示，試回
答下列問題：
（1）因摩擦過的塑膠尺帶_____電，且由圖（甲）之相斥，可知 B 球原先必帶____電。
（2）A 球的電性為_______；C 球的電性為 ；D 球的電性為_________。
5.下列哪一項不屬於靜電現象？（A）觸電（B）風扇葉吸附灰塵（C）撕下免洗筷的塑膠套時，
塑膠套會吸附在手上（D）冬天脫掉毛衣時常聽到劈啪聲。答： 。
★ 8-5 原子的結構
一、道耳吞的「原子說」認為______是構成所有物質的最小粒子，但到十九世紀末期，許多實驗 發現，原子也能夠再分成更小的粒子。
二、二十世紀初，拉瑟福由實驗結果推斷出原子模型：
三、經由許多科學家不斷的研究，得下述原子的結構：
四、原子內三種粒子發現的順序為：電子 質子 中子。
五、因為 和電子數相等，所以原子為電中性。
六、質子位於原子核內，其數目不會增加，也不會減少，一般帶電物質，都是電子轉移的結果。
（若失去電子，則物體帶___電；若獲得電子，則物體帶____電）。
七、原子的特性決定於質子數。同一種元素的原子，其質子數必相同；不同元素的原子，其質 子數必不同。（原子核的質子數＝原子序）。
八、原子的質量約等於原子核中質子與中子的質量之總和。整個原子的質量幾乎全部集中在 _
。
【練習】
1.下列敘述何者正確？（A）拉瑟福認為原子是不可分割的（B）原子是由電子、中子、質子組 成（C）原子本身帶正電（D）物質帶電是質子轉移的結果。答： 。
2.原子能保持電中性的原因是因為哪兩種粒子數相等？ 。
3.甲、乙兩元素具有相同的化學性質，是因為兩者具有相同的______數。
4.有四種粒子甲、乙、丙、丁，將其質子數、電子數、
中子數，列於右表中，試回答下列問題：
（1）甲、乙、丙、丁四種原子中帶電的情形，下列敘 述何者錯誤？（A）甲帶負電（B）乙不帶電
（C）丙帶正電（D）丁帶正電。答： 。
（2）不管是否帶電，當此原子回復到中性原子時，哪幾 個可能是相同的元素？_____________。
（3）甲、乙、丙、丁四種原子質量的大小順序為何？ 。 5.依據原子的結構模型，回答下列問題：
（1）在原子中帶負電的粒子是_______。
（2）在一般化學反應中，能由一原子轉移到另一原子的粒子是 。
（3）下列粒子中，質量最大的是（A）電子（B）質子（C）中子（D）原子核。答： 。
（4）原子核內含有的粒子是 和 。
（5）中性原子內，哪兩種粒子的數目必定相等？____________。
原子種類 質子數 電子數 中子數 甲 8 10 8
乙 8 8 8
丙 9 9 10
丁 11 10 10 原子 原子核內－帶正電。
原子核外－帶負電 ( 電 子 )
原子 原子核內 質子：帶正電，質量約為電子的 1840 倍。中子：不帶電，質量與質子非常接 原子核外—電子：帶負電，質量比質子小很多。近。
（6）元素的化學性質決定於原子的_______數。
（7）原子的質量決定於下列何者？（A）僅電子質量（B）僅中子質量（C）質子與中子的質 量和（D）質子和電子的質量和。答： 。
＊請選定某一元素查閱其資料：
元 素 名 稱
：
發 現 年 代
學 名
元 素 符 號 發現國、人 命 名 依 據
物 理 性 質熔點（℃）： ；沸點（℃）： ； 密度（g/㎝3）：
外觀及用途
