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(1)

班級:八年 班 座號:

姓名:

教師:

(2)

編授教師:中興國中 楊秉鈞 Jim 簡報檔網址:http://jim.chjhs.tyc.edu.tw/

目 錄

自然科學第四冊 (理化)

章 次 理 化 課 堂 講 義 頁次

目錄 壹 ~ 貳

第 一 章 化學反應……….……….……….. 1 ~ 21 1-1 質量守恆…….……….……….. 1 ~ 7 1-2 微觀化學反應.……….…..…….……….. 8 ~ 16 1-3 化學反應式……….……... 17 ~ 21 第 二 章 氧化還原反應….……….……….. 22 ~ 33 2-1 氧化反應……….………….……….. 22 ~ 26 2-2 氧化還原反應……….……….……….. 27 ~ 33 第 三 章 酸鹼鹽……….……..…..………….. 34 ~ 59 3-1 電解質……….………... 34 ~ 41 3-2 常見的酸與鹼……….…….………….. 42 ~ 48 3-3 酸鹼的濃度……….………... 49 ~ 53 3-4 酸鹼中和反應….……….……….. 54 ~ 59

第 四 章 反應速率與平衡……… 60 ~ 76 4-1 反應速率……….……….…….. 60 ~ 67 4-2 可逆反應與平衡……….……….. 68 ~ 76 第五章 有機化合物…….……….……….. 77 ~ 98 5-1 認識有機化合物……….….……….. 77 ~ 79 5-2 常見的有機化合物……….……….……….. 80 ~ 88 5-3 肥皂與清潔劑……….……….……….. 89 ~ 92 5-4 生活中的有機聚合物……….……….……….. 93 ~ 95 跨科 低碳減塑護地球……….……….……….. 96 ~ 98

(3)

目 錄

自然科學第四冊 (理化)

章 次 理 化 課 堂 講 義 頁次 第 六 章 力與壓力……….……….……….. 99 ~ 135

6-1 力與平衡………..……….. 99 ~ 107 6-2 摩擦力……….……….……….. 108 ~ 114 6-3 壓力……….……….……….. 115 ~ 126 6-4 浮力……….………... 127 ~ 135

章 次 90~110 年基測會考分類試題 頁次 第一章 化學反應……….……….………….. 137 ~ 151 第二章 氧化還原反應……….……….………….. 152 ~ 156 第三章 酸鹼鹽………..……….………..…….. 157 ~ 180 第四章 反應速率與平衡……… 181 ~ 192 第五章 有機化合物……….……….………….……...…….. 193 ~ 209 第六章 力與壓力.……….…….…..………….. 210 ~ 230

封底 元素週期表…….……….……….. 231

(4)

單元主題:質量守恆 【第 1-1 節】

 化學反應 1.化學反應:

(1)當物質發生變化時,若有 產生者,稱為「化學反應(變化)」。

 依道耳吞的原子說,化學反應為原子發生 。 2.化學反應常見的現象:伴隨 生成及 轉換。

常見的現象 實 例 說 明

生成沉澱  二氧化碳(口吹氣)通入澄清石灰水,產生 白色沉澱

 氯化鈣與碳酸鈉反應,產生 白色沉澱

產生氣體

 碳酸氫鈉(小蘇打)受熱,產生 氣體

 酸與碳酸鈣反應,產生 氣體(醋蛋)

 發泡錠遇水,產生 氣體

顏色改變

 色硫酸銅晶體受熱,變為 色粉末

 酸鹼指示劑(試紙)、碘液檢測澱粉的變色

 色氯化亞鈷試紙,遇水後變為 色

 其他:食物烤焦、 色鐵鏽、生蛋白加熱變 色

發出光及熱  鎂帶、蠟燭、天然氣…燃燒

 施放煙火

伴隨能量轉換  熱反應:小蘇打受熱、硫酸銅受熱、食鹽溶於水

 熱反應:暖暖包、氧化燃燒、無水硫酸銅加水

3.化學反應的現象示意圖:

(5)

4.化學反應的能量變化示意圖:

 質量守恆定律

1.化學反應前後的質量關係:實驗設計

(1)實驗一:氯化鈣與碳酸鈉反應,生成 色的 沉澱。

 質量關係: 。  色:氯化鈣水溶液、碳酸鈉水溶液、氯化鈉水溶液  色:碳酸鈣, 溶於水且密度比水 。

碳酸鈣 氯化鈉

碳酸鈉

氯化鈣   

2 3 3

2

Na CO 2 NaCl CaCO

CaCl

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743-1794

(6)

(2)實驗二:稀鹽酸與大理岩反應,生成 氣體  質量關係: 。  色:鹽酸水溶液、氯化鈣水溶液

 大理岩:主成分為 。

二氧化碳 水

氯化鈣 碳酸鈣

鹽酸    

3 2 2 2

2 HCl CaCO CaCl H O CO

(7)

2.質量守恆定律:法國人 提出

(1)內容:在化學反應中,反應前 的總質量恆等於反應後 的總質量。

 定律:反應前總質量=反應後總質量

 完全反應時:『完全』是指 。 此時  反應物總質量=生成物總質量。

(2)驗證: 系統中(和外界無 交換)

 一般化學反應均遵守「質量守恆定律」 ( 反應例外,遵守「質能守恆定律」)

3.質量守恆示意圖:

 「原子說」驗證質量守恆定律

1.道耳吞的原子說:化學反應為原子發生 ,產生另一種新物質。

2.化學反應的「原子 」觀點: (非分子不滅)

(1)原子的種類、數目與質量都不變 (2)原子不會消失,也不會產生新的原子

氧化鐵 氧

鐵   4 Fe  3 O

2

 2 Fe

2

O

3

(8)

 思路:

(1)解題程序:  

(2)質量守恆定律:反應前總質量=反應後總質量 3.實例說明:

 範例解說

1.[回家練習] 依質量守恆實驗程序,試回答下列問題,如圖︰

 反應後,系統總質量增加的是ˉˉ 。  反應後,系統總質量減少的是ˉˉˉ 。  反應前後,系統總質量不變的是ˉˉˉˉ 。

 哪些廣口瓶的反應會遵守質量守恆定律呢?ˉˉˉ 。

2.若 A 物質與 B 物質反應能生成物質 C 和 D ,今有 10 克 A 和 2 克 B 互相反應後,產生 3 克 C、剩下 1 克 A 且 B 耗盡:求產生的 D 物質 克。

3. [回家練習] 16 公克的硫完全燃燒後,生成物重 32 公克,則有 公克的氧參與反應。

區分 反應前 反應後

原子

 原子數

 原子數 分子 分子數

(9)

4.在一個真空的密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質,於適當的條件下使其充分反應,

經過一段時間後,測得相關資料如表所示。關於此反應的敘述,回答下列問題:

 反應後,表中甲的質量『?』數值為 。

 乙和丁的質量變化量之比為 。

 反應式中,質量減少者是 ;質量不變者是 ;質量增加者是 。 (填代號:(A)反應物 (B)生成物 (C)催化劑或不參與反應)

 甲、乙、丙、丁四種物質中, 是「反應物」; 是「生成物」; 是 「催化劑或不參與反應」。 (填代號:甲、乙、丙、丁)

 甲、乙、丙、丁四種物質反應,其化學方程式為何?

。 (僅須標示反應方向、反應物、生成物、催化劑等)

 解析: 質量減少  。  質量增加  。  質量不變  。

5.( )[回家練習] 在室溫時,體積為 100 升的真空密閉容器中,通入 56 克氮氣和 32 克 氧氣,加熱反應產生NO2氣體,反應式如下:N2 + 2 O2 → 2 NO2,若反應前 後容器體積及溫度不變,則反應後容器內氣體平均密度為多少克/升?

(A) 0.32 (B) 0.88 (C) 0.56 (D) 0.95 克/升。

物質 甲 乙 丙 丁

反應前質量 (公克) 10 4 12 20

反應後質量 (公克) ? 18 12 7

說明

(10)

6.如圖是銅粉和氧氣反應生成氧化銅時,參與反應的銅粉和產物氧化銅質量的關係圖,則:

 此反應進行時反應物銅、氧及生成物氧化銅的質量比為? 。

 若有 20 公克銅完全與氧反應,需耗去氧 公克,會生成氧化銅 公克。

 需要銅 公克和氧氣 公克,才能燃燒生成 60 公克的氧化銅。

 [延伸學習] 若有 30 公克的銅與 20 公克的氧反應時:

 反應物何者會有剩下? ;且剩下 公克。

 會生成 克氧化銅。

課程結束….

(11)

單元主題:微觀化學反應 【第 1-2 節】

 莫耳 mole

1.化學計數集合單位:

(1)生活上計數:

 單位: 個、支、片、條、件、頁、粒… 。

 集合單位: 雙(對)、打、袋、包、本… 。 1 對= 個。  1 打= 個。

(2)化學上計數:

 單位定義:

 12 公克的碳原子所含的原子數目有六千億兆個,將此數目定義為「1 莫耳」。

 1 莫耳的碳原子,共有 公克。

 集合單位: = = 。  1 mol = = 亞佛加厥數 。

個 打 個 n 莫耳 mol

亞佛加厥 義大利

Amedeo Avogadro,

1776 年-1856 年

莫耳數

個數 個數

莫耳數   

  (6 10 )

10

6 23 23

mol mol

mol mol

 

N

N

) (

n n

10 6 10 n

6

n

23

23

打數 個數 個數

打數   12 

12

Dozen 12 12

Dozen

 n n  

(12)

2.常見計數單位及莫耳示意圖:

 範例解說

1.一瓶礦泉水中,若有水分子 2.4×1024個,則回答下列問題:

 這瓶礦泉水中,有 莫耳水分子。

 [延伸學習] 這瓶礦泉水中,有 莫耳氫原子。

 [延伸學習] 這瓶礦泉水中,有 個氧原子。

 原子量 1.原子量:

(1)意義:原子的比較質量

(2)緣起:原子質量極小,無法直接測量一個原子的質量;但能取相同數目的不同原子,

得到不同原子間的 。

(13)

 氫原子質量:碳原子質量=1:12  碳原子質量:氧原子質量=3:4  碳原子質量:氮原子質量=6:7

 碳原子質量:鎂原子質量=1:2 ……得到各元素間的質量比值。

(3)原子量的訂定:

 比較標準:以質量數 的碳原子為比較標準,訂定「碳的原子量為 12」。

 其他元素的原子量,則以相對於碳原子質量的比值來表示(連比例)。

2.常見原子的原子量:

(1)可自「 」中查知,原子量無單位,不見得為整數。

(2) 原子量  一個原子的質量。

 範例解說

1.碳與甲原子之質量比=4:5,若碳原子量為 12,則:

 甲原子量= 。

 若碳原子量基準改為 36,則甲原子量= 。

2.由上列常見的原子量資料中,回答下列問題:

 一個鐵原子的質量和一個氮原子的質量,何者質量大? 。  一個鈣原子的質量和一個碳原子的質量,其質量比為多少? 。

元素名 稱

氫 碳 氮 氧 鈉 鎂 鈣 鐵

元素符 號

H C N O Na Mg Ca Fe

原子量 23.0 24.3 40.0 56.0

(14)

 分子量 1.分子量:

(1)意義:分子的比較質量

(2)計算:分子中,組成原子的原子量 。 (組成關係:原子,組成分子)

(3)分子量  一個分子的質量,分子量無單位,不見得為整數。

 範例解說

1.常見分子的分子量:

( 原子量:C=12、H=1、O=16、N=14、C=12、S=32、Ca=40、Fe=56 )

 一個碳酸鈣分子的質量和一個氧分子的質量,何者質量大? 。  一個葡萄糖分子的質量和一個水分子的質量,其質量比為多少? 。

2.某化合物的化學式為Cn

H

2n2,n 為某數值,已知分子量 86,則 n= 。

物質名稱 氫 氧 水 二氧化碳 葡萄糖

化學式 H2 O2 H2O CO2 C6H12O6

分子量

物質名稱 過氧化氫 氮 碳酸鈣 硫酸 氧化鐵

化學式 H2O2 N2 CaCO3 H2SO4 Fe2O3

分子量

(15)

 從原子量、分子量能得到的資訊 1.不同原子或分子間的質量大小比較:

(1)原子量或分子量愈大者,其一個原子或一個分子的質量愈 。

(2)不同原子間(或分子間)的質量比值=不同原子(或分子間)的原(或分)子量比值。

2.原子量(或分子量)的意義:

(1)原子量 = 一莫耳原子的質量。 ( g / mol;公克/莫耳 ) (2)分子量 = 一莫耳分子的質量。 ( g / mol;公克/莫耳 )

區分 碳 原子量=12 水 分子量=18

意義

(g / mol) g / mol g / mol

每莫耳的碳原子有 克 每莫耳的水分子有 克 一個碳原子的質量

(g / 個)

一個水分子的質量

(g / 個)

6 莫耳質量(g)

分子分子量 分子分子量 分子質量

分子質量 D C D

C  原子原子量

原子原子量 原子質量

原子質量 B B

A

A

一個原(或分)子質量( g ) 原(或分)子量

(16)

 原(分)子量的二方向運算:

 原(或分)子質量 g、莫耳數 mol 關係 1.「個  莫耳  克」公式推想:

(1)生活實例:已知 1 打蘋果單價 100 元  表示 1 打的蘋果有 100 元,則:

 500 元,相當於可購買 打數的蘋果。

 6 打的蘋果,相當於是 元的錢。

 10 打蘋果,相當於 個蘋果。

(2)化學世界:已知水的分子量=18  表示 1 莫耳的水有 18 克,則:

 500 公克的水,相當於 莫耳的水。

 6 莫耳的水,相當於是 公克的水。

 10 莫耳的水,相當於是 個水分子。

2.原子,分子的「個  莫耳  克」關係:

 換算涉及「質量」的,用「原子量、分子量」

 換算「數目」間的,用「亞佛加厥數」

 運算符號:換算到兩旁,都用『乘號 』,反方向用『除號 』

分子 分子 分子重( g ) 個數 莫耳數

個 莫耳 克

÷ 分子量

× 分子量

÷(6×1023

×(6×1023

蘋果 蘋果 總金額( 元 ) 個數 打數

個 元

÷ 一打蘋果單價 ÷12

×12

× 一打蘋果單價

(17)

莫耳數 原分子質量 原分子量

原分子量 莫耳數

原分子質量 原分子量

原分子質量

莫耳數   

mol mol

mol g

g g

 M M

M

 範例解說

1.完成下列表格: ( 原子量:C=12、H=1、O=16、Na=23、Mg=24 )

原子、分子 C3H8 CH3COOH Mg(OH)2 Na Mg 原子量、分子量

1 莫耳 的質量(g)

5 莫耳 的質量(g)

1 Kg 的莫耳數

每個分子或 原子質量(g)

個 n 莫耳 mol

莫耳數 個數 個數

莫耳數   

  (6 10 )

10

6

23 23

ol m 10

6 10 n

6

m n

23

 

23

  ( )

ol

原分子個數 原分子莫耳數 原分子質量 ( n ) ( mol ) ( g )

(18)

2.[回家練習] 完成下列表格:

( 原子量:C=12、O=16、Na=23、S=32、Ca=40、Cu=64、Cl=35.5 )

原子、分子 CuSO4 Na2O CaCO3 Cl Cu

原子量、分子量 1 莫耳 的質量(g)

5 莫耳 的質量(g)

1 Kg 的莫耳數

每個分子或 原子質量(g)

3.[回家練習] 回答下列問題:(原子量:C=12,N=14,O=16,S=32)

 8 公克硫所含的硫原子數目為 莫耳。

 84 公克氮氣所含的氮分子數目為 莫耳。

 60 公克一氧化氮所含的一氧化氮分子數目為 莫耳。

 5 莫耳的碳,其質量為 公克。

 10 莫耳氧氣,其質量為 公克。

 20 莫耳二氧化碳,其質量為 公克。

(19)

 [延伸學習] 範例解說

4.小華打完球後回到教室,由於口渴立刻將茶杯中的 360 ml 的水一口氣喝下,試問:

他喝下多少個水分子? 。 (H=1、O=16)

 他喝下 公克水分子。  他喝下 莫耳水分子。

 他喝下 個水分子。  他喝下 個氫原子。

 他喝下 個氧原子。  他喝下 個原子。

5.關於下列各物質的組成,回答下列問題: (H=1、O=16)

(甲)0.3 莫耳 O2 (乙) 6×1022個C6H12O6 (丙)90 克 H2O  三者的分子數多寡如何? 。

 三者所含的氧原子數多寡如何? 。  三者所含的原子數多寡如何? 。  三者所含的質量多寡如何? 。

 解題橋梁:個  莫耳  克

課程結束….

(20)

氧 水 雙氧水 

二氧化錳

    水  氧 雙氧水 

二氧化錳

    

) ( ) 2

2( )

2( )

3( )

(aq

CaCO

s

CaCl

aq

CO

g

H O

l

HCl     

單元主題:化學反應式 【第 1-3 節】

 如何寫化學反應式

1.意義:以化學式及簡單符號,表示化學反應的發生,能得知反應的分子數與質量關係 2.化學反應式書寫程序:表達實驗結果,不可憑空杜撰

(1)寫出化學式:表示「反應物」與「生成物」

(2)標示反應進行方向:箭號(→)表示

 箭號左邊是「反應物」,右邊是「生成物」(不只一種時,以加號(+)連接)

(3)標示反應條件:

 反應條件標示:

 箭號()上、下方: 、溫度、壓力、催化劑、….。

 化學式後方:氣體 、沉澱

 物質狀態:固態(s)、液態(l)、氣態(g)、水溶液(aq)

 狀態英文縮寫,以「右下標」加「小括號」表示。

(4)平衡反應式:加上均衡係數(常以「簡單整數比」表示,分數表示時亦可)

 化學反應需符合 定律

 加上 ,使左右相同種類的 相等,係數為 1 時,可省略  係數的意義:表示參與反應的粒子數( )關係。

3.實例說明:

(1)雙氧水分解成水與氧:

(2)化學反應式的意義:

 過氧化氫分子:水分子:氧分子反應之係數比= 。  每 個過氧化氫分解,可生成 個水分子及 個氧分子

 100 個過氧化氫分解,可生成 個水分子及 個氧分子  個過氧化氫分解,可生成 800 個水分子及 個氧分子  個過氧化氫分解,可生成 個水分子及 2000 個氧分子 4.化學反應式可依據反應物和生成物類推,再以實驗驗證,而非憑空杜撰



2

2

2 HgO Hg O 2 H

2

O

2

MnO

  

2

2 H

2

OO

2

NaCl

CaCO CO

Na

CaCl

2

2 3

3

 

(21)

2H 2 + O 2  2H 2 O

5.化學反應式須符合「原子不滅」:

 實例說明:以「氫氣在氧中燃燒會產生水」之反應為例

 氫分子:H2 氧分子:O2 水分子:H2O

 反應式: 氫 + 氧 → 水

6.化學反應式須符合「質量守恆」:

粒子圖示

化學反應式 係數比

=分子數比

=莫耳數比

質量比

質量守恆

(分子量:H2=2,O2=32,H2O=18)

+ →

(22)

 範例解說

1.完成下列化學反應式:(平衡係數、且以簡單整數表示,最後完整抄錄)

 氫與氧點火產生水:

H2 + O2 → H2O  鹼金屬與冷水特徵反應:

Na + H2O → NaOH + H2

 甲烷燃燒:

CH4 + O2 → CO2 + H2O  呼吸作用:

C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O

2.設 X、Y、Z 分別代表三種相異之元素,則回答下列問題:

 下列為已均衡之化學反應式,則甲的化學式為何?

2XZ3 + 3Y → 2 甲 + X2

 下列為已均衡之化學反應式,則乙的化學式為何?

2XZ3 + 3Y → 3 乙 + X2

下列為已均衡之化學反應式,則丙的化學式為何?

2XZ3 + 3Y → 4 丙 + X2

3.下圖為甲、乙、丙三種分子的結構示意圖,甲、乙兩種分子可反應生成丙分子,則:

 若要生成 24 個丙分子,則至少需要 個甲分子和 個乙分子。

 60 個甲分子和 60 個乙分子反應時:

 能生成 個丙分子。  且剩下 分子 個。

化學式 甲

乙 丙

(23)

 回家練習:寫出以下化學反應式(平衡係數、且以簡單整數表示,最後完整抄錄)

1.鎂帶燃燒:

Mg + O2 → MgO

2.澄清石灰水遇二氧化碳反應:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

3.氫和氮反應,生成氨氣:

H2 + N2 → NH3

4.甲烷在不足氧下燃燒,生成一氧化碳與水:

CH4 + O2 → CO + H2O

5.碳酸氫鈉(小蘇打)受熱:

NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

6.丙烯燃燒:

C3H6 + O2 → CO2 + H2O

7.乙醇燃燒:

C2H5OH + O2 → CO2 + H2O

8.大理岩與鹽酸的反應:

CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

9.鹼土族特徵反應:

CaCl2 + Na2CO3 → NaCl + CaCO3

10.氧化鐵與一氧化碳反應:

Fe2O3 + CO → Fe + CO2

(24)

 範例解說 [延伸學習]

1.把 90 公克的水電解,進行如下反應:2H2O → 2H2+O2,若完全反應,則:

 能產生 克氫。

 能產生 莫耳氧。

2.氫氣 3 莫耳與 1 莫耳的氧氣燃燒,則:

 能產生 莫耳的水( 公克)

 哪一個反應物會剩下? ; 剩下 莫耳。

課程結束….

(25)

單元主題:氧化反應 【第 2-1 節】

 氧化反應 1.氧化反應:

(1)意義:物質與 化合的反應,稱為 ,如呼吸、生鏽、燃燒、爆炸…。

 物質與氧化合後的生成物稱 。  金屬氧化物  非金屬氧化物

 近代化學之父 ,提出「氧化理論」來解釋燃燒,推翻了「 說」。

(2)反應類型: 反應

(3) 熱反應(放出光及熱),使環境溫度上升 (4)反應式通式: 。

2.元素燃燒實驗程序:

(1)觀察元素燃燒難易程度 (2)物理性質及化學性質檢驗

元素 元素的氧化 氧化物與水的反應

焰色 化學反應式 溶解

化學反應式 酸鹼性

Na 黃 4

Na

O

2 2

Na

2

O

Na

2

O

H

2

O

2

NaOH

鹼性 Mg 白 2

Mg

O

2 2

MgO

MgO

H

2

O

Mg

(OH)2 鹼性

Zn 黃綠 2

Zn

O

2 2

ZnO

難溶 中性

Cu 2

Cu

O

2 2

CuO

難溶 中性

C 橘黃

C

O

2

CO

2

CO

2

H

2

O

H

2

CO

3 酸性 S 藍紫

S

O

2

SO

2

SO

2

H

2

O

H

2

SO

3 酸性

AB B

A  

 氧

鎂 鋅氧

 氧

銅 碳 氧 硫 氧

 氧 鈉

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743-1794

(26)

) (

2

2

Cu

O

2

CuO

黑色 3.圖例說明:

(1)鎂帶燃燒:

 發出 色光,氧化鎂為 色。

 鎂帶燃燒的生成物溶於水,生成 ,鹼性。

(2)鈉燃燒:

 發出 色火焰,氧化鈉為 色。

 鈉燃燒的生成物溶於水,生成 ,鹼性。

 燃燒匙清潔: 浸泡,再以蒸餾水清洗、乾燥備用

(3)鋅燃燒:發出 色火焰,氧化鋅為 色。

(4)銅燃燒:銅 燃燒,氧化銅為 色。

MgO O

Mg

2

2  2

MgOH

2

OMg (OH )

2

O Na O

Na

2

2

2

4  

NaOH O

H O

Na

2

2

 2

ZnO O

Zn 2

2 

2

鋅粉燃燒後,離開火源就會熄滅;

再用針挑開內部,又見復燃。

(27)

2

2

CO

O C  

3 2 2

2

H O H CO

CO  

(5)硫粉燃燒:

 發出 色火焰,並生成有刺激性臭味的 。

 硫粉燃燒的生成物溶於水,生成 ,酸性。

(6)碳粉燃燒:

 發出 色火焰,並生成無色、無味的 。

 碳粉燃燒的生成物略溶於水,生成 ,酸性。

 氧化物性質探討 1.氧化物的酸鹼性:

(1)金屬氧化物若溶於水,形成金屬 ,酸鹼性為 。

如:氧化鈉  、氧化鎂  、氧化鉀  、…。

(2)非金屬氧化物若溶於水,酸鹼性為 。

如:二氧化碳  、二氧化硫 、…。

(3) 氧化物若不溶於水,其酸鹼性為 。如: 、 、 、 。 2.常用酸鹼試(紙)劑:

常用試(紙)劑 在酸中的顏色 在中性的顏色 在鹼中的顏色

石蕊試紙 色 不變色 色

酚酞指示劑 無色 無色 紅色

廣用試紙 紅、橙、黃色 綠色 藍、靛、紫色

氫氧化鎂 水

氧化鎂  

氫氧化鉀 水

氧化鉀  

2

2

SO

O S  

3 2 2

2

H O H SO

SO  

金屬氫氧化物 水

金屬氧化物  

(28)

3.氧化層的緻密性:

(1) 金屬氧化層緻密:

 氧化層緻密,能夠保護內部

 燃燒後,離開火源會停止燃燒,挑開表面後又復燃 (2) 金屬氧化層非緻密:疏鬆、易剝落,更易銹蝕

 博物館內,可見殷商的青銅器( / 合金),卻少看見宋、明朝的鐵器。

 元素與氧化物的活性與安定性 1.活性:

(1)定義:物質反應的活潑性,常指與 的反應性

 元素活性愈大者:愈 氧化,愈 燃燒,愈 安定。

 元素活性愈大者:愈不安定;其氧化物愈 。 (2)活性序列:將活性依大小排列

2.元素的安定性討論:活性大的元素愈容易與氧作用,愈 。(愈易形成氧化物)

(29)

3.元素氧化物的安定性討論:活性大的元素形成的氧化物,愈 。(因氧 )

 範例解說

1.X、Y、Z 三種金屬元素在氧氣中燃燒的情形為:Z 最容易燃燒,X 較不易燃燒,Y 不會燃 燒,則:

 X、Y、Z 三種金屬元素對氧的活性大小為何? 。

 X、Y、Z 三種金屬何者活性最大? ;何者最安定? 。  若三者之氧化物分別為 XO、YO、ZO,則:

氧化物中何者活性最大? ;何者最安定? 。

 解析: 活性(金屬、氧化物)愈 ,愈易與他物反應  愈不安定  活性順序: 。

 安定性順序: 。

2.( )何者不屬於氧化反應?

(A)蠟燭燃燒 (B)鐵生鏽 (C)呼吸作用 (D)光合作用。

3.氧化鈣、氧化鈉、氧化鋅、氧化汞四者中,最不安定的是? ;活性最小的是? 。 (A)氧化鈉 (B)氧化汞 (C)氧化鋅 (D)氧化鈣。

 解析: 活性順序: 。  安定性順序: 。

課程結束….

(30)

單元主題:氧化還原反應 【第 2-2 節】

 元素與氧化物的反應探索 1.碳粉與氧化銅反應:

(1)將黑色的碳粉與黑色的氧化銅以鋁箔紙捲包裹共熱 (2)發現: 。

(3)反應:

2.鎂與二氧化碳反應:

(1)將鎂帶點燃後,置入二氧化碳中 (2)發現: 。 (3)反應:

3.D 類金屬火災:

(1)D 類火災:指金屬火災。如鉀、鈉、鎂、鋁鎂合金等火災。

(2)鎂能在二氧化碳中繼續燃燒,且在高溫下能與水生成氫氣,造成爆炸。

 必須使用特殊乾粉滅火器及消防砂滅火(禁用水及碳酸氫鈉乾粉滅火器)

(31)

 氧化還原反應

1.反應類型:屬於 反應。

2.反應原理:活性 的元素能從氧化物中,把活性 的元素取代(置換)出來  討論:狹義的氧化還原反應的發生與否,能依此判斷元素間的 大小

反應 化學反應式 元素活性推測

氫+氧化銅  銅+氧化鎂  鎂+二氧化碳  鐵+二氧化碳  碳+氧化銅 

* 鋅+硫酸銅 

* 銅+硫酸鋅 

[ *延伸學習]

3.氧化還原反應的意義:

(1)氧化與還原,必定同時且相伴發生 (2)狹義的定義:涉及 的得失者

 :物質與氧作用的反應( 的反應)。

 [延伸學習]

有使他物 的能力(有還原力,有還原作用),稱作 。  : 失去氧的反應( 的反應)。

 [延伸學習]

有使他物 的能力(有氧化力,有氧化作用),稱作 。

 CuO H

2

X

 MgOCu

C Mg

2

CO Fe

 CuO C

2

CO Mg

C Fe

Zn Cu

Cu H 

? 

 氧化物 元素

4

Zn  CuSO

4

CuZnSO

4

ZnSO

Cu

(32)

 範例解說 1.完成下表:

氧化還原反應 ( * 延伸學習)

說明例一 反應物 角色描述

 Mg 發生 反應

 CO2發生 反應

 有使他物氧化的能力

 有使他物還原的能力

* 為氧化劑

* 為還原劑

 有氧化力(作用)

 有還原力(作用)

2.[回家練習] 完成下表:

氧化還原反應 ( * 延伸學習)

說明例一 反應物 角色描述

 C 發生 反應

 CuO 發生 反應

 有使他物氧化的能力

 有使他物還原的能力

* C 為 劑

* CuO 為 劑

 有氧化力(作用)

 有還原力(作用)

(33)

4.活性序列看氧化還原角色:

(1)活性愈 的元素,更容易發生氧化反應,亦即更容易使其他氧化物發生還原反應。

(2)活性愈 的元素,所形成的氧化物較不安定,更容易發生還原反應。

 範例解說

1.反應:H2 + CuO → Cu+ H2O

 被氧化成 ; 被還原成 。

 有氧化力(作用),其本身發生 反應,擔任 劑。

 有還原力(作用),其本身發生 反應,擔任 劑。

2.已知活性大小順序為:鈉>鎂>碳>鋅>鐵,回答下列問題:

 碳可以使哪些金屬氧化物還原出金屬? 。

 哪些金屬燃燒時,不能用二氧化碳救火? 。(能在二氧化碳中繼續燃燒者)

3. X、Y、Z、W 為四種金屬,XO、YO、

ZO、WO 為該金屬氧化物,現以各種 金屬與金屬氧化物互相作用,結果如附 表所示。則:

 X、Y、Z、W 四種金屬元素活性由大至小依次為: 。  何者最安定? 。  何者最不安定? 。

(34)

水 葡萄糖 氧氣

二氧化碳

水  

光能

   

能量 水

二氧化碳 氧

葡萄糖     

 XO、YO、ZO、WO 四種金屬元素的氧化物其活性大小依序為? 。  何者最安定? 。  何者最不安定? 。

 如表,甲、乙、丙、丁、戊、己中有反應者為? 。 (A)乙丙 (B)丁戊 (C)丙丁 (D)甲己。

 X、Y、Z、W 四種金屬及 XO、YO、ZO、WO 四氧化物中,則:

 何者最容易發生氧化反應? 。

 最容易向他物搶到氧者,選 活性 者。

 何者最容易發生還原反應? 。

 自己最容易失去氧者,選 活性 者。

 何者有最強的還原作用? 。(* 何者是強還原劑?)

 最容易向他物搶到氧者,選 活性 者。、

 何者有最強的氧化作用? 。(* 何者是強氧化劑?)

 自己最容易失去氧者,選 活性 者。

 生活中的氧化還原反應 1.生活實例:

(1)光合作用:

(2)呼吸作用:

 蘋果褐變  抗氧化劑  生鏽、燃燒  人體新陳代謝

 呼吸作用  光合作用  氯氣消毒自來水  金屬冶煉

 漂白抗菌、食品(材)漂白  食物腐敗、植物分解

(35)





) (

氧 抗氧化劑

氧 泡麵

食物

2.實例說明:

(1)金屬礦冶煉:從金屬礦(多為 )中提煉出金屬的過程

 利用對氧活性 的物質,把金屬礦中對氧活性較 的金屬還原出來  原理:活性大小 X Y

(2)抗氧化劑:食品中添加抗氧化劑,能減緩食品發生 反應而變質。

 食品與抗氧化劑,對氧的活性何者較大?

□ 食品 、 □ 抗氧化劑

 天然抗氧化劑:胡蘿蔔素、維他命C、維他命 E

(3)氯系漂白劑漂白抗菌:利用 作用將色素破壞,漂白後顏色不會恢復  主成分: ( )水溶液,具強氧化能力。

 不可與 清潔劑共用,以免產生有毒的 ( )。

) :

X ( YO X

Y )

(

XO 金屬礦  物質   欲冶煉金屬

(36)

(4)食品(材)漂白:利用 作用將色素還原成無色化合物,漂白後易恢復  主成分: (Na2SO3),加熱後會以 形態揮發。

 亞硫酸鹽溶於水,食材有疑慮時,可多以 浸洗。

 [延伸學習-碘液變色實驗] 檢驗竹筷或乾燥食品是否殘留有二氧化硫

 將碘液滴入裝有等量水的杯子中,一為對照組,另一杯將竹筷置入浸泡  碘液( 色),若顏色變 色,即殘留有二氧化硫。

課程結束….

(37)

單元主題:電解質 【第 3-1 節】

 認識電解質

1.電解質檢驗的儀器設置:

(1)電源用:  電源

(2)電解槽設置於電路中,以檢驗待測水溶液是否能導電 (3)電極材質: 棒 ( 棒)

(4)電極棒標示:

 甲稱 極  與電池 極相連  乙稱 極  與電池 極相連

(5)燈泡:用以觀察是否導電(若使用 LED 燈,LED 燈的長腳須接電池的 極)

2.電解質探索實驗:

區分 蒸餾水 食鹽水 鹽酸 小蘇打水 氫氧化鈉 醋酸 糖水 酒精 燈泡亮否

電解質 酸鹼性 非電解質

3.電解質與非電解質的意義:

(1)電解質: 溶於水,能導電者

 電解質:電解質導電程度大, 導電者  電解質:電解質導電程度小, 導電者

(38)

阿瑞尼斯 瑞典人 Svante August Arrhenius

西元1859~1927 (2) :化合物溶於水,不能導電者, ,三類屬之

 純水:蒸餾水(H2O)。 (非自來水及非礦泉水)

 醇類:甲醇(CH3OH)、酒精(C2H5OH)、甘油(丙三醇)…。

 蔗糖(C12H22O11)、葡萄糖(C6H12O6)、果糖…水溶液。

 電離說-電解質導電原理

1.西元 1884 年瑞典化學家阿瑞尼斯提出『電離說』。( ) (1)瑞典阿瑞尼斯提出『電離說』,來解釋為何電解質能導電 (2)電離說的三大論點:

 :電解質在水溶液中會解離成 離子

 電解質會以全部或部分為 狀態存在  解離後之陰、陽離子數目 相等

 :陰、陽離子自由移動,通電後朝定向移動  通電時陽離子朝電極 極移動

 通電時陰離子朝電極 極移動  :電解質解離後仍維持電中性

 陽離子所帶正電總電量=陰離子所帶負電總電量

2.導體能導電的原因是因為 的移動;電解質導電的原因是因為 的移動。

3.電離說-『會解離』說明:

(1)說明例一:氯化鈉 NaCl 電解質  解離粒子數比(1:1 型): 。 (2)說明例二:氯化鈣 CaCl2電解質  解離粒子數比(1:2 型): 。

(39)

4.電解質與非電解質:

5.電離說-『會移動』說明:氯化鈣 CaCl2電解質

 陽離子(Ca2)向 極移動;陰離子(Cl)向 極移動。

 電解質因 移動而導電。 離子移動在二極發生 。

6.電離說-『電中性』說明:電中性的意義與水溶液的酸鹼性 。

(1)電解質中,陰、陽離子所帶的總電量 。( 電量和  電量和,即淨電量=0)

(2)電解質中,陰、陽離子的數目 。(此關係只在 型電解質的解離才符合)

 離子的形成

1.離子的形成:離子 ion

(1)意義: 的原子,稱為離子 因核外的 發生轉移。

(2)陽離子:原子 電子時,會形成帶正電的離子  質子數 電子數 (3)陰離子:原子 電子時,會形成帶負電的離子  質子數 電子數 (4)離子表示法:

 當原子得到 n 個電子時:

 離子表示為 。 (質子數比電子數 ) 離

子 存 在 電解質

離 子 存 在

非電解質

質子數 電子數 離子表示

(40)

 當原子失去 n 個電子時:

 離子表示為 。 (質子數比電子數 )

2.同一種元素的原子和離子,雖然只相差一個或數個電子,但化學性質卻差異很大。

 金屬鈉:由 原子組成,遇水後反應劇烈

 食鹽氯化鈉:由 離子與氯離子組成,遇水後不反應

3 國中常見陰、陽離子表:

陽離子 (讀作:○○ 離子) 陽離子團

H、Li、Na、K、Ag、Cu+(亞銅離子)

Mg2、Ca2、Ba2、Cu2、Zn2、Ni2、Pb2、Hg2、 Fe2+(亞鐵離子)、 Al3、Fe3

NH4(銨根)

陰離子團 (讀作:○○ 根離子或○○ 根) 陰離子 OH(氫氧根)、NO3(硝酸根)、CN(氰根)、

CH3COO(醋酸根)、ClO(次氯酸根)、

CO32(碳酸根)、HCO3 (碳酸氫根)、

SO42(硫酸根)、SO32(亞硫酸根)、 CrO42(鉻酸根)、Cr2O72(二鉻酸根)、

S2O32(硫代硫酸根)、PO43(磷酸根)。

Cl、Br、I O2、S2

※第 1 族離子+1 ;第 2 族離子+2 ;第 16 族-2 ;第 17 族離子-1 質子數 電子數 離子表示

(41)

3. [延伸學習] 化合物的形成:

(1)原子間電子轉移,形成帶正、負電離子,互相吸引而形成化合物 (2)化合物的形成,要維持 原則

(3)二離子 An和Bm,若能形成化合物,其化學式為 。  化學式的排列:陽離子在前、陰離子在後

 分子內各原子結合數,可以 m、n 的最小公倍數計算之

 [延伸學習] 解離度看電解質

強酸(或強鹼)的解離 弱酸(或弱鹼)的解離

100% 全部解離 導電度大

部份解離 導電度小

(42)

純物質

元素 化合物

自由電子移動 離子移動

 常見的電解質

區分 酸類 鹼類 鹽類

強電解質

HCl 鹽酸 NaOH 氫氧化鈉 NaCl 氯化鈉 H2SO4 硫酸 Ca(OH)2 氫氧化鈣 KCl 氯化鉀 HNO3 硝酸 MgO 氧化鎂 KNO3 硝酸鉀

弱電解質

CH3COOH 醋酸 H2CO3 碳酸 CO2 二氧化碳

NH4OH 氫氧化銨 (氨水)

NH3 氨氣

CaCl2 氯化鈣 Na2CO3 碳酸鈉 NaHCO3 碳酸氫鈉

CuSO4 硫酸銅

應用 礦泉水、自來水、食醋、果汁

 純物質的導電性分類

 範例解說:

1. ( )已知某溶液中僅有 H、Na、Zn2、OH、NO3五種離子,其中H、OH的數 量很少可忽略。若溶液中的離子個數比為 NO3:Na=7:3,則 Na:Zn2的 離子個數比應為下列何者? (A) 1:2 (B) 2:3 (C) 1:4 (D) 3:2

H Na Zn2 OH NO3

(43)

2.請完成下列化合物的解離方程式,並完成下表:

序 化合物 解離方程式 離子數目比

(陽:陰)

離子電量比

(陽:陰)

1 H2SO4

2 CH3COOH 3 CaCl2

4 Ca(OH)2

5 C2H5OH 6 NaCl 7 HCl 8 NaOH

3.以下表的陰、陽離子寫出化學式,並予以命名:

區分 Na

(鈉離子)

Ca2

(鈣離子)

Fe3

(鐵離子)

OH

(氫氧根)

NaOH 氫氧化鈉 O2

(氧離子)

SO42

(硫酸根)

4. ( )有關電解質的說法,下列敘述何者正確?

(A)銅能導電,所以銅為電解質

(B)氯化氫氣體不能導電,但氯化氫氣體是電解質 (C)固體的小蘇打不能導電,所以小蘇打不是電解質 (D)碳酸鈣是鹽類,所以碳酸鈣是電解質。

(44)

5.一電解質的化學式為 A3Bm,若溶於水後,完全解離產生300 個 A2及200 個 B 粒子,則:

 B 粒子帶 電,為 B 原子 (得、失) 個電子所形成。

 m= 。

 完整的解離方程式: 。

6.圖為解離示意圖,某化合物溶於水後解離為 4 個甲粒子與 8 個乙粒子,其中甲和乙均為 帶電的粒子,當通電之後,回答下列問題:

 電解槽的正極為 ;負極為 。(a 或 b)

 由圖示,此化合物可能為下列何者? 。 (A)HCl (B)CaCl2 (C)H2SO4 (D)C2H5OH

 若通電後乙粒子會向 b 電極移動,則此化合物可能為下列何者? 。 (A)HCl (B)CaCl2 (C)H2SO4 (D)C2H5OH

課程結束….

(45)

單元主題:常見的酸與鹼 【第 3-2 節】

 酸與鹼的性質探討 1.實驗流程:

(1)待測液:配置同濃度溶液,依序強酸、弱酸、中性、弱鹼、強鹼。

(2)檢驗方法:酸鹼性與氣體種類

 廣用試紙:標準變色表(變色對應 pH 酸鹼值)

 試紙檢驗酸鹼性:以 沾待測液至試紙上觀察(石蕊試紙需雙色使用)

 氫氣的檢驗操作:

檢驗項目 檢驗說明

酸鹼性

試紙(液) 廣用試紙 酚酞指示劑 石蕊試紙

在酸中顏色 無色

在中性時顏色 無色 不變色

在鹼中顏色 紅色

二氧化碳  不可燃、不助燃

 通入澄清石灰水,呈 色混濁者 氫氣 以線香或火柴點燃,能聽到 聲。

(46)

2.實驗結果:

區分 鹽酸 醋酸 蒸餾水 氨水 氫氧化鈉

(藍)石蕊試紙顏色 變紅 變紅 藍色 藍色 藍色

(紅)石蕊試紙顏色 紅色 紅色 紅色 變藍 變藍

廣用試紙顏色

與鎂帶反應 無反應 無反應 無反應

與大理岩反應 無反應 無反應 無反應

 酸與鹼的共同性質 1.酸的共同性質:

(1)酸的定義:

物質溶於水後,可以增加水溶液中 ( )者為酸性物質  能解離出 者,使氫離子濃度 氫氧根離子濃度。

(2)濃酸有腐蝕性,溶於水時會放熱,使溶液水溫 。 (3)水溶液呈酸性,在酸鹼試劑的變色:

 使石蕊試紙呈 色。

 使廣用試紙呈 色。

 使酚酞呈 色。

(4)酸是電解質,並依解離程度,分為 酸、 酸。

 強酸:100% 解離者,如: 。

 弱酸:部分解離者,如: 。 HCl

H2SO4

HNO3

CH3COOH

(47)

(5)酸與 的金屬反應,產生氣體 氣。 (鹼去油、酸去銹)

 活性大的金屬,如: 。

 酸能去鏽。

(6)酸與大理岩(主成分: )反應,產生氣體 。  醋蛋:

 大理岩雕像受酸之侵蝕:

2.鹼的共同性質:

(1)鹼的定義:

物質溶於水後,可以增加水溶液中 ( )者為鹼性物質  能解離出 者,使氫氧根濃度 氫離子離子濃度。

(2)濃鹼有腐蝕性,溶於水時會放熱,使溶液水溫 。

(3)鹼類水溶液能夠溶解 ,摸起來有滑膩感,如肥皂…。(鹼去油、酸去銹)

(4)水溶液呈鹼性,在酸鹼試劑的變色:

 使石蕊試紙呈 色。

 使廣用試紙呈 色。

 使酚酞呈 色。

(5)鹼是電解質,並依解離程度,分為 鹼、 鹼。

 強鹼:100% 解離者,如: 。

 弱鹼:部分解離者,如: 。

2

2 HClMgMgCl

2

H

2 2

3

3

( )

2 CH COOHMgCH COO MgH

2 2

2

2 HClCaCO

3

CaClH OCO

2 2

2 3

3

3 ( )

2

CH COOH

CaCO

CH COO Ca

H O

CO

NaOH Ca(OH)2

NH4OH

(48)

方糖遇濃硫酸 紙遇濃硫酸 稀硫酸寫字後烘乾

 常見的酸 1.硫酸:

(1)基本性質:

硫酸 H2SO4

(1)無色油狀、高沸點(300℃以上),有『 工業之母』之稱。

(2)稀釋放熱,且應該由硫酸緩慢加入水中。

(3)濃硫酸有脫水性,能使 化合物,形成黑色碳(稀硫酸無)。

(2)濃硫酸的稀釋:應將濃硫酸緩慢、分次倒入水中,考量以下因素,以維安全。

 密度因素:硫酸的密度(1.84 g / cm3)比水大

 比熱因素:水的比熱大於硫酸比熱(0.339 cal / g‧℃)

 沸點因素:濃硫酸(沸點 300℃以上)比水大。

(3)濃硫酸的脫水性:能將物質的 去除。 (稀硫酸沒有脫水性)

 濃硫酸遇碳水化合物(澱粉、纖維素、蔗糖、葡萄糖):

使碳水化合物水份去除,剩下 色的碳  濃硫酸遇食鹽:為 色(∵ 食鹽不含水)

(49)

2.鹽酸、硝酸及醋酸:

鹽酸 HCl

(1)無色、強腐蝕性,濃度 37%的氯化氫水溶液

(2)氯化氫氣體極易溶於水,易產生白色酸霧( )。

(3)工業用鹽酸呈 色,因含不純物 離子。

(4)酸性清潔劑含有鹽酸,若和漂白水混用,會產生 而危險。

硝酸 HNO3

(1)無色、腐蝕性的強酸,『 工業之母』。

(2)易受光分解成 色 氣體,以棕色容器保存。

(3)硝酸活性強,能與活性小的銅、銀反應。

醋酸 CH3COOH

(1)又稱為乙酸,屬於弱酸、弱電解質。

(2)濃度 99.5%以上,在 16.7℃會凝固,外觀似冰,稱為 。

(3)食醋約含 3%~5%的醋酸。

 常見的鹼 1.基本性質:

氫氧化鈉 NaOH

(1)白色固體,俗稱 或 。

(2)會吸收 及 而潮解變質,必須乾燥密封保存。

(3)氫氧化鈉和油脂反應,可製得肥皂;是水管疏通劑主要成分。

氨氣 NH3

(1)無色、具臭味,比空氣 的氣體。

(2)氨氣極易溶於水,形成氨水,呈弱鹼性。

 氨氣外洩,常 處理。

氧化鈣 CaO 氫氧化鈣

Ca(OH)2

(1)白色粉末,俗稱 或 。

(2)溶於水、放熱,形成 性的 。

(3)易吸收水蒸氣,常用作乾燥劑;市售檳榔添加石灰,傷害口腔。

(4)石灰水能與 反應生成白色 沉澱,用以檢驗二氧化碳。

2.氫氧化鈉的潮解與應用:

) ( 2

)

(s

H O NaOH

aq

NaOH

 

2 NaOHCO

2

Na

2

CO

3

H

2

O

OH NH O

H

NH

324

(50)

3.氧化鈣(石灰、生石灰)的應用:用作乾燥劑及檳榔中的石灰

 [延伸學習] 灰石、生石灰、熟石灰循環 1.灰石、生石灰、熟石灰循環:

2.灰石、生石灰、熟石灰循環反應:

CaCO3

石灰石(岩)、灰石 大理岩、碳酸鈣

CaO 石灰

生石灰、氧化鈣

Ca(OH)2

石灰水 熟石灰、氫氧化鈣

2

3

CaO CO

CaCO  

2

2

O Ca (OH )

H

CaO  

O H CaCO

CO OH

Ca ( )

2

2

3

 

2

(51)

圖(一) 圖(二)

圖(一) 圖(二)

水加 入 酚酞

滴 管 滴 管

填充氣體

滴管 加入

酸鹼指示劑

 [延伸學習] 噴泉實驗 1.實驗流程:

(1)燒瓶限內裝 氣體

(2)下方水槽加酸鹼指示劑

(3)由滴管擠入數滴水,進入燒瓶中,有如噴泉。

2.原理:因極易溶於水的氣體遇水後溶解於水中,燒瓶 內形成 ,內部壓力 於外界。所以下 方水槽之水擠噴入燒瓶形成噴泉。若指示劑變 色時,即呈有色噴泉。

3.可用作噴泉實驗的氣體: 、 。

 範例解說 1.回答下列問題:

 玻璃瓶內先裝入下列某種液體,將鋅粒加入之後,立即套上一個氣球,結果如圖(一)。

則下列何者最可能為玻璃瓶內所裝的液體? 。

 玻璃瓶內裝有某種溶液,小惠以口將氣球吹滿後,套入玻璃瓶的瓶口,經一段時間後,

如圖(二)。則下列何者最可能為玻璃瓶內所裝的液體? 。

(A)乙醇水溶液 (B)氯化氫水溶液 (C)氫氧化鈣水溶液 (D)過氧化氫水溶液 (E)稀硫酸 (F)碳酸鈉溶液。

2.( )如圖之實驗裝置,甲錐形瓶內充滿特定氣體,乙錐形瓶內充滿空氣,兩錐形瓶之連 接管中充入一滴水銀。實驗時,以針筒注入一滴水於甲錐形瓶後,將針筒取出。若 實驗過程均為密閉狀態,在 20 ℃下,發現連接管中的水銀明顯向左移動,則甲錐 形瓶最可能盛裝下列何種氣體? (A)NH3 (B)N2 (C)H2 (D)O2 。

課程結束….

(52)

H OH

O

H

2

單元主題:酸鹼的濃度 【第 3-3 節】

 莫耳濃度 1.體積莫耳濃度:

(1)水溶液濃度的表示法之ㄧ

(2)定義:每公升水溶液中,所含溶質的莫耳數

 單位: ;符號: 。(可以中括號 符號表示)

(3)公式:

2.實例討論:

 水溶液的酸鹼性 1.純水的微量解離:

 純水的微量解離:解離出很少量的 H+、OH,此時[ H+] [ OH] 。

2.討論:

(1)中性的純水:[ H+] [ OH] (2)中性水溶液:

在純水中加中性物質,如食鹽水NaCl 時:

氫離子與氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH],故水溶液呈 性。

(3)酸性水溶液:

在純水中加酸性物質,如鹽酸HCl 時:

氫離子數目比氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH],故水溶液呈 性。

(4)鹼性水溶液:

在純水中加鹼性物質,如氫氧化鈉NaOH 時:

氫離子數目比氫氧根離子數目 ,此時 [ H+] [ OH],故水溶液呈 性。

3.酸鹼定義:以水溶液中氫離子濃度與氫氧根離子濃度的 來決定 (1)酸性:水溶液中的 [ H+] [ OH]。

(2)中性:水溶液中的 [ H+] [ OH]。

(3)鹼性:水溶液中的 [ H+] [ OH]。

莫耳濃度 意義 表示法

1 M HCl 2 M HC l

M 

mol

L 溶液公升數 溶質莫耳數

L

mol

M

(53)

 酸鹼值 pH value

1.酸鹼值:氫離子濃度的另一種表示法 (1)符號 。

(2)[延伸學習] 氫離子濃度轉換成 pH 值的方法:

(3)氫離子濃度轉換成 pH 值的程序:

 轉換  判斷類型  紀錄 pH (4)[ H+ ]與[ OH ]濃度與 pH 的關係:

 水溶液中:[ H+ ] 愈大,[ OH ] 愈小:二者呈 關係

 在 25℃時:pH>7  性; pH=7  性; pH<7  性。

 pH 愈小  酸性愈強, [ H+ ] 愈 , [ OH] 愈 。  pH 愈大  鹼性愈強, [ OH] 愈 , [ H+ ]愈 。  pH 不見得為整數,可能為 0 或是負值。

[H] 101 1 107 1015

pH 值 3 4 10 14

大小關係

酸鹼性 酸性愈強 中性 鹼性愈強

2.常見物質酸鹼值:

 愈大 愈小

愈鹼

愈大  , [H

] , [OH

-

] pH

 愈小 愈大

愈酸

愈小 ,[H] ,[OH-]

pH

 [H

] , [OH

-

]

pH

(54)

3.酸與鹼稀釋的 pH 變化:

(1)酸的稀釋過程中,pH 之變化: (2)鹼的稀釋過程中,pH 之變化:

 溶液酸鹼性檢測範圍 1.常用酸鹼試劑變色範圍:

2. [延伸學習] 酸鹼指示劑變色範圍:

(1)石蕊:當 pH 時,呈現紅色;當 pH 時,呈現藍色;

當 pH 時,呈現中間顏色。

(2)酚酞:當 pH 時,呈現無色;當 pH 時,呈現紅色;

當 pH 時,呈現中間顏色。

指示劑名稱 酸中顏色 變色範圍 pH 值 鹼中顏色

石蕊 紅 5~8 藍

酚酞 無 8~10 紅

酚紅 黃 6.8~8.0 紅

區分 廣用試紙 酚酞指示劑 石蕊試紙

在酸中顏色 無色 紅

在中性時顏色 無色 不變色

在鹼中顏色 紅色 藍色

7

(55)

]

[OH

[ H

]

pH

]

[OH

[ H

]

pH

3.天然酸鹼指示劑:

(1)許多天然的植物色素如紫甘藍、紅鳳菜、牽牛花、葡萄、碟豆花…在酸鹼中能呈現 不同顏色,可用於檢測酸鹼指示劑。

(2)實例說明:

 紫甘藍:  紅鳳菜:

4.酸鹼性檢測儀:pH 計,是較為準確的量測方式

 範例解說

1. [延伸學習] 回答下列問題:

(1)[ H+ ] =0.0000000001M  pH= , 性。

(2)[ H+ ] =1M  pH= , 性。

(3)[ H+ ] =10M  pH= 。

(4)[ H+ ] =3×103 M  pH= , 性。

2.在同溫、等體積的(甲):0.1M HCl 與(乙):0.1M CH3COOH 水溶液中,則:

 何者水溶液導電性好? 。

 何者水溶液中的 H數目較多? 。  何者水溶液中的 OH數目較多? 。  何者水溶液中的 pH 值較大? 。

參考文獻

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