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Academic year: 2022

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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 ~ 28 1-1 認識化學反應…….……….……….. 1 ~ 3 1-2 質量守恆定律……….………….……….. 4 ~ 7 1-3 化學反應式……….……... 8 ~ 10 1-4 莫耳、原子量與分子量……….……… 11 ~ 23 1-5 化學計量【延伸學習】……….…… 24 ~ 28 第 二 章 氧化還原反應….……….……….. 29 ~ 39 2-1 氧化反應……….………….……….. 29 ~ 33 2-2 氧化還原反應……….……….……….. 34 ~ 37 2-3 生活中的氧化還原……….…….……….. 38 ~ 39 第 三 章 酸鹼鹽……….……..…..………….. 40 ~ 64 3-1 電解質……….………... 40 ~ 46 3-2 常見的酸與鹼……….…….………….. 47 ~ 53 3-3 酸鹼程度與 pH 值……….……….………... 54 ~ 58 3-4 酸鹼中和反應….……….……….. 59 ~ 64

第 四 章 反應速率與平衡……… 65 ~ 81 4-1 反應速率……….……….…….. 65 ~ 72 4-2 可逆反應與平衡……….……….. 73 ~ 81 第五章 有機化合物…….……….……….. 82 ~ 104

5-1 認識有機化合物……….….……….. 82 ~ 84 5-2 常見的有機化合物……….……….……….. 85 ~ 93 5-3 肥皂與合成清潔劑……….……….……….. 94 ~ 97 5-4 有機聚合物與衣料纖維……….……….……….. 98 ~ 101 5-5 化石燃料與氟氯碳化物……….……….……….. 102 ~ 104

(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……….……….……….. 105 ~ 139

6-1 力與平衡………..……….. 105 ~ 113 6-2 摩擦力……….……….……….. 114 ~ 120 6-3 壓力……….……….……….. 121 ~ 131 6-4 浮力……….………... 132 ~ 139

章 次 90~109 年基測會考分類試題 頁次 第一章 化學反應……….……….………….. 141 ~ 154 第二章 氧化還原反應……….……….………….. 155 ~ 159 第三章 酸鹼鹽………..……….………..…….. 160 ~ 182 第四章 反應速率與平衡……… 183 ~ 193 第五章 有機化合物……….……….………….……...…….. 194 ~ 209 第六章 力與壓力.……….…….…..………….. 210 ~ 229

封底 元素週期表…….……….……….. 230

(4)

單元主題:認識化學反應 【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:小蘇打粉受熱分解

 熱反應:暖暖包在空氣中發熱

3.化學反應的現象示意圖:

(5)

 化學反應的能量變化

1.化學反應過程中,會伴隨能量變化(在物理變化中亦發生)。 (1) 反應:吸收光、電、熱,才發生的反應

(2) 反應:放出光、電、熱,的反應 2.實例討論:吸熱與放熱反應

 若正反應為吸熱反應,逆反應為 。反之亦同。

(1)將硫酸銅晶體(含水)加熱時:

(2)將氯化亞鈷晶體(含水)加熱時:

3.檢驗水的試劑:

(1)試劑:白色無水硫酸銅粉末  白色無水硫酸銅遇液體後,若呈 色。液體就是水。

(2)試劑:藍色氯化亞鈷試紙  藍色氯化亞鈷試紙遇液體後,若呈 色。液體就是水。

 保存時易受溼氣影響而成粉紅色,使用前應先烘乾成藍色

4.化學反應的能量變化示例:

放熱反應 吸熱反應

原反應放熱,使環境 。 原反應吸熱,使環境 。  無水晶體加水(硫酸銅、氯化亞鈷)

 電池放電、電燈發光、螢火蟲發光  燃燒、生鏽、爆炸..等氧化反應 (暖暖包發熱)

 活性大的金屬與稀酸作用  雙氧水分解

 強酸、強鹼的稀釋

 酸鹼中和(硫酸與氫氧化鈉)

 含水晶體加熱(硫酸銅、氯化亞鈷)

 水的電解  光合作用

 碳酸氫鈉(小蘇打)、氧化汞、碳酸 鈣受熱分解

 硝酸鉀、食鹽溶於水(冷劑)

B A  熱   

吸熱



放熱

白色) (

)

藍色 (

吸熱反應 水

無水硫酸銅 熱

硫酸銅晶體

   

藍色) (

(粉紅色)

吸熱反應 水

無水氯化亞鈷 熱

氯化亞鈷晶體

   

(6)

5.化學反應的能量變化示意圖:

課程結束….

(7)

單元主題:質量守恆定律 【第 1-2 節】

 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 。

(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 。

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。

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743-1794

碳酸鈣 氯化鈉

碳酸鈉

氯化鈣   

2 3 3

2

Na CO 2 NaCl CaCO

CaCl

二氧化碳 水

氯化鈣 碳酸鈣

鹽酸    

3 2 2 2

2 HCl CaCO CaCl H O CO

(8)

(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 3.實例說明:

氧化鐵 氧

鐵   4 Fe  3 O

2

 2 Fe

2

O

3

區分 反應前 反應後

原子

 原子數

 原子數 分子 分子數

(9)

 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

 『反應物總質量= 生成物總質量』不一定成立。

 範例解說

1.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ˉˉˉ 。  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.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)

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)

解析: 質量減少  。  質量增加  。  質量不變  。

4.將 16 公克的硫完全燃燒後,生成物重 32 公克,試問有多少公克的氧參與反應? 公克。

5.( )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。

課程結束….

(11)

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

 

(12)

 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,則丙的化學式為何?

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

(13)

 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

課程結束….

(14)

單元主題:莫耳、原子量與分子量 【第 1-4 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  

(15)

(3)常見計數單位及莫耳示意圖:

2.【延伸學習】細數原子與分子:

說明例 粒子圖例 分子數 原子數

成分原子數 原子總數

3 個 水分子

1 打 水分子

5 莫耳 水分子

(16)

 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,有多少莫耳水分子? 莫耳水分子。

 這瓶礦泉水中,有多少莫耳氫原子? 莫耳氫原子。

 這瓶礦泉水中,有多少個氧原子? 個氧原子。

2.若某一氧化碳(CO)與二氧化碳(CO2)所含的原子總數相等時,則回答下列問題:

 此一氧化碳(CO)與二氧化碳(CO2)的分子總數比= 。

 此一氧化碳(CO)與二氧化碳(CO2)中所含的氧原子總數比= 。

3.硫酸銨化學式為(NH4)2SO4,取一含純硫酸銨的樣品進行分析,得知其中有氫 24 莫耳,則 此樣品中:

 含氮原子 莫耳;含氧原子 莫耳。

 含硫原子 個。

 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 。

 氫原子質量:碳原子質量=1:12  碳原子質量:氧原子質量=3:4

(17)

 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:

 可自「 」中查知,原子量無單位,不見得為整數。

 原子量

 一個原子的質量。

3.【延伸學習】:

原子量,值接近於 :原子量愈大,其在週期表中的位置更右邊、更下方 元素名

氫 碳 氮 氧 鈉 鎂 鈣 鐵

元素符 號

H C N O Na Mg Ca Fe

原子量 23 24.3 40 56

原子 C H O N

原子量 12.01 1.008 16.00 14.01

質量數 12 1 16 14

(18)

 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= 。

 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 )

物質名稱 氫 氧 水 二氧化碳 葡萄糖

化學式 分子量

物質名稱 過氧化氫 氮 碳酸鈣 硫酸 氧化鐵

化學式 分子量

(19)

 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

AA

一個原(或分)子質量( g ) 原(或分)子量

(20)

 原(分)子量的二方向運算:

(3)成分元素質量比:由 [化學式] 及 [分子量] 得知  實例說明:

 水的化學式為 H2O,一分子的水由 2 個氫原子與 1 個水分子組成  水的分子量為 18,表示每莫耳水中有 18 公克,此 18 公克水中:

 有 2 公克的氫原子,氫原子質量佔全體水的比率為:

 有 16 公克的氧原子,氧原子質量佔全體水的比率為:

 純水有 900 公克時:

 其中含有氫原子 公克。

 其中含有氧原子 公克。

(21)

 原子量、分子量回家作業

( 原子量:C=12、H=1、O=16、N=14、C=12、Mg=24、Ca=40、Fe=56 )

原子 Na Mg Cl Cu Pb

原子量 23 24.3 35.5 64 207.2

1 莫耳 原子質量(g)

5 莫耳 原子質量(g)

每個 原子質量(g)

分子 C3H8 CH3COOH Mg(OH)2 CuSO4 Na2O 分子量

1 莫耳 分子質量(g)

5 莫耳 分子質量(g)

1 Kg 分子 的莫耳數

每個 分子質量(g)

 範例解說

1.查閱如上的「常見原子的原子量」,回答下列問題:

 一個碳原子、一個氧原子與一個鈣原子,以哪個原子質量最大? 。  一個水分子、一個二氧化碳與一個氫分子,以哪個分子質量最大? 。  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= 。

(22)

2.某原子之質量為 3×1023 g,則其原子量= 。

3.求 6×1022個氨分子(NH3)的質量= 克。

4.某分子分子式為 A2,其一個分子之質量為 9×1023 g,則:

其分子量= ;A 原子量為 。

5.葡萄糖分子 10 莫耳( C6H12O6 )中:

 相當於 個葡萄糖分子= 克葡萄糖。

 含有 莫耳碳原子= 個碳原子= 克碳原子

 含有 莫耳氫原子= 個氫原子= 克氫原子

 含有 莫耳氧原子= 個氧原子= 克氧原子

 含有 個原子。

6.在 1000 公斤的氧化鐵(Fe2O3)中,回答下列問題:(Fe=56、O=16)

 含有鐵元素 公斤。

 含有氧元素 公斤。

180 12 180

12 180 1

6 12

6

H O  

含H比率

  

C

180 96 180

16 180 6

6 12

6

 

含O比率

O

H C

180 72 180

12 180 6

6 12

6

H O  

含C比率

  

C

(23)

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

 【延伸學習】:原(或分)子質量 g、莫耳數 mol 與原(或分)子個數 n 的關係推演 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

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

(24)

 【延伸學習】範例解說

1.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? 。  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。

2.關於下列各物質的組成,回答下列問題:

(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? 。

個 n 莫耳 mol

莫耳數 個數 個數

莫耳數   

  (6 10 ) 10

6

23 23

m ol 10

6 10 n

6

m n

23

 

23

  ( )

ol

(25)

3.回答下列關於一氧化碳(CO)與二氧化碳(CO2)的相關問題:

 等質量的 CO 與 CO2:分子數比= ;原子數比= 。  等數目的 CO 與 CO2:原子數比= ;質量比= 。  等原子數的 CO 與 CO2:分子數比= ;質量比= 。

4.濃度 4.9 %的硫酸(H2SO4)水溶液 1000 公克中,含有溶質純硫酸 莫耳。

(S=32)

5.( )大明取 2 g 的金屬氧化物(MO)與適量的稀硫酸完全作用,反應後將溶液蒸乾,得到 6 g 的金屬硫酸鹽(MSO4)。表為各元素與其原子量,則金屬(M)應是下列何者?

(A)Mg (B)Ca (C)Fe (D)Cu。

6.( )阿誠依重量百分濃度配製含有如下成分的水溶液,以作為栽種時所添加的肥料。

硝酸銨(NH4NO3)2% ; 磷酸鈉(Na3PO4)7% ; 氧化鉀(K2O)12%

則 80 公克的肥料水溶液中約含有多少公克的鈉元素?

(原子量 Na=23,P=31,O=16)

(A)

g

23

3

16 4 31 23 3 100

7 80

1

 

(B)

g

16 4 31 23 3

23 3 7

80 100

 

(C)

g

16 4 31 23 3

23 3 100

80 7

 

(D)

g

23 3

16 4 31 23 3 7 80 100

 

元素 H O S Mg Ca Fe Cu 原子量 1 16 32 24 40 56 64

(26)

7.右圖為鈣片之營養標示。若鈣片中的鈣成分皆來自 CaCO3,則回答下列問題:(原子量:Ca=40)

 一片鈣片中,含有鈣 莫耳。

 此鈣片中含有 Ca 的重量百分比為 % 。  此鈣片中含有 CaCO3的重量百分比為 %。

課程結束….

(27)

2H 2 + O 2  2H 2 O

單元主題:化學計量 【延伸學習:第 1-5 節】

 化學計量 1.化學計量:

(1)意義:

物質發生化學反應時,能以 來針對反應物及生成物的莫耳數和質量進 行定量分析,稱為化學計量。

(2)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

(3)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)

+ →

(28)

2.化學計量程序:以氫與氧氣燃燒產生水為例

(1)程序一: (須平衡),均衡係數表示此反應進行的 。  係數比= 比= 比

 同溫同壓下,當反應粒子均為 時:

 係數比=莫耳數比=分子數比= 比 (2)程序二:

 依莫耳數比列式:直接由反應式係數,列連比式

 依質量比列式:題目只有質量比時(且沒有給反應式或各分子量時)

(3)程序三: 後解題( )  A 型:由一推求其他

 B 型:先要決定反應物何者用完,再推求其他

◎ 重點回顧:原子、分子『個

 莫耳  克』換算

(29)

 生活中的化學計量 1.理化廚房食譜一:

(1)食譜特徵:由一個材料去推求其他所需配合的數量,依 計算。

(2)製作反應式:二片吐司及一個荷包蛋,做一個煎蛋三明治

(3)實例討論:若已有 10 片吐司,欲全部去做成煎蛋三明治:

 各材料的比例為 。  需 個荷包蛋。

 可做 個煎蛋三明治。

2.理化廚房食譜二:

(1)食譜特徵:有兩種材料出現,需先判斷 ,再做連比計算 (2)製作反應式:二片吐司及一個荷包蛋,做一個煎蛋三明治

(3)實例討論:若已有 7 片吐司及 3 個荷包蛋,欲全部做煎蛋三明治:

 各材料的比例為 。  可做 個煎蛋三明治

 會剩下 片(或個);荷包蛋會剩下 個。

 範例解說

1.若 X、Y、Z 表示三種不同之物質,其分子量分別為 10、18、24,若 X 和 Y 反應生成 Z,

則何者為其反應式? 。

(A)X+Y→Z (B)X+2Y→Z (C) 3X+Y→2Z (D)2X+Y→2Z 煎蛋三明治

荷包蛋

吐司 1 1

2

 

煎蛋三明治 荷包蛋

吐司 1 1

2

 

煎蛋三明治 荷包蛋

吐司 1 1

2

 

煎蛋三明治 荷包蛋

吐司 1 1

2

 

(30)

2.把 1.8 公斤的水電解,進行如下反應:2H2O → 2H2+O2 ,則:

 能產生 克氫。  能產生 莫耳氧。

3.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。

4.已知丙烷(C3H8)在空氣中完全燃燒會產生二氧化碳(CO2)與水(H2O),則:

 試寫出化學反應? 。  若欲將 20 公斤的丙烷完全燃燒,需要 公斤的氧,燃燒後會產生 公斤

的二氧化碳。

5.在 25℃,氣壓同為 1 atm 之甲、乙兩容器,其體積比為 3:1。若甲、乙兩容器內的氣體分 別為 CH4和 C3H8,且碳的原子量為 12,氫的原子量為 1,則:

甲、乙兩容器內氣體的重量比= 。

 同溫同壓下,氣體體積比= 比

6.濃度 3.4%的雙氧水溶液 600 克和 10 克的二氧化錳混合後,若雙氧水完全分解後,會產生 氧氣 公克。

(31)

7.大理石 160 公斤,其主成分為碳酸鈣。若將此大理石加熱分解,可產生 44 公斤二氧化碳,

則此大理石中含有碳酸鈣的重量百分率為 %。(CaCO3=100)

(碳酸鈣分解反應:CaCO3 → CaO + CO2)

8.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。

 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….

(32)

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

NaO

2

2

Na

2

O

Na

2

OH

2

O

2

NaOH

鹼性 Mg 白 2

MgO

2

2

MgO

MgOH

2

OMg

(OH)2 鹼性

Zn 黃綠 2

ZnO

2

2

ZnO

難溶 中性

Cu 2

CuO

2

2

CuO

難溶 中性

C 橘黃

CO

2

CO

2

3 2 2

2

H O H CO

CO  

酸性

S 藍紫

SO

2

SO

2

3 2 2

2

H O H SO

SO  

酸性

AB B

A  

鎂 鋅

銅 碳

氧 鈉

拉瓦節 法國人 A. Lavoisier 西元 1743-1794

(33)

) (

2

2

CuO

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。

 燃燒匙清潔: 浸泡,再以蒸餾水清洗、乾燥備用 (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。

(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。

(34)

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  

(35)

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)

(36)

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….

(37)

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)

(38)

 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)。  : 失去氧的反應( 的反應)。

氧化還原反應

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 (有氧化力、有氧化作用)

 有使他物還原的能力 (有還原力、有還原作用)

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

(39)

氧化還原反應

說明例二 反應物 角色描述

 發生氧化反應(得氧)

 發生還原反應(失氧)

 有使他物氧化的能力 (有氧化力、有氧化作用)

 有使他物還原的能力 (有還原力、有還原作用)

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。

 有還原力(作用),其本身發生 反應。

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)

(40)

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? 。

 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? 。

 最容易向他物搶到氧者,選 活性 者。

 何者有最強的氧化作用? 。

 自己最容易失去氧者,選 活性 者。

課程結束….

(41)

單元主題:生活中的氧化還原 【第 2-3 節】

 生活中的氧化還原反應 1.生活實例:

2.實例說明:

(1)蘋果褐變:水果中的 與 作用而變色,可採下列方法以延緩酵素活性:

 隔絕空氣法:浸泡 。

 抗氧化劑法:天然抗氧化劑或人工抗氧化劑

 塗抹 、 、 發泡錠。

(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

 人工抗氧化劑:異抗壞血酸鈉

 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  煤焦煉鐵

 漂白抗菌、食品(材)漂白  食物腐敗、植物分解

(42)

(3)漂白抗菌:常用於衣服漂白及環境、物品消毒殺菌,有刺激性臭味  氯系漂白劑: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 ( )。  氧系漂白劑:利用 作用漂白,較不傷害衣物

 粉狀主成分: (2Na₂CO₃‧3H₂O₂),  溶於水形成 、 。

 液狀主成分: ( )水溶液。

(4)食品(材)漂白:

 還原型漂白劑: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….

(43)

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

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

(44)

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): 。

(45)

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

 正離子(Ca2)向 極移動;負離子(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

(46)

 當原子失去 n 個電子時:

 離子表示為 。 (質子數比電子數 )

2.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 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

質子數 電子數 離子表示

(47)

純物質

元素 化合物

自由電子移動 離子移動

【延伸學習】解離度看電解質

 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

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

(48)

 範例解說:

1.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

2.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)

3. ( )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。

(49)

4.一電解質的化學式為 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: 。

5. ( )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

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….

H Na Zn2 OH NO3

(50)

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。

(51)

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

(52)

(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 COOHCaCOCH COO CaH OCO

NaOH Ca(OH)2

NH4OH

(53)

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)

(54)

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

3

2

4

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