第二章 原子構造與元素週期表

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1 一 原子結構 : 第二章原子構造與元素週期表 2-1 原子結構 1. 原子核 : 帶正電, 體積極小, 原子質量集中在此 (1) 核內含有正電的質子 p 及不帶電的中子 n 2. 電子 e - : 帶負電, 在原子核外繞核運動 (1) 電子的質量只有質子的 1/1840, 可忽略不計 第二章原子構造與元素週期表 1 3. 原子的通性 **He 的原子模型 (1) 原子核體積極小, 其餘是電子運動的空間, 故原子內部大多是空洞的 例 : 若原子放大為棒球場大小的話, 則原子核相當於投手板上的彈珠大小 (2) 原子質量分布不均勻, 大多集中在原子核 = 質子 + 中子的總質量, 電子質量太小忽略不計 (3) 原子是電中性, 即質子數 ( 正電 ) = 電子數 ( 負電 ) (4) 決定元素種類及化學性質的是質子數 ( 原子序 ) A: 質量數 質子數 中子數例 : A Z X Z : 原子序 質子數 ( 決定化性 ) (5) 化學變化時, 質子 中子數不變, 只有電子可能會得失轉移, 但總電子數不變 二 原子結構發展史 : 依序發現電子 ( 湯姆森 ) 原子核 ( 拉塞福 ) 質子 ( 拉塞福 ) 中子 ( 查兌克 ) 1. 湯姆森陰極射線實驗 : 發現負電的電子及其荷質比 = 電量 e / 質量 m = 1.76x10 8 庫侖 / 克 (1) (88 學測考下圖, 注意正負極 ) (2) (3) 證明粒子帶負電 (4) 更換不同材料的陰極板, 均得相同射線 證明 : 任何原子均含此負電粒子 ( 即電子 ) 2. 密立根油滴實驗 : 發現基本電荷 e = 1.6x10-19 庫侖 (Coul) = 1 個電子 ( 或質子 ) 的電量 註 : 由各油滴所帶電量的最大公因數求得基本電荷 4 3. 拉塞福 α 散射實驗 : 以 α 粒子 ( 氦原子核 2 He2+ 正電 ) 撞擊金屬箔, 發現原子核 (1)α 粒子大部分穿過金屬箔, 證明原子是空洞的 ; 有少數大偏折, 證明有體積極小但質量集 中的正電部分 ( 即原子核 ) (2) 拉塞福原子模型 : 原子核正電, 體積極小但質量集中, 電子在核外繞 註 : 原子直徑約 m, 原子核直徑約 m 4. 莫斯利 X 射線實驗 : 建立原子序觀念

2 5. 湯姆森質譜儀實驗 : 發現同位素 6. 拉塞福以 α 粒子撞擊氮原子 : 發現質子 P( 1 1 H+ ) 第二章原子構造與元素週期表 2 7. 查兌克以 α 粒子撞擊鈹 Be: 發現中子 ( 1 0 n) 三 同位素 : 同種元素有不同質量的原子存在 1. 同位素 : 質子數相同 ( 即原子序相同 ), 化性相同 ; 而中子數不同, 故質量數不同, 物性不同 ( 密度 沸點 ) 例 : 氫有 3 種同位素 1 1 H ( 氕 H 佔大多數 ) 2 1 H ( 重氫 D 或氘 ) 3 1 H( 氚 T 有放射性 ) 2. 自然界中, 元素大多有同位素 週期表上元素的原子量是以平均原子量 M 表示總質量 mol數 (1) M = = M 1 X 1 + M 2 X 2 (M: 原子量, X: 莫耳分率 = ) 總 mol數總 mol數 (2) 平均原子量會介於最大與最小原子量之間 例 1 求質子 中子 電子數?(1) 13 Al(2) 13Al (3) 8O (4) 1 1 H ** 唯一無中子者 94 學 例 2 重水 D 2 O 那些正確 ( 16 8 O )?(A)1 分子中有 9 個中子 (B)1 分子中有 10 個質子 (C)1 分子中有 10 個電子 (D)D 有 1 個中子 (E)D 無中子, 有 1 個質子 72 夜 BCD 例 3 有關同位素那些正確?(A) 質子數相同, 化性相同 (B) 質量數同, 電子數不同 (C) 中子數相同, 質子數不同 (D) 氫有三種同位素 (E) 自然界中鈾主要同位素有鈾 235 及鈾 238, 但 235 僅佔極少數量 例 4 自然界氯有 2 種同位素 : 37 Cl( 莫耳分率 25%) 及 35 Cl, 平均原子量 =? ans: **( 質子數 + 中子數 )= 質量數 原子量的整數值 70 日 ADE 註 :35.5 是氯的平均原子量, 但實際上並無此種質量數的氯原子

3 例 5 硼有 2 種同位素 10 B 及 11 B, 其原子量為 10.8 求自然界二者存在量比 第二章原子構造與元素週期表 3 例 6 直徑 0.1 毫米的細砂約含? 個原子 (A)10 6 (B)10 9 (C) (D) 日 1:4 84 學 D 例 7 元素 H O Na Cl Cu 原子量為 1,16,23,35.5,64; 原子序為 1,8,11,17,29 則等重的下列何者有最多的電子?(A) 氫氣 (B) 水 (C) 食鹽 (D) 銅 86 學 A << 學測類題 >> 01. A 電子 B 中子 C 原子核被發現之先後順序? 85 學 ACB 02. 原子構造那些正確?(A) 原子質量均勻分布於整個原子中 (B) 原子質量絕大部分集中在原子核 (C) 電子與質子數目一定相等 (D) 中子與質子數目一定相等 (E) 所有原子均含中子 84 學 BC 03. 甲 : 拉塞福 α 散射實驗乙 : 湯木生陰極射線實驗丙 : 侖琴 X 射線實驗丁 : 密立根油滴實驗哪幾種實驗的結果來組合出電子質量?(A) 甲乙丙丁 (B) 甲乙丙 (C) 乙丁 (D) 丙丁 84 學 C 04. 哪一個可解釋拉塞福 α 散射實驗? (A) 電子繞核旋轉, 但不會失去能量 (B) 原子內有正電的粒子 (C) 原子是由質子 中子 電子所組成 (D) 質子數決定原子的化學性質 84 學研 B

4 第二章原子構造與元素週期表 有關拉瑟福的散射實驗, 哪一個不正確?(A) 以 粒子撞擊金箔 (B) 少部分被反彈回來證明正電 原子核存在 (C) 大部分穿過證明原子是空洞的 (D) 顯示湯木生原子模型錯誤 74 日 A 06. 下列有關原子及原子核的實驗或理論, 那些正確? (A) 查兌克用 α 粒子撞擊鈹, 發現中子 (B) 密立根的油滴實驗, 測出電子的電量 (C) 莫斯利 X 射線實驗, 確立原子序的觀念 (D) 湯姆森陰極射線實驗測出電子的質量 (E) 拉瑟福用 α 粒子撞擊氮, 發現質子 07. 質量最小者?(A)H + (B)H (C) 電子 (D) 中子 (E) 4 2 ABCE 88 學 C 08. 鈷 60( 原子序 27) 哪一個正確?(A)27 個電子 (B)60 個中子 (C)30 個中子 (D)Co 3+ 有 30 個質子 84 日 A 原子 Uuq 114 哪一個正確?(A) 原子序 175 (B) 電子數 289 (C) 有 423 個中子 (D) 有 114 個質子 10. 原子量 =1 的氫原子含哪些粒子? (A) 電子 中子 (B) 質子 電子 (C) 質子 中子 (D) 質子 電子 中子 Fe 3+ 有 23 個電子, 則質子 中子數應為? 92 學 D 94 學 B 下列元素原子核的質子數 p, 中子數 n 則何二者是同位素?(A)6p,6n (B)7p,7n (C)8p,8n (D)6p,7n (E)9p,10n 13. 何者正確?( 應選 3 項 ) (A) 甲乙為同位素 87 學 AD (B) 乙丙為同位素 (C) 甲乙丙為同位素 (D) 丙丁為同位素 (E) 乙丁為離子 (F) 丙為離子 96 學 ADF 14. X 2+ 與 Y - 均含 18 個電子及 20 個中子, 哪一個正確?(A)X 的質量數為 38 (B) 17 Cl 35 為 Y 的同位 素 (C)X 2+ 與 Y - 為同素異形體 (D) X 與 Y 為同位素 (E) X 與 Y 有相同的質子數 g 水與 100g 重水 (D 2 O) 體積如圖, 哪一個錯誤? (A) 重水體積比水少 11% (B) 重水密度比水大 12%(C) 重水分子量比水多 11% (D)H 原子量是 D 的 89% 91 學 D 16. 有關原子結構, 哪二項正確? (A)α 粒子的質子數 = 中子數 (B) 原子為電中性, 原子序 = 電子數 (C) 1 H 2 H 為同素異形體 (D)K + 與 Ar 的質量數相同 94 學研 AB 17. 溴的原子序 35, 原子量 80, 有 2 種存在率幾近相同的同位素, 此 2 者的中子數各為? (A)43 45 (B)79 81 (C)42 44 (D)44 46 (E) 學 B 94 學 D 18. 氯有 2 種同位素 ( 質量數 35 及 37), 氯的原子量 35.5, 則氯分子的質譜線不會出現下列哪一個 質量? (A)70 (B)71 (C)72 (D)74 amu 甲乙丙丁 質子數 中子數 電子數 日 B

5 (A)10-15 (B)1 (C)10 5 (D) 日 D 第二章原子構造與元素週期表 碳的原子量為 12.01, 已知碳的同位素有 12 C 13 C 及極微量的 14 C 試問下列哪一選項為 12 C 與 13 C 在自然界中的含量比例?(A)1:1 (B)9:1 (C)49:1 (D)99:1 (E)199:1 20. 原子如圖, 下列哪些敘述正確?(A) 帶 + 者為質子 (B) 質量數 =7 (C) 原子序 =9 101 學研 AB 21. 碳的原子量為 12.01, 碳的同位素有 12 C 13 C 及 14 C 試問下列哪些敘述正確? (A) 同位素的原子量相同 (B) 自然界中 12 C 的含量 > 13 C (C) 碳原子量 = 三種質量相加 /3 99 指 D 101 學研 B Cu 及 65 Cu 原子量各為 62.9 及 64.9 而平均原子量為 63.5, 下列有關兩者的比較哪些正確? (A) 電子數 65 Cu 較多 (B) 65 Cu 比 63 Cu 更易氧化成 +2 價 (C) 質子數相同 (D) 可用質譜分析法確認 這兩種同位素的存在 (E) 63 Cu 及 65 Cu 在自然界存在的莫耳數比 = 2.33:1 101 指研 CDE 23. 銀有兩種同位素, 原子質量 107 及 109amu, 天然含量 51.35% 及 48.65%, 平均原子量 107.9amu, 則任一銀原子其原子質量為 107.9amu 的機率為?% 24. 荷質比下列何者最大?(A) 電子 β (B) 質子 (C) 中子 (D)α (A)0 (B)2.70 (C)48.65 (D)51.35 (E) 某金屬密度 1, 原子半徑 m, 原子核半徑 m 則原子核密度約為? 103 學 A 88 日 A 26. 油滴實驗得到油滴電量有 5 種 :4.32x x x x x10-10 esu, 則 另一油滴 5.76 x10-9 esu 含? 個電子 (A)12(B)6(C)4(D)2 75 夜 A

6 第二章原子構造與元素週期表 原子中的電子排列 一 原子核外的電子排列 : 電子組態 1. 電子在核外的運動, 依離核遠近可劃分成若干殼層 (shell) (1) 由內往外分為 K L M... 殼層, 主量子數 n = 鈣原子 ( 20 Ca) 電子組態 (2) 每一殼層有其特定的能階 ( 不連續 ), 最內層 (n=1) 能量最小, 愈外層能量愈大 (3) 每一殼層最多可容納 2n 2 個電子 例 :K 層 (n=1) 最多 2 個 e -,L 層 (n=2) 最多 8 個 e -,M 層 (n=3) 最多 18 個 e -, 但在學測範圍只填入 8e - (4) 通常電子會先填滿較低能階的殼層, 再填較高能階的殼層, 處於能量最低最安定的基態 (5) 電子可吸收能量躍遷至高能階, 也可由高能階降至低能階而放出能量產生的不連續的光譜線 IA 族 ⅧA 族 1H (1) ⅡA 族 ⅢA 族 ⅣA 族 ⅤA 族 ⅥA 族 ⅦA 族 2He (2) 3Li (2,1) 4Be (2,2) 5B (2,3) 6C (2,4) 7N (2,5) 8O (2,6) 9F (2,7) 10Ne (2,8) 11Na (2,8,1) 12Mg (2,8,2) 13Al (2,8,3) 14Si (2,8,4) 15P (2,8,5) 16S (2,8,6) 17Cl (2,8,7) 18Ar (2,8,8) 19K (2,8,8,1) 20Ca (2,8,8,2) 表 : 原子序 1~20 元素的電子排列 2. 價電子 : 最外層 ( 價殼層 ) 電子, 可決定原子的化學性質 (1) 同一族的價電子數相同, 化性相似 (2) IA 族 ~ⅧA 族的價電子為 1~8 個, 但 ⅧA 族的 He 只有 2 個價電子 3. 八隅體規則 : 最外層的電子數 8 個最安定, 所以惰性氣體幾乎完全不反應 註 : 但惰性氣體的 He 最外層的電子數只有 2 個 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅧA 族 價電子數 ( 但 He:2) 氧化數 ~ -4-3~ +5-2~ +6-1~ +7 例 1 下列是原子的電子組態模型圖,(1) 試問哪個原子在常溫常壓下以單原子氣體存在? (A) (B) (C) (D) (2) 何者為上題的 D 元素?(A)F (B)Cl (C)Br (D)S (E)Na 91 學研 C B 例 2 13 X 與 17Y 化合所得化合物, 其可能之化學式?(A)XY (B)XY 2 (C)XY 3 (D)X 2 Y 3 (E)X 3 Y C

7 例 3 原子序如下, 下列何組的兩元素化性相似? (A)10 11 (B)2 12 (C)1 11 (D)9 17 第二章原子構造與元素週期表 7 D << 學測類題 >> X 與 8Y 化合所得化合物, 其可能之化學式?(A)XY(B)XY 2 (C)XY 3 (D)X 2 Y 3 (E)X 3 Y D 02. 某元素有兩種同位素 10 5 X 質量為 amu, 佔 19.91%; 11 5 X, 質量為 amu, 佔 80.09% (1)X 的原子量是?(A)5.00 (B)10.01 (C)10.50 (D)10.81 (E)11.01 (2)X 原子最外層有幾個電子?(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5 97 學 D,C X 有幾個價電子?(A)1 (B)7 (C)8 (D)17 (E)35 B 04. 臭氧分子 O 3 內共有 (1) 幾個價電子? (2) 幾個電子? (A)16 (B)18 (C)20 (D)22 (E)24 99 學 B E 05. 何者一分子中有 38 個電子? (A)NO (B)NO 2 (C)N 2 O (D)N 2 O 3 (E)N 2 O 代表核外電子,(1) 則哪一項代表離子? (2)D 元素的元素符號為? 98 學 D 96 學 D Mg 07. 有關電子能階哪一項錯誤?(A) 電子由高能階降至低能階, 放出的光具有連續的頻率 (B)H 的電子離核愈遠, 其能階愈高 (C) 受到適當的光或熱可使電子躍遷至較高能階 (D) 霓虹燈發光係來自原子核外電子的躍遷 (E) 煙火的焰色來自電子的躍遷 102 學 A 08. 某原子的基態電子組態, 其價殼層為 M 層, 此層有 6 個電子, 則此原子的原子序 =?(A)6 (B)8 (C)16 (D)24 (E)34 C

8 第二章原子構造與元素週期表 元素週期表 目前約發現 110 幾種元素, 自然界存在 90 種, 其餘為人造元素 而原子序超過 83 的元素均 有放射性, 原子序超過 92U 的元素稱為超鈾元素, 均為人造元素 一 週期表 : 門得列夫的舊週期表是依原子量排列, 現代週期表則依原子序排列 1. 現今的週期表分為 7 個橫列, 稱為週期 (1) 第一到第七週期的最外層 ( 價殼層 ) 的主量子數分別為 n = 1~7, 各可含 ( 尚未完全發現 ) 個元素 2. 現今的週期表分為 18 個縱行, 稱為族 (1) 以往分為 8 屬 ( 再分為 A B 族 ), 現改為第 1~ 第 18 族 ( 不分 AB) (2) 同一族的價電子數相同, 故化性相似 註 : 但第 1 族的氫與鹼金屬化性並不相似 IA ⅧA 第 1 族 18 n=1 氫 IIA ⅢA IVA VA VIA ⅦA 氦 H 2 族 He n=2 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 Li Be 過渡元素均為金屬 B C N O F Ne n=3 鈉 鎂 ⅢB IVB VB VIB VIIB ⅧB ⅧB ⅧB IB IIB 鋁 矽 磷 硫 氯 氬 Na Mg 3 族 4 族 5 族 6 族 7 族 8 族 9 族 Al Si P S Cl Ar n=4 鉀 鈣 鈧 鈦 釩 鉻 錳 鐵 鈷 鎳 銅 鋅 鎵 鍺 砷 硒 溴 氪 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr n=5 銣 鍶 銀 鎘 銦 錫 銻 碲 碘 氙 Rb Sr Ag Cd In Sn Sb Te I Xe n=6 銫 鋇 鑭系 金 汞 鉈 鉛 鉍 釙 砈 氡 Cs Ba Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn n=7 鍅 鐳 錒系 Fr Ra 鑭系 : 含內過渡元素, 均為金屬 錒系 : 含內過渡元素, 均為金屬 二 主族元素 : IA~ ⅧA 族 IA( 第 1 族 ) 氫及鹼金屬 ⅡA(2 族 ) 鹼土金屬 ⅢA ( 第 13 族 ) ⅣA ( 第 14 族 ) ⅤA ( 第 15 族 ) ⅥA ( 第 16 族 ) ⅦA(17 族 ) 鹵素 ⅧA(18 族 ) 惰性氣體 價電子數 (He:2) 氧化數 ~ -4-3~ +5-2~ +6-1~ +7

9 第二章原子構造與元素週期表 9 三 過渡元素 : B 族 ( 第 3 ~ 12 族 ) 均為金屬 1. 以第一列過渡元素 ( 在第四週期 ) 為例鈧 Sc 鈦 Ti 釩 V 鉻 Cr 錳 Mn 鐵 Fe 鈷 Co 鎳 Ni 銅 Cu 鋅 Zn 第 3 族第 4 族第 5 族第 6 族第 7 族第 8 族第 9 族第 10 族第 11 族第 12 族 四 內過渡元素 : 均金屬, 有鑭 La 系 錒 Ac 系 五 元素的週期性 : 1. 週期表愈左下的金屬性愈強, 愈右上的非金屬性愈強 (1) 金屬活性 ( 失電子 ): 左下強 例 :K > Ca > Al, Li < Na < K (2) 非金屬活性 ( 得電子 ): 右上強 ( 惰性氣體不算 ) 例 :N 2 < O 2 < F 2, F 2 > Cl 2 >Br 2 > I 2 2. 原子半徑 : 通常先判斷 (1) 再判斷 (2) (1) 同一族 ( 行 ) 的原子半徑 : 下面大 例 : Li < Na < K 註 : 主量子數 n 大, 離核遠, 半徑大 (2) 同一週期 ( 列 ) 的原子半徑 : 左邊大 例 : Na > Mg > Al 註 : 同 n 層, 原子核的正電數 ( 質子 ) 愈多, 對電子引力愈強, 使半徑往內縮 例 1 H Li C O F 的半徑大小? ans: 半徑先看週期表的下面大, H He 再看左邊大 Li C O F 例 2 (1) 原子序 15 的元素為?A 族 (A)IA (B)IIIA (C)VA (D)VIIA (2) 原子序 15 的元素為第幾族 (A)3 (B)5 (C)13 (D)15 (3) 原子序 15 的元素符號為? H<F<O<C<Li 83 學 C D P 例 3 由下列週期表上的代號甲 ~ 壬回答下列問題 : H He (1) 最易失電子的? (2) 最易得電子的? 甲乙丙 (3) 氧化物的鹼性最強? 丁戊 己庚 (4) 易形成 +2 價離子而與 Ar 電子組態相同的元素? 辛壬 (5) 易形成 -1 價離子而與 Ar 電子組態相同的元素? (6) 原子半徑最大的? (7) 原子半徑最小的? 辛 乙 辛 壬 庚 辛 丙

10 第二章原子構造與元素週期表 元素分類 國中複習 1. 金屬 非金屬 外觀狀態 有光澤, 大多銀灰色 (Cu 紅 ), 固體 (Hg 液體 ) 無, 顏色 狀態不一定 導電 熱 好 ( Ag>Cu>Au>Al>Fe ) 差 ( 石墨可導電 ) 延展性 有 (Au 最好 ) 無 熔點 通常比非金屬高 ( 最高 W 鎢, 最低 Hg 汞 ) 通常較低 氧化物 溶水生氫氧化物, 呈鹼性 溶水生含氧酸, 呈酸性 活性 易失電子成陽離子 易得電子成陰離子 2. 同素異形體 ( 同素異構物 ): 同一種元素構成, 但結構性質不同 例 : 氧 O 2 與臭氧 O 3 金剛石與石墨與 C 60 白 ( 黃 ) 磷與紅磷 斜方硫與單斜硫與彈性硫 一 元素依導電性分類 : 1. 金屬 ( 導體 ): 分布在週期表的左下方 2. 非金屬 ( 絕緣體 ): 分布在週期表的右上方 3. 類金屬 ( 半導體 ): 位於金屬與非金屬交界處 例 : 硼 B 矽 Si 鍺 Ge 砷 As 銻 Sb 碲 Te (1) 溫度升高, 半導體導電性提高 註 : 但溫度升高, 金屬導電性降低 (2) 若加入少量雜質, 半導體導電性劇增 註 : 但金屬加入雜質則導電性降低例 : P 型半導體 : ⅣA 族的 Si Ge 加 ⅢA 族的 ( 如 B), 以正電的電洞導電例 : N 型半導體 : ⅣA 族的 Si Ge 加 VA 族的 ( 如 As), 以負電的電子導電例 1 鋁 硫 石墨 鍺的導電度大小順序? 例 2 (1) 矽中加哪一個成 P 型半導體?(A) 硼 (B) 硫 (C) 銅 (D) 鍺 (E) 砷 (2) 矽中加哪一個成 N 型半導體?(A) 鎵 (B) 銦 (C) 銅 (D) 鍺 (E) 砷 74 夜 Al> 石墨 C>Ge>S 二 依氧化物分類 : 1. 鹼性氧化物 : 可溶於水生氫氧化物呈鹼性 (1) 金屬氧化物大多為鹼性氧化物 例 : CaO + H 2 O Ca(OH) 2, Na 2 O + H 2 O 2NaOH 註 : 氧化銅 氧化鐵 較難溶水, 水溶液接近中性 (2) 鹼性氧化物易溶於強酸溶液中, 不溶於強鹼溶液中 84 日 A E

11 第二章原子構造與元素週期表 酸性氧化物 : 可溶於水生含氧酸呈酸性 (1) 非金屬氧化物大部分為酸性氧化物 例 : SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 硫酸, SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 亞硫酸 註 : 但 CO 較難溶水, 水溶液為中性 (2) 少數高價 ( +5 以上 ) 的過渡金屬氧化物 (V 2 O 5 CrO 3 MnO 3 Mn 2 O 7 ) 為酸性氧化物 (3) 酸性氧化物易溶於強鹼溶液中, 不溶於強酸 3. 兩性氧化物 : 難溶水, 但可溶於強酸也可溶於強鹼 例 : BeO Al 2 O 3 ZnO Cr 2 O 3 SnO PbO 為兩性氧化物 Al 2 O 3(s) + 6H + (aq) 2Al 3+ (aq) + 3H 2 O (l), Al 2 O 3(s) + 2OH - - (aq) + 3H 2 O (l) 2 Al(OH) 4 (aq) 註 : 兩性金屬 Be 鈹 Al 鋁 Zn 鋅 Cr 鉻 Sn 錫 Pb 鉛與強酸 強鹼水溶液均反應生氫氣 2Al (s) + 6H + (aq) 2Al 3+ (aq) + 3H 2(g), 2Al (s) + 2OH - - (aq) + 6H 2 O (l) 2 Al(OH) 4 (aq) + 3H 2(g) 例 3 哪些可溶於強鹼中?(A)MgO (B)Al 2 O 3 (C)SiO 2 (D)P 4 O 10 (E)MnO 3 例 4 哪些易溶於水且使石蕊呈藍色?(A)Na 2 O (B)NO 2 (C)Cl 2 O 7 (D)CaO (E)Al 2 O 3 BCDE 75 日 AD 三 個別元素介紹 : 1. 鹼金屬 : IA 族, 第 1 族, 價電子數 = 1 (1) 鹼金屬有鋰 Li 鈉 Na 鉀 K 銣 Rb 銫 Cs 鍅 Fr( 有放射性 ) (2) 鹼金屬均為活性大的金屬, 要儲存在石油中 (3) 室溫下, 鹼金屬會與水反應生氫氣及氫氧化物 ( 鹼性 ) 例 : 2Na (s) + 2H 2 O (l) 2NaOH (aq) + H 2(g) 2. 鹼土金屬 : IIA 族, 第 2 族, 價電子數 = 2 (1) 鈹 Be 鎂 Mg 鈣 Ca 鍶 Sr 鋇 Ba 鐳 Ra( 有放射性 ) 3. 鹵素 : VIIA 族, 第 17 族, 價電子數 = 7 (1) 鹵素均為雙原子分子氟 F 2 氯 Cl 2 溴 Br 2 碘 I 2 砈 At 2 ( 有放射性 ) (2) 鹵素為活性大的非金屬, 均有毒 4. 惰性氣體 ( 鈍氣 ): ⅧA 族, 第 18 族, 價電子數 = 8 ( 但 He 的價電子數 = 2) (1) 惰性氣體均為單原子氣體分子, 氦 He 氖 Ne 氬 Ar 氪 Kr 氙 Xe 氡 Rn( 有放射性 ) (2) 惰性氣體最安定幾乎完全不反應 註 : 目前只在實驗室做出 Kr Xe Rn 的氟化物 (3) 氦的沸點最低, 最難液化, 密度僅 >H 2, 可充填氣球較安全 (4) 惰性氣體以氬是含量最多的, 可充填燈泡或做金屬氬焊, 防止鎢絲或金屬氧化 5. 第三列 ( 週期 ) 元素 : 鈉 Na 鎂 Mg 鋁 Al 矽 Si 磷 P 硫 S 氯 Cl 氬 Ar (1)Si 半導體 網狀晶體, 熔點為此列最高 (2)Al 兩性元素 ( 與強酸強鹼均生氫氣 )

12 第二章原子構造與元素週期表 12 例 5 有關元素哪一個正確?(A) 現在週期表是依原子量排序 (B) 就導電度可分為金屬 非金屬 類金屬 (C) 週期表左下方元素是在水中呈酸性的非金屬 (D) 類金屬化性介於金屬 非金屬間, 在週期表中央稱為 B 族 例 6 (1) 類金屬在那 2 區之間? (2) 那些是金屬? 非金屬? (3) 那些是主族元素? 過渡元素? 內過渡元素? 惰性氣體? 86 學 B 87 學 DE,BCDG AEF,ABDEF C G F << 學測類題 >> 01. 有關金屬哪一個錯誤?(A) 地殼中含量最多的金屬元素是鋁 (B) 延展性最好是金 (C) 金屬均堅硬, 熔點都在 800 以上 (D) 金屬氧化物溶水大多鹼性, 少數酸性 (E) 導電最好的是銀 85 學 C 02. 鹼金屬哪一個正確?(A) 可溶水生氧 (B) 可溶水呈鹼性並生氫 (C) 氧化物溶水呈鹼性並生氫 (D) 氫氧化物溶水呈鹼性並生氫 86 學 B 03. 空氣中哪一個不與水生酸性?(A)CO(B)NO(C)SO 2 (D)CO 2 83 學 A 04. 哪些溶水呈酸性?(A)CaO (B)MgO (C)N 2 O 5 (D)P 4 O 10 (E)ZnO 93 指 CD 05. 哪些是同素異形體?(A) 石墨, 鑽石 (B) 水, 重水 (C) 白磷, 赤磷 (D)CO,CO 2 (E) 鈾 235, 鈾 學 AC 06. 哪一個是同素異形體?(A) 氧氣, 臭氧 (B) 水, 重水 (C) 氫, 氘 (D)1- 丙醇,2- 丙醇 92 指研 A 07. 殘存於砂土 磚瓦等建材的微量鈾等元素, 於衰變後會釋放出一種污染氣體 此氣體的量雖甚少, 但會出現於不通風的室內空氣中, 且其穩定之同位素亦具放射性 它也是僅次於吸菸而導致肺癌的第二大元兇 試問此污染氣體, 為下列哪一種惰性氣體 ( 鈍氣 稀有氣體 )? (A) 氦 (B) 氖 (C) 氬 (D) 氪 (E) 氡 98 學 E 08. 下列與離子化傾向較大的金屬原子相關的敘述, 哪些是正確的? (A) 較易形成陰離子 (B) 較易形成陽離子 (C) 較易失去電子 (D) 較易獲得電子 BC

13 第二章原子構造與元素週期表 有關元素的週期性, 下列哪些正確? (A) 鹼土金屬易失去電子形成 +1 或 +2 離子 (B) 鹵素的活性隨原子序增加而遞減 (C) 鹼金屬的活性隨原子序增加而遞減 (D) 同族元素, 當原子序增加時, 價電子數增加 (E) 同族元素的半徑隨原子序增加而遞增 BE 10. 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 (1) 下列哪一個最可能是由甲 乙與丙三種元素所組成的穩定化合物? (A)Mg(OH) 2 (B)MgOH 2 (C)AlOH (D)Al(OH) 2 (E)Al(OH) 3 (2) 甲與乙所組成的最穩定化合物, 常溫常壓時具有下列哪一個性質? (A) 良導電性 (B) 酸性 (C) 鹼性 (D) 可溶於汽油 (E) 可溶於酒精 (3) 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哪一個? (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 100 學 E E A 11. X Y Z 原子的電子排列如圖 (1) 常溫壓下化合物 XY 具有哪一個特性? (A) 會導電 (B) 水中溶解度隨其壓力增加而增加 (C) 溶水呈鹼性 (D) 不可燃 (2) X Y Z 組成的化合物, 加熱後會分解產生哪一個化合物? (A)XZ 2 (B)XY 2 (C)X 2 Y (D)X 2 Z 100 學研 B B 12. 化學元素週期表的前三週期原子序 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 (1) 下列哪一個為甲元素?(A)Li (B)Na (C)C (D)Be (E)Mg (2) 已知由甲 乙兩元素所構成的化合物, 在常溫常壓時為固體 下列敘述哪一個正確? (A) 元素乙屬於鹵素族 (B) 元素乙的電子數為 6 (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 MgCl 2 (E) 元素甲與乙組成的化合物屬於離子化合物 101 學 D E 13. 氦氖氬的原子序為 , 甲乙丙為週期表上相鄰的元素, 甲乙同週期, 乙丙同主族, 原子序總和為 27,(1) 甲乙丙最多有幾種可能? (2) 若均為金屬最多有幾種可能? 103 學 填元素符號 (1) 形成 2 價負離子而與 Ar 電子組態相同的元素? (2) 形成 +1 價離子而與 Ar 電子組態相同的元素? (3)n=3 而有 2 個價電子 (4) 常溫常壓為液體的鹵素? (5) 第三列元素中可生兩性氫氧化物者? (6) 第三列元素中屬類金屬者? 78 日 S K Mg Br Al Si

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