原子、元素與化合物
進階原子是物質的基本粒子;元素只含一種原子,化合物就由兩種或以上元素的原子按固定比例結合而成。
- 元素只含一種原子
- 化合物是元素固定比例化學結合
- 混合物只是多種物質混合,比例可變
§課文原文 Passage
1世界上的物質千變萬化,組成的藍圖卻非常簡單。原子是構成物質的基本砌塊,也是化學變化中的最小單位;由同一種原子組成的純物質叫元素,例如氧氣只含氧原子,金塊只含金原子;當兩種或以上的元素以固定比例化合,便形成化合物。
2水由氫和氧按固定比例化合而成,食鹽由鈉和氯組成;鐵釘生鏽後變成新的物質氧化鐵。空氣卻是混合物:氮、氧等氣體只是混在一起,並沒有化學結合;鹽水也一樣,各成分仍保留原本性質,可以用蒸發、過濾等物理方法分離。
3有趣的是,化合物的性質可以和組成元素完全不同:氫氣容易燃燒,氧氣幫助燃燒,但兩者化合生成的水卻能用來滅火;鈉是遇水便猛烈反應的金屬,氯是有毒氣體,化合後卻成為餐桌上的食鹽。可見化學結合產生全新的性質,判斷物質必須看整體。
4元素符號和化學式是國際通用的化學語言:氫是 H、氧是 O、碳是 C,H₂O 一寫出來,世界各地的科學家都知道是水。掌握這套語言,就能準確描述物質的組成,理解化學反應如何產生新材料,支撐藥物、材料以至電子科技的發展。
1重點摘要 Summary
原子是物質的基本粒子;元素只含一種原子,化合物就由兩種或以上元素的原子按固定比例結合而成。
2生字卡 Vocabulary
構成元素的基本粒子,是化學變化中的最小單位。
只由一種原子組成的純物質。
不同元素按固定比例化學結合而成的純物質。
多種物質混合在一起,但沒有形成新化學物質,比例可以改變。
由兩個或以上原子結合而成的粒子,例如一個水分子含有兩個氫原子和一個氧原子。
用元素符號和數字表示物質組成的式子,例如水的化學式是 H₂O。
產生新物質的變化,例如鐵生鏽生成氧化鐵。
只由一種物質組成,成分和性質固定;元素和化合物都屬於純物質。
3逐步講解 Steps
- 由小到大分層這一課的概念可以由小到大分層記憶:原子是化學變化中的最小單位;同類原子組成元素,例如氧氣只含氧原子,金塊只含金原子;不同元素按固定比例發生化學結合,便成為化合物,例如氫和氧化合成水,鐵與氧化合生成鏽。層次分明,判斷物質類別時便不會混亂。
- 分清化合物和混合物化合物與混合物要分清楚:水是化合物,氫原子和氧原子的比例固定為 2:1,全世界的海水河水都一樣;空氣中的氮、氧等氣體只是混合在一起,比例隨地點和天氣變化,屬於混合物;鹽水也一樣,鹽多鹽少都是鹽水。固定比例的化學結合,正是化合物的標誌。
- 性質可以改變化合物的性質可以和組成元素完全不同:氫氣容易燃燒,氧氣幫助燃燒,但兩者化合生成的水卻能用來滅火,可見化學結合產生了全新的性質。鹽由鈉和氯組成:鈉是遇水便猛烈反應的金屬,氯是有毒氣體,化合後卻成為日常的調味料。判斷物質的性質,必須看整體,不能只看成分。
- 化學式是語言元素符號和化學式是國際通用的化學語言:H₂O 一寫出來,世界各地的科學家都知道是水,即兩個氫原子加一個氧原子;CO₂ 則代表二氧化碳。掌握這套語言,才能準確描述物質的組成和反應,正如學會字母才能閱讀一樣,它是繼續學習化學的基礎工具。
- 記住常用符號元素符號多以英文名稱的首一兩個字母組成:氫是 H、氧是 O、碳是 C、氮是 N、鐵是 Fe、銅是 Cu;部分來自拉丁名稱,例如鈉是 Na、鉀是 K。書寫規則是首字母大寫、第二個字母小寫,寫錯了意思便完全不同:Co 是鈷元素,CO 是一氧化碳氣體,考試時千萬要留意大小寫。
- 分離混合物混合物可以用物理方法分離:鹽水蒸發後留下鹽粒,沙和水用過濾分開,沙中的鐵粉可以用磁鐵吸出。正因為各成分沒有化學結合,仍保留原本的性質,這些方法才可行,這也是辨認混合物的重要線索。物理分離在日常的飲用水處理和資源回收中天天應用,是化學知識最實際的體現。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題:氧氣、海水、二氧化碳、金,哪些是元素、化合物或混合物?
- 氧氣只含氧原子 → 元素
- 海水含水、鹽等幾種物質 → 混合物
- 二氧化碳由碳氧固定比例結合 → 化合物
- 金只含金原子 → 元素
- 答案:氧氣和金只含一種原子,是元素;二氧化碳由碳和氧按固定比例化學結合,是化合物;海水同時含水、鹽等多種物質,成分沒有固定比例,是混合物。判斷要訣:先數成分的種類,再看各成分之間有沒有固定比例的化學結合,三者不可混淆;答題時宜先分類,再各寫一項判斷理由。
6常見錯誤 Mistakes
75 題快測 Quick check
Q1元素由多少種原子組成?
Q2水是化合物定混合物?為什麼?
Q3空氣為什麼是混合物?
Q4寫出氧、鐵、鈉的元素符號。
Q5鹽水是混合物還是化合物?可以怎樣分離?
8重點回顧 Recap
- 元素只含一種原子
- 化合物是元素固定比例化學結合
- 混合物只是多種物質混合,比例可變
- 化合物的性質可能與組成它的元素完全不同
- 化學式是國際通用的化學語言