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探討物質 - Coggle Diagram
探討物質
純物質
元素
金屬
特性
延展性佳（最佳：金）
導電性佳
導電性排名
1.銀 Ag
2.銅 Cu
石墨、芙
可導電
（鉛筆筆芯是石墨）
部首
金
熔點高
氧化物溶於水
鹼性
種類較多
顏色
大部分切面銀灰、銀白
金：黃色
銅：紅棕色
非金屬
特性
延展性不佳
熔點低
導電性不佳
部首
石、水（氵）、气
種類少
常溫常壓下有固、液、氣
沒有一定顏色
氧化物溶於水
酸性
不具光澤
原子
原子核
質子
中子
電子
*分子：不同原子組成
地標中元素排行
1.氧
2.矽
3.鋁（最多的金屬）
4.鐵
常見元素
金Au
黃色
延展性最好
活性最小
導電導熱佳
製造錢幣、飾品
除王水，不怕任何酸的腐蝕
有雜質硬度增加
銀Ag
銀白色
導電導熱最好，可用在電子工業
價格貴
製飾品、餐具、錢幣
溴化銀可做：
照片底片
印相紙感光材料
銀+汞：填補牙齒
不可配戴去火山區，有硫化氫，易與銀反應，會在上面有黑點
銅Cu
紅棕色
導電導熱僅次於銀
活性小
做電線、電器用品
合金
青銅
銅+錫
做餐區、炊具、武器、雕像、藝術品
黃銅
銅+鋅
做水龍頭、船舶、裝飾品、樂器、機械
鎢W
銀白色
質硬
熔點最高金屬，3415 °C
用途
電燈泡燈絲
碳+鎢化合物
堅硬
鑽孔、切割、研磨
汞Hg（水銀）
銀白色
常溫常壓液態
熔點-38.9 °C
沸點357 °C
做溫度計→液態、熱膨脹均勻
氣壓計：密度大
日光燈管有微量汞蒸氣
＊汞蒸氣放電，發出紫外線，照在燈管
上的螢光物質，發出可見光
水銀電池有氧化汞
汞和汞的化合物
—有毒
—不慎溢出用真空法清除有殘留
再加鋅或硫，形成鋅汞齊後用真空法
鐵Fe
銀白色
自然界以鐵的氧化物存在，需提煉
提煉後
生鐵
含碳量（雜質）：最多
延展性：最差
鑄造、煉鋼、練熟鐵
熟鐵
含碳量（雜質）：適中
延展性：適中
鑄造、鍛接
鋼
含碳量（雜質）：最少
延展性：最好
高溫鍛接
與鋼的合金
不鏽鋼
鋼+鎳+鉻
餐具、醫療
鉻鋼
鋼+鉻
鐵軌、建築、造船
鎢鋼
鋼+鎢
剃刀、鑽頭、鉗子
氧化鐵粉
—鐵的氧化物
—磁性物質
—做公共電話卡、電腦磁片、錄音/影帶
鈦Ti
銀白色
空氣中表面易形成保護膜，耐腐蝕
二氧化鈦
（鈦白粉）
—白色、無毒
— 油漆、瓷釉
鈦合金
—質輕堅固
—植牙材料、人工骨骼、高爾夫球桿、飛機、太空梭機身
非金屬元素
碳C
黑色
同素異形體
碳粒子排列方式不同
鑽石（金剛石）
所有物質中最硬
透明無色
不導電
石墨（黑鉛）
黑色固體
可導電
乾電池電極（+）
柔軟，可做鉛筆芯
受外力容易剝落
芙
60個碳原子組成
結構和石墨相似
可導電
含碳物質
木炭（混合物）
—主要成分碳元素
—碳粒子排序亂
活性碳（混合物）
—結構多小孔，可吸附雜質（脫色、除臭）
飲水機濾芯、活性碳口罩
瓦斯（混合物）
—數種含碳化合物混合組成
-瓦斯燃燒，調配瓦斯和空氣的比例
黃：燃燒不完全，溫度低
藍：燃燒完全，溫度高
瓦斯中毒=一氧化碳中毒
燃燒東西要通風
雷射印表機/影印機
—碳粉附著在紙上
硫S
黃色
存在火山、溫泉
純硫
—無臭無味
—黃色易碎
—不溶於水
製造火藥、硫酸、化學藥品
硫的化合物
硫化氫（氣體）
無色
比空氣重
特殊臭味、有毒
存在火山氣體、硫磺溫泉蒸汽
二氧化硫（氣體）
無色
有毒
有刺激性味道
造成空氣污染
酸雨的主因
矽Si
灰褐色
地殼中元素含量第二
通常以二氧化矽/矽酸鹽
存在各種礦物中
玻璃、砂石有氧和矽的化合物
電晶體主要成分
元素之最
熔點最低金屬~~~汞
熔點最高金屬~~~鎢
導電導熱最佳~~~銀
導電導熱次佳~~~銅
延展性最佳~~~金
化學活性最小~~~金
密度最小~~~氫
地殼中含量排名
氧→矽→鋁→鐵
空氣中含量排名
氮→氧→氬
化合物
兩種以上元素組成
舉例
水
葡萄糖
酒精
食鹽
O化O、O酸O
單一氣體
單一金屬
甲O、乙O、丙O
小蘇打
蔗糖、方糖、冰糖、白糖、葡萄糖
蒸餾水、冰、水蒸氣
樟腦丸
物質變化
粒子觀點
A.巨觀&微觀
a—巨觀：
從大尺度觀察
a-1—微觀：
從「原子角度」解釋觀察的現象
電子/質子/中子 → 原子 →分子 →
（微觀）
→元素/化合物 →純物質 →混合物
（巨觀）
a-3.元素的粒子模型
元素由單一種粒子組成
元素的組成
金屬
原子組成
（原子堆疊）
非金屬元素
石墨由「許多碳原子」組成
氣體
若干個原子組成分子
B.化合物粒子模型
由2or2種以上原子組成
組成
一氧化碳CO
一個碳原子+一個氧原子
二氧化碳CO2
一個碳原子+兩個氧原子
水 H2O
一個氧原子+兩個氫原子
C.物理變化
原有的分子不消失
沒有新分子產生
物質三態
固體
—運動性
分子間位置固定
小幅度運動
—分子距離
極小
（分子間引力最大）
—體積
一定
—形狀
固定
液體
—運動性
容器內自由活動
—分子距離
中等
（分子間引力中等）
—體積
一定
—形狀
隨容器改變
氣態
—運動性
脫離群體，單獨散布空間中
—分子距離
極大
（分子間引力最小）
—體積
隨容器改變
—形狀
隨容器改變
溶解、過濾
食鹽溶於水後形成極小粒子
~
離子
溶於水後
可以和水分子一起通過濾紙
砂石不溶於水
保持大顆粒
顆粒大
過不去濾紙
葡萄糖溶於水
保持分子狀態
擴散作用
—成因
組成物質的分子
不斷向四面八方擴散
不同分子相遇便碰撞
改變分子運動方向
均勻混合
—擴散速度
固/液/氣都會發生擴散作用
速度：
氣＞液＞固
—動態平衡
物質分子均勻混合
雖然巨觀上看起來已經沒有在運動
但還是在運動
此為「動態平衡」
—例
香水在室內
滴紅墨水在水裡
方糖溶於水
D.化學變化
原有分子數量改變
新分子產生
碰撞學說
粒子一定要碰撞才有反應
由粒子觀點解釋
—固體
—表面積
—濃度
對化學反應速率的影響
原子不滅
重新排列產生新分子
物理&化學變化差異/巨觀&微觀
巨觀；物理變化
1.沒有物質產生
2.本質不變
微觀；物理變化
1.分子不變
2.分子間距，引力改變
巨觀；化學變化
1.產生新物質
2.本質改變
微觀；化學變化
1.分子改變
2.原子重新排列
元素週期表
分類
物理性質
金屬or非金屬
物質狀態
固、液、氣態
化學性質
化學性質相似~~~
同一縱行⋯⋯⋯族
同一橫行⋯⋯⋯週期
第一族~~~鹼金族
（氫）、鋰、鈉、鉀、銣、銫、鍅
第二族~~~鹼土族
鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳
第十七族~~~鹵族
氟、氯、溴、碘、砈
第十八族~~~鈍氣/惰性氣體
氦、氖、氬、氪、氙、氡
早期週期表
—19世紀科學家嘗試根據元素性質分類，以了解元素間規律
—1896，門得列夫以原子量由小到大排列，
發現大部分性質相近的有週期性變化
現代元素表
由來
20世紀科學家發現
用原子序排列
化學性質相似有規律性重複出現
（修正後為目前通用元素表）
依原子量
—由小到大
—由左到右
—由上到下
7列18族
~~~橫週期直族
＊8.9.10族可視為一族
~~~VIIIB族
＊18族=IA~VIIIA
IB~VIIIB
同一族化學性質相似
第1族
鈉、鉀都和水有激烈反應，稱鹼金族
第18族
氦、氖、氬、氪、氙、氡
活性小
化學性質安定
稱為
—鈍氣
—惰性氣體
—稀有氣體
—高貴氣體
原子
特性
電性
原子~~~電中性
—質子數=電子數
中子數「不一定等於」質子數
質量
1質子質量「約=」
電子質量1840倍
1質子質量=1中子質量
原子質量「約=」原子核質量
=
中子+質子質量
質量數
質量數=
「質子數+中子數」
「約=」
原子量
質量數≠原子質量
質量數越大，
原子質量越大
原子序
「原子核中的質子數」
原子序=質子數=電子數
決定
元素在週期表位置
原子的化學性質
判斷原子種類主要依據
原子說
早期
古代希臘哲學家留基柏
和他的學生德莫利特：
「物質不斷分割最小單位
為原子」
道爾吞（不完全正確）
19世紀初
英國科學家道爾吞
—物質由原子構成
—原子最小
—不可分割
同一元素原子
有一樣的質量/性質
不同元素原子可以
「簡單整數比」
結合成「化合物」
化學反應
—原子間重新排列（變另一種物質）
—反應過程不改變大小/質量
—不產生新原子
—不使原子消失
修正後
「原子可分割」
由「電子」.「中子」.「質子」
組成
同一元素原子
「可有不同質量」
—同位素
某些「結晶化合物」
因「晶體缺陷」
違反整數比
「核反應」
原子核互相融合/分裂成新原子
原子結構
原子
原子核
質子(p)
—帶正電
其次（1919）
拉賽福
正電
原子核「內」
質量：為電子「1836倍」
中子(n)
—不帶電
最晚（1932）
查閱克
不帶電
原子核
質量：略大於質子
電子軌域（電子雲）
電子(e)
—帶負電
帶負電
最早（1897）
湯姆森
原子核「外」
質量：最小
質量：
中子＞質子＞電子
原子模型
1911由紐西蘭科學家
「拉賽福」提出
再經「波耳」提出修正
分佈
原子核：正電
質子(+).中子(不帶電）組成
在原子中心
體積小
質量比電子大很多
運動
電子受原子核吸引
環繞原子核
大小
電子運動範圍=原子大小
原子核半徑=原子半徑的10萬分之1
分子：「表現出『物質特性』的最小粒子」
由「2個or2個以上原子組成」
（例外：鈍氣/單原子分子）
單原子分子
鈍氣
—氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡(Rn)
雙原子分子
—O2 氧氣
—H2 氫氣
—N2 氮氣
—CO
多原子分子
—O3 臭氧
—H2O 氧化氫（水）
—CO2 二氧化碳
—H2SO4 硫酸
元素分子、化合物分子
元素分子
「同一種原子組成」
非金屬
多以「分子」存在
—氧氣(O2)
—氮氣(H2)
—氦氣(He)
……
金屬
都以「原子」存在
Fe.Ca.Cu.Zn
………..
化合物分子
「不同種原子組成」
—H2O 水
—C6H12O6 葡萄糖
…….
成因「分子狀態較穩定」
原子最穩定狀態
~~~~「八隅體」
電子軌道最外層
「有八個電子」
例外：
氫、氦最安定為
最外層兩個電子
元素表IA~VIIIA族分別代表
最外層電子有1～8個
VIIIA最穩定
為「鈍氣」
為了更安定
化學式
意義/分類
以「元素符號」、「下標數字」表示純物質組成（元素、化合物分子）
簡式
原子種類
原子最簡單
整數比
實例（醋酸/乙酸）：CH2O
分子式
原子種類
說明
分子內部以下表數字=原子數目
（1可省略）
元素符號=原子種類
分子式前數字=分子個數
“2”H →「兩個」氫原子
“5” “H2” →「五個」「氫分子」
“H2” →「每個氫分子有『兩個氫原子』」
寫法
元素分子式
單元子分子
氦、氖、氬、氪、氙、氡
He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn
⚠️雙原子分子
氫、氧、氮、氟、氯、溴、碘
H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2、I2
⚠️多原子分子
硫、磷(白磷)、碳(芙/碳60)
S8、P4、C60
化合物的分子式
「各原子結合量有一定限制
須依實驗決定」
一般化合物
金屬前，非金屬後
中文相反
例：CaCl2 →氧化鈣（1：2）
氧化物，氧寫後面
例：水 H2”O”
非金屬化合物，氫寫前面
例”HCl”
有機化合物，照碳.氫.氧順序=C—H—O
例：”C” 6 ”H” 12 “O” 6
（葡萄糖）
原子確實數目
實例（醋酸/乙酸）：C2H4O2
示性式（有機化合物）
原子種類
原子確實數目
原子結合方式
實例（醋酸/乙酸）：CH3COOH
“COOH”有機酸
結構式
原子種類
原子確實數目
官能基特性
電子式（高中後）
原子種類
原子確實數目
電子分佈情形
功用
表達
「元素分子」的「組成原子數目比例」
—例：氧氣分子O2
「化合物分子」的
【組成元素種類】【結合原子數目比例關係】
—例：水分子H2O
混合物
舉例
空氣
酒
水溶液
合金
（舉例）
青銅：銅+錫
18K金
黃銅：銅+鋅
化合物：「2種or2種以上元素化合而成。可用『加熱』、『照光』、『通電』普通化學方式，分解出其他物質」
形成方式
發生化學變化，
不同原子的「電子」
會「轉移」、「共用」後結合，
變安定。
電子轉移
常見於「金屬和非金屬行成
『離子化合物』中
原子因「得失電子」而帶電
~~~~「離子」
「得」電子，帶「負電」
~~~~負離子
「失」電子，帶「正電」
~~~~正離子
正負離子互相吸引
結合成「安定化合物」
電子共用
常見於「非金屬和非金屬形成的『分子化合物』，兩個帶正電原子核共同吸引共用電子而結合
＊兩個氫原子聚在一起，分享兩個電子
這樣氫原子就有2個電子，為穩定
離子結合：
「為了穩定，電子轉移」
「分子維持電中性」
原子間為穩定，成分子時，原子周圍電子「轉移」，使原子為「帶點」狀態，就是「離子」
離子最後因彼此【靜電力】，【互相吸引】變「電中性分子」
兩元素結合
正離子寫前面
負離子寫後面
算「帶電量的『最小公倍數』」
原子/分子/元素/化合物/純物質/混合物
區別
物質
純物質
「一定組成/一定性質」
元素
「原子的種類」
「一種原子」
原子
化合物
「兩種以上元素」
「性質和原組成物質無關」
「2種/多種原子」
分子
是否為同一種分子
是：純物質
「一種分子」
是不是同一種原子
是：元素
不是：化合物
不是：混合物
「2種/多種分子」
是不是同一種原子
是：元素
不是：化合物和化合物
化合物和元素
混合物
「兩種以上純物質」
「無固定性質/比例」