6-4 週期表 6-2 生活中常見的元素.

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6-4 週期表 6-2 生活中常見的元素

週期表 倫敦科學博物館珍藏門得列夫手稿

門得列夫週期表問世一百多年 門得列夫自從1866年擔任聖彼得堡大學教授後,就開始深入研究元素的性質。 俄國化學家門得列夫(Dmitri Ivanovitch Mendeléeff, 1834~1907年)發表「週期表」

週期表的排列 俄國化學家門得列夫,研究當時已知的 63 種元素性質,發現元素的性質隨原子量的增大,呈現週期性的變化,因而於 1869 年發表「元素週期律」及週期表。 4

門得列夫週期表 1869年,俄國科學家門得列夫將元素依原子量大小排列時,化學性質相似的元素有週期性變化,即為早期週期表。門得列夫成功的預測當時尚未發現的元素(鎵、鈧、鍺)。

門得列夫之週期表 按原子量大小排列。

門得列夫的週期表與現代週期表相當接近,但是仍有一些問題存在: Ex: 碲(Te,原子序52,原子量 128 ) 顯然,門得列夫的週期表與依原子量大小排列, 並不完全正確。 1913 年,莫斯利分析一些重金屬被陰極射線 撞擊所產生的 X 射線之頻率,發現原子序愈大 之元素,所產生之 X 射線頻率愈大。 莫斯利提出原子序的概念,即現今之週期表

現行國際訂定的元素週期表 1913年,英國科學家莫色勒將元素依原子序由小至大排列而提出新的週期表,此週期表經後來科學家不斷修改後,成為目前的元素週期表。

國際化學聯合會(IUPAC)訂定的元素週期表

6 由左至右,由上而下,依原子序由小到大排列。 每一列(橫)稱為「週期」 ,目前有7個週期。 不同週期的元素,其性質由左而右呈現週期性的改變。 同一行(縱),稱為「族」。由左至右共有18族,分別命名為第1族、第2族……第18族。 6

介紹元素符號

元素符號的中文命名規則 1.元素名稱各以一個字表示。 2.金屬元素,從『金』部首,但汞例外。 例:銅、鐵、鉛、鋅、銀…... 3.固態非金屬元素,從『石』部首。 例:碳、硫、矽、磷、砷….... 4.液態元素,從『水』或『 』部首。 唯一的液態金屬是汞 唯一的液態非金屬是溴 。 5.氣態元素,從『气』部首。 例:氫、氧、氮、氯、氟、氦、氖、氬……..

元 素 的 命 名 ●早期發現的元素採用俗名。如:金、銀、銅、鐵、……。 ●晚期發現的元素採用譯名。如:矽、氯、硼、鋁、……。

元素符號 6 科學家訂定國際共通的元素符號。 根據英文或拉丁文名稱的第一個字母,元素符號以 第一個字母印刷體大寫表示。 若不同元素的開頭字母相同時,會在其後附加一個 小寫字母表示。 。

6 常見的元素符號與中文名稱

元 素 的 分 佈 ●空氣──N>O>Ar>CO2>H2O。 ●海洋──H2O>Cl>Na>Mg。 ●地殼──O>Si>Al>Fe>Ca。 ●地心──Fe>Ni>Co>P>C。

元 素 的 活 性 K>Na>Ca>Mg>Al>C>Zn>Fe>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au。 元 素 的 活 性 ●元素對氧的活性大小: K>Na>Ca>Mg>Al>C>Zn>Fe>Sn>Pb>H>Cu>Hg>Ag>Pt>Au。 ●活性愈大的元素,其本身愈活潑(愈不安定),但其所形成的化合物卻愈安定,故其在自然界中大多以化合物的狀態存在;反之,活性愈小的元素,其本身愈不活潑(愈安定),但其所形成的化合物卻愈不安定,故其在自然界中大多以元素的狀態存在。 ●活性較大的元素可以從化合物中將活性較小的元素置換出來。 。

從18世紀中葉起的一百年間,科學家們陸續累積已知元素的物理、化學性質等資料,萌發找尋元素性質間是否存在某種關聯的想法。 6 從18世紀中葉起的一百年間,科學家們陸續累積已知元素的物理、化學性質等資料,萌發找尋元素性質間是否存在某種關聯的想法。 元素要如何分類? 實驗6-1 化學性質相似的元素與分類

依鈉、鉀、鋁、鐵、銅、鋅六種金屬與水或鹽酸的反應性質作分類 6 鋁、鐵、銅、鋅分別放入水或鹽酸時 鋁、鐵、鋅、銅都不與水反應。 鋁、鐵、鋅可與稀鹽酸反應。 依鈉、鉀、鋁、鐵、銅、鋅六種金屬與水或鹽酸的反應性質作分類 第一類是會和水反應,如鈉、鉀。 第二類是不會和水反應,但是會和鹽酸起反應,如鋁、鐵、鋅。 第三類是不會和水、鹽酸反應,如銅。

氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇三者都能與碳酸鈉水溶液產生白色沉澱。 6 氯化鎂、氯化鈣、氯化鋇三者都能與碳酸鈉水溶液產生白色沉澱。 鎂、鈣、鋇的化學性質相似,應可歸類成為同一類

分別對甲、乙、丙、丁金屬進行實驗,如下表。依據表中紀錄,哪些金屬性質最相似?為什麼? 6 課本173 例題2 分別對甲、乙、丙、丁金屬進行實驗,如下表。依據表中紀錄,哪些金屬性質最相似?為什麼? 操 作 項 目 甲 乙 丙 丁 放入水中 浮在水面, 有劇烈反應 沉入水中, 沒有反應 放入鹽酸中 產生氣體 氧化物溶於水後,滴入酚酞 呈紅色 水溶液加入碳酸鈉 透明澄清 產生白色沉澱 Answer 乙、丙可以分成同一類。就物理性質和化學性質的比較,此兩者的相似性較大。

常見元素的分類 非金屬 類金屬 金屬 23

6 金屬元素與非金屬元素

金屬元素(1) 6 新切面都具有光澤,除了金是黃色與銅是紅色外,大多數的金屬外表顏色為銀白色。 多數金屬具有高沸點與高熔點。 室溫(25 ℃)和1大氣壓下,金屬以固態存在;只有汞(水銀)(熔點 -38.9 ℃)以液態存在。 金(Au) 銅(Cu)

金屬元素(2) 金屬元素延展性佳,可拉成細絲或壓成薄片。 導電與導熱性佳。 6 金的延展性最佳。 銀的導電性最佳。 多數金屬重力敲擊後不易碎裂。 可被壓成薄片(稱為展性) 或是被拉成細絲(稱為延性)

6 常見的金屬元素

金(Au) 6 金 又名黃金,具有金黃色的光澤,可以長久保存,而且質地柔軟。 延展性是所有金屬中最佳,常用於製造錢幣及飾物。 因為容易導熱及導電且 不易生鏽,常用於電子 組件。

鋁(Al) 6 鋁 地殼中含量最豐富的金屬元素。 具有銀白色光澤,導熱性良好, 常用於製造包裝食物的鋁箔等。 鋁的表面容易形成薄層之緻密氧 化膜,可阻絕氧氣與內層的鋁發 生反應,常用於製造鋁門窗、鋁 罐等。 鋁與鎂的合金,質地輕、強度佳 ,常作為筆記型電腦機殼和攝影 器材的材料 。 鋁鎂合金為外殼材 料的筆記型電腦

鐵(Fe) 6 鐵 常以化合物的形式存在自然界。 鐵器容易生鏽不易保存,固常以表面鍍上鋅的方式提高抗鏽蝕能力(因為鋅的氧化物緻密) 。 鐵還可以進一步提煉成鋼,鋼的用途很廣。 鋼還可以跟其他金屬混合,例如不鏽鋼就是鋼與鎳、鉻的合金。 不鏽鋼 廚具

銅(Cu) 銅 6 俗稱紅銅,具有紅色光澤,導電性良好,僅次於銀,一般電線都使用純銅來製造。 銅也常與許多金屬混合,煉製成合金。 青銅是銅和錫的合金 黃銅是銅和鋅的合金 白銅是銅和鎳的合金 紅色的銅 黃銅製的薩克斯風 青銅雕像 銅鎳合金製成硬幣

銀(Ag) 6 銀 具有白色光澤,在所有金屬中具有最好的導電及導熱性。 主要用於製造錢幣、飾物及高級餐具。 溫泉地區的空氣中含有硫化氫氣體很容易與銀反應,在表面生成硫化銀的黑色斑點,因此,前往溫泉地區時應避免配戴銀的飾物。 溴化銀常作為照相底片的感光材料。 銀粉和水銀合金用以填補牙齒。

汞(水銀)(Hg) 汞 (1)汞是常溫`常壓的液態金屬(熔點-38.9℃,沸點357℃) ,俗稱水銀。 (2)汞熱膨脹均勻、密度大,可製作溫度、氣壓計。 (3)灑出的水銀要儘可能完全清除,可用真空法吸取,或用鋅粉或硫粉與水銀作用,再利用真空法吸取。 熔點最高為鎢(3415℃) 熔點最低為汞(-38.9℃)

汞 (Hg) (5)常作為溫度計和氣壓計的材料;日 光燈管內也含有少量的水銀蒸氣。 (6)水銀電池內含有氧化汞。 (7)水銀蒸氣及其化合物有毒,故含有 水銀的物質不可任意丟棄,以免造 成環境汙染。 水銀電池 水銀溫度計

鎢(W) 6 鎢 熔點最高的金屬(達到3415℃)。 可作為燈泡中的燈絲。 鎢和碳所合成的碳化鎢(WC)非常堅硬,可製成鑽孔、切割及研磨的工具。

鈦(Ti) 6 鈦 表面易形成保護薄膜,是耐腐蝕之優良材料 能與大多數金屬形成鈦合金,具有質輕堅固的特性,應用於植牙、人工骨骼、高爾夫球桿頭、自行車零件、飛機及太空梭機身等。 另外,二氧化鈦是一種 無毒的白色粉末,俗稱 鈦白粉,是製成油漆、 瓷釉的顏料,也是修正 液的成分之一。

6 非金屬元素

非金屬元素特性 6 不具延展性而易被敲碎 。 大多為熱與電的不良導體。(但是碳元素所構成的石墨卻具有導電性) 非金屬元素的顏色、熔點和沸點,也有很大差異,在常溫時可能以固態、液態、氣態存在。 例如硫是黃色固體,碳是黑色固體,紅磷是暗紅色固體,碘是紫黑色固體,溴是暗紅色液體,氫、氧、氮都是無色氣體,氯是黃綠色氣體。

6 液態溴(Br2)和氣態溴(Br2)都是暗紅色 紅磷(P) 暗紅色的固體 氯氣(Cl2) 黃綠色的氣體

6 常見的非金屬元素

碳(C) 6 碳 多以鑽石和石墨形式存在, 兩者性質不相同 。 鑽石透明無色,硬度很大。 石墨呈黑色,非金屬元素中唯一可以導電的元素,可製成鉛筆芯,也作為乾電池的電極。 另外,活性炭的主要成分也是碳,由於它有許多小孔洞,可吸附水中及空氣中的部分雜質,故作為濾水器的濾心及活性炭口罩的過濾材料。 鑽石 ﹪ 乾電池電極

石墨 (C)

鑽石 (C60)

芙 (C60)

6 硫(S) 硫 無臭、無味、質脆的黃色固體,不溶於水,俗稱硫磺。 存在於火山和溫泉地區,可用來製造火藥、硫酸等化學藥品。 硫是黃色固體

矽(Si) 6 矽 在地殼中的含量豐富,僅次於氧。 常以二氧化矽(SiO2)或矽酸鹽的形式存在於各種礦物中。 玻璃和砂石中也有氧和矽的化合物。 電子工業以矽為重要原料,製造矽晶圓。 加工布滿精細電路的矽晶圓

6 小檔案 矽晶圓 把二氧化矽高溫熔融、提煉,得到高純度的多晶矽,再經過長晶過程形成晶柱,將晶柱切片、拋光之後就成為一片片的矽晶圓(Silicon wafer)。在矽晶片上加工布滿多層精細的電子線路,即可成為有特定功能的電子元件,主要用於各項資訊產品。

6 Answer 元素甲和乙為金屬元素;因為具有金屬光澤、導電性與延展性。 元素丁為碳元素;因為黑色且具有導電性;非金屬元素中唯一具有導電性的即為碳元素所構成的石墨。

元素之最… 6 地殼中含量最多的元素? 氧(O) 地殼中含量最多的金屬元素? 地殼中含量最多的非金屬元素? 鋁(Al) 大氣中含量最多的氣體? 大氣中含量最多的高貴氣體? 人類呼吸運動時所吸入、呼出氣體最多的是何種呢? 延展性最佳的金屬? 導電性最佳的金屬? 常溫常壓下唯一液態的金屬? 常溫常壓下唯一液態的非金屬? 唯一會導電的非金屬元素為? 氧(O) 鋁(Al) 矽(Si) 氮氣(N2) 氬氣(Ar) 氮氣(N2) 金(Au) 銀(Ag) 水銀(汞)(Hg) 溴(Br) 石墨(C)

Review 物質分類 非金屬 金屬 化合物 元素 純物質 物質 混合物

同一族元素具有相似化學性質 第1族 →鹼金族 第2族→鹼土族 第18族 →惰性氣體 (高貴氣體、鈍氣、稀有氣體)

鹼金族 *第1族元素鹼金族。 *鈉和鉀是屬於第1族元素,都可與水反應產生鹼性物質與氫氣,又稱為鹼金族。 鹼金族 6 鹼性物質 氫氣 氫、鋰、鈉、鉀、銣、銫、金法 遇到 水產生…

鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs) ⇒以M表之 鈉與水反應 2M + 2H2O → 2MOH + H2 水溶液 呈鹼性 生成 氫氣 ⇒ M反應時都形成+1 價陽離子 鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs) 歸類為同族元素,稱為鹼金屬

影片:鋰鈉鉀與水反應

鋰鈉鉀與水反應 鋰鈉鉀與水反應

鈉與鉀 6 置入水中時,鈉浮在水面上與水劇烈反應,在反應過程產生氣體(氫氣)。 鈉與水反應結束後,加入無色的酚酞溶液,溶液顏色由無色變紅色,由此可知鈉與水作用後產生了鹼性物質。 鉀也有類似性質,而且反應 更劇烈。

鹼土族 6 鎂 氫氧化鎂(鹼性) 氫氧化鈣(鹼性) 鈣 燃燒後 溶於水產生 *第二族常以化合物狀態存在於地殼中。 *將其燃燒後的產物溶於水中,會形成鹼性水溶液。因此被稱為鹼土族金屬。 溶於水產生 燃燒後 鎂 氫氧化鎂(鹼性) 氫氧化鈣(鹼性) 鈣

鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba) MO + H2O → M(OH)2 水溶液 呈鹼性 ⇒ M反應時都形成+2 價陽離子 鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)歸類為同族元素,稱為鹼土金屬

惰性氣體 第18族元素惰性氣體又稱為鈍氣、或稀有氣體。 常溫下很難與其他物質發生反應,化學性質安定 6 第18族元素惰性氣體又稱為鈍氣、或稀有氣體。 常溫下很難與其他物質發生反應,化學性質安定 常溫常壓下這些惰性氣體通常以單原子狀態存在,不與其他原子結合。

1.若科學家發現一新元素,經檢測其原子序為118,若以週期表預測時,該元素的位置與性質為何? 6

週期元素數目為 2、10、18、36、54、86,則第七週期與氡同族的元素,其原子序118該元素的位置與性質為何? Answer 由原子序推測位在第18族上,因此預測其性質是:氣態、化學性質穩定、不易反應、以單原子分子存在。

2.元素A與元素B是同族元素,而元素A和元素C屬於同週期元素。上述三種元素中,哪兩種元素可能具有相似的性質? 6 2.元素A與元素B是同族元素,而元素A和元素C屬於同週期元素。上述三種元素中,哪兩種元素可能具有相似的性質? Answer 同一族的元素化學性質相似,故應該A和B兩種元素的化學性質較為相似。