高中職化學科教學研習

1. 高中職化學科教學研習 主題：化學基本概念演進 主辦單位：國立大里高中 高 漢 謀 教授 國立中興大學化學系 民國九十五年十二月十二日

2. 化學式(Chemical Formula) ♦ 實驗式 ♦ 分子式 ♦ 結構式 ♦ 示性式 實驗式 ♠ 由實驗而得到的元素原子間最簡整數比 的化學式。

3. ♦ 除了由元素分析得到物質元素間的最簡整數♦ 除了由元素分析得到物質元素間的最簡整數 比時以實驗式稱之，純物質無論其為離子化 合物、金屬、網狀共價固體、或分子化合物 ，其化學組成一般均以化學式稱之。 ♦ 離子化合物及網狀共價固體之化學式以元素 間原子的最簡整數比表示，如氯化鈉為離子 化合物，化學式為NaCl；石英為網狀共價固 體，其化學式為SiO2。

4. ♦ 金屬直接以元素符號表示，如鈉(Na)或金(Au) 。 ♦ 分子化合物之化學式以分子內元素種類及各元素 原子之實際個數表示。 ♦ 具官能基之有機分子化學式，直接顯示其官能基 ，如乙醇之化學式為C2H5OH，而不用C2H6O。 ♦ 表示化合物內其原子間鍵結的圖示，稱為化學結 構(結構式)。

5. 原子量及分子量有單位？ amu (atomic mass unit; 原子質量單位) ♦ 原子的質量單位為 amu。 ♦ IUPAC定義12C原子的質量為整數12 amu， 1 amu = 12C原子質量的1/12。 ♦ 其他元素的原子質量以質譜儀測量並以12C 原子質量為標準的相對比值。 ♦ 其他元素的原子，包括12C同位素13C及14C 原子，其原子質量一般量測至小數點後第 四或第五位，原子質量最後一位為誤差位。

6. 莫耳(mole)的定義 ♦ 莫耳為化學科學的最實用計量單位。 第一種定義 ♦ 12克整12C同位素原子的數目，稱為1莫耳， 其數目為6.02 x 1023個。 ♦ 但此定義在實際化學計量上面臨使用上的困 難，例如1莫耳氯化鈉質量為58.4克，但以粒 子數目而言，1莫耳氯化鈉的粒子數為12克 整12C同位素原子數目的兩倍。

7. 第二種定義 ♦ 任何物質其化學式單元(chemical entity)數與12 克整12C原子數目相同時，稱為1莫耳；1莫耳 的數目為6.02 x 1023個。 ♦ 此定義的優點是適用於分子化合物、離子化合 物、共價網狀固體、及金屬等不同類型物質的 計量。 ♦ 因此1莫耳NaCl具有6.02 x 1023個NaCl單元， 而1莫耳SiO2具有6.02 x 1023個SiO2單元， 1莫 耳銅具有6.02 x 1023個銅原子。

8. 莫耳質量與化學式量 ♦ 1莫耳物質的質量，稱為莫耳質量。 ♦ 莫耳質量的優點： 1. 化學實驗的實用計量方式。 2. 適用於任何純物質，如原子態物質、分子化合 物、離子化合物、共價網狀固體、及金屬等。 3. 莫耳質量可完全取代原子量、分子量、化學式 量及稍早化學家使用的克原子量及克分子量。

9. 質量與重量 ♦ 早期科學家以重量表示物質的量，重量的定義 是物質所受地球引力的測量值。 ♦ 物質的重量會隨地點不同而有差異，但物質內 所含粒子的數量並不會隨地點不同而改變。物 質內所含粒子的量，稱為物質的質量。 ♦ 早期科學家重量及質量混用，但現代科學則趨 向使用較嚴謹的質量表示物質的量。

10. 物質狀態變化-三相點 常見的三相點定義 ♦ [物質三相共存點]，但以上的定義並不正確 ，在三相點時，是三相共存，但反過來講， 三相共存時，不一定處於三相點。 正確的三相點定義 ♦ 物質三相可以互相達到平衡的唯一溫度及 壓力。 ♦ 三相點指的是一特定溫度及壓力狀態。

11. 可逆反應及不可逆反應？ ♦ 所有化學反應都是可逆反應，因此現代化學已 將[可逆反應]及[不可逆反應]兩個名詞刪除。 ♦ 所有化學反應的平衡常數K都可以得到，只是 有的反應K值很大，早期科學家將其稱為不可 逆反應。 ♦ 如H2與O2反應形成水為例：

12. 平衡時 (25 oC)： DGo = -RT ln K K = e-DGo/RT K = e-(-237.2 x 103J)/(8.314 J/K)(298 K) = 2.94 x 1042