Page 6 - EC10110_普通化學(上)

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教學節數
第2章 計量化學 10
暖身篇 本章節次
報告趕不完、工作量過多時，我們常喊：「壓力好大啊！」想趕緊結束這一回合， 30
速速解脫！此時，適量的心理壓力有著驅使我們前進的動力。而你知道空氣中， 2-1 基本定律
2-2 原子量與分子量 34
其實也有一股我們看不見的力的作用，正無時無刻不對我們作用著嗎？它就叫
2-3 莫耳 37
「大氣壓力」。
2-4 化學式 42
小從早餐買了一杯奶茶插下吸管滿足地吸了一大口時，大至遇到淹水搬出來坐
2-5 反應的種類 46
鎮的抽水機，都跟它有著密不可分的關係。如果這一切少了大氣壓力就什麼都 48 1 章首頁
不用做了！ 2-6 化學反應式的意義與平衡
2-7 化學反應中的質量關係 50
2-8 原子利用率 54 一覽本章所需學習的節次與學習目
學習目標回顧－重點掃描 56
課後習題 58
標，並標上上課時數供老師參考。
學習目標
1. 瞭解質量守恆定律、定比定律、原子說、倍比定律、氣體化合體積定
律與亞佛加厥定律。
2. 瞭解元素的原子量如何訂出來。 章前言與搭配彩圖，透過日常的故
3. 知道怎麼計算分子的分子量。
1 4. 知道莫耳的定義。
5. 清楚化學式的種類及反應的類型。
6. 能清楚地區別反應的類型。 事或對話，引領學生進入本章。
7. 知道反應式中係數所代表的意義且會平衡化學反應式。
8. 熟悉化學反應中質量關係的計算。
9. 熟悉綠色化學的化學反應中原子利用率的計算。
第 3 章 第 3 章
大氣與土壤 大氣與土壤
石，另一部分則因光合作用而被分解，使得大氣中二氧化碳的含量變少。而原來大氣中的 三 大氣的組成
氨，因為太陽光的照射分解出氮，再加上原始大氣中本來就含有氮，因此大氣中氮的含量 大氣學家根據溫度的變化將大氣垂直分為五層，詳如表 3-1，圖 3-4：
最高，此過程為大氣的演化（如圖 3-2）。
圖 3-4 大氣的垂直分層
表 3-1 大氣層
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光化學反應 層別 1. 高度： 距 離 地球 表 面 550 主要特徵
因光的照射而引發的化學反應或因進行化學反應而發光者，皆稱為光化學反應。 公里到 1000 公里。
2. 主成分：含有元素中最輕 圖 3-5
外氣層 的二種氣體氦和氫。
（exosphere） 3. 溫度變化：隨高度升高而
降低。
2 4. 為大氣之最外層，亦即外
太空的起點（圖 3-5）。
2 圖解說明 1. 高度：距離地球表面大約
85 公里到 550 公里。
2. 主成分：空氣非常稀薄，
但在太陽輻射下，氣體分 ＋ ＋
解而造成自由離子（如氮離子 N 2 ，氧離子 O 2 ，一氧化氮離
逼真圖解，全書圖示均為向量彩色 （ionosphere） 3. 溫度變化：隨著高度的上升，溫度急速增高，為五層中溫度最
游離層
子 NO ＋ ）含量多。
高者，所以這一層稱為增溫層（thermosphere）。
4. 波長較長的電磁波會在此層反射回地球表面，換句話說，這些
電 磁波可以藉著在地表與游離層間的來回反射而傳播到遙遠的
插畫或照片，引發學生興趣，強化 地方；而波長較短的電磁波，則完全穿透游離層不會反射，所
以需藉助人造衛星或轉播站，才可傳播。
1. 高度：距離地球表面大約 50 公里到 85 公里。
2. 主成分：臭氧、氧、二氧化碳和氮的氧化物，由於這些氣體
中氣層 易受光照射而進行光化學反應，因此中氣層又稱為光化層
學生對化學重要概念的瞭解。 （mesosphere） 3. 溫度變化：每升高 1 公里，溫度約降 3 ℃，中氣層頂為五層中
（chemosphere）。
溫度最低處。
1. 高度：距離地球表面大約 13 公里到 50 公里。
2. 主成分：臭氧含量最多，又叫臭氧層（ozone layer）。臭氧具
平流層 有吸收大部分太陽光中紫外線（UV）的功能，使得地面上的
生物免受強烈紫外線的照射。
（stratosphere） 3.溫度變化：每升高1公里，約增加5 ℃，所以平流層又 稱溫暖層。
4. 平流層的氣流以水平運動為主，再加上雜質含量少，能見度高，
所以一般民航客機皆在平流層中飛行，可保持較平穩舒適。
1. 高度：距離地球表面 13 公里內。
2. 主成分：空氣有 80％存在於此層，並含大量水蒸氣。
對流層 3. 溫度變化：每升高 1 公里，溫度降低 6.5 ℃。
（troposphere） 4. 提供動植物生存所需的各種氣體，是與地球上生物生存最相關
圖 3-2 地表二氧化碳的循環過程
的一層，水蒸氣及水在這層產生明顯的對流，所以雲、霧、雨、
雪等所有氣候變化，皆在此層發生。
65 67
普通化學（上） 第 2 章
3 計量化學
2-1 基本定律 範例 2-1 3 例題講解
過氧化氫（H 2 O 2 ）中氫與氧的質量比為何？（H ＝ 1，O ＝ 16）
化學反應有許多種不同的類型，但是不管是哪一種類型的化學 解 氫與氧的質量比＝ 1×2：16×2 ＝ 1：16
反應，反應物的量都會影響生成物的量，因此探討反應物與生 4
成物有關「量」的關係是相當重要的，然而要研究反應物與生 廣泛多樣化的計算題型，均以容易
成物之間量的關係之前，對於原子量、分子量、莫耳數、化學 2-1.1 隨堂練習
式與化學反應式的瞭解是絕對必要的。
（ ）1. 葡萄糖 C 6 H 12 O 6 中碳、氫、氧的質量比為何？（C ＝ 12，H ＝ 1，O ＝ 16）
(A) 1：2：1 (B) 3：2：6 (C) 8：1：6 (D) 6：1：8。 理解的方式呈現，幫助學生有系統
一 質量守恆定律
1774 年法國化學家拉瓦節以定量實驗方法，提出化學史上
1 第一個定律—質量守恆定律。 1 三 原子說
質量守恆定律： 物質不會憑空消失，若反應後質量減少，代表產生的物質散 1803 年英國科學家道耳頓（J. Dalton）從一系列的實驗結果提出原子說。 的理解化學概念，透過練習提升解
任何一種化學反應， 原子說：
其反應前後的物質總 失在大氣中。
質量是不變的。但是 物質不會無中生有，若反應後質量增加，代表外界的物質參 (1) 一切物質都是由稱為原子的微小粒子所組成，這種粒子不能再分割。
物質在反應時必須在 與反應。 (2) 相同元素的原子，具有相同的質量和性質，不同元素的原子，質量和性質不同。
密閉的環境下，總質 題技巧。
量才會相同。 12 克的碳與 32 克的氧生成 44 克的二氧化碳 (3) 不同元素的原子，能以簡單的整數比結合成化合物。
例
反應前：12 克＋ 32 克＝ 44 克 (4) 所謂化學反應是原子重新排列組合，因此反應前後原子的質量、性質及數目不改變。
反應後：44 克
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二 定比定律 早期的原子說：古代希臘哲學家留基伯（Leucippus）和他的學生德謨克拉希（Democritus，
1799 年法國的普魯斯特（J. L. Proust）提出定比定律（law 西元前 460 － 370 年）認為物質是由不可分割的原子（atom，希臘文原意就是「不可分割」）
所組成。
of definite proportions）。定比定律：一種化合物，無論其製
法與來源如何， 其組成元素間皆有一定的質量比， 例如水 （H 2 O） 4 隨堂練習
中氫與氧的質量比恆為 1×2：16，即 1：8；而硫酸（H 2 SO 4 ）中
氫、硫與氧的質量比恆為 1×2：32：16×4，即 1：16：32。
換言之，定比定律也可解釋為：在形成化合物時，發生作用 每節後之評量，為該節重要觀念的
的元素之質量比是固定的，例如在形成水的過程中，氫和氧的消
耗量呈現一個固定的比例 1：8，因此若有 4 克的氫，則必須有
自我檢視。
32 克的氧與它完全作用，產生 32 克的水。
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iv
౷ஷʷኪ ɪ ͉ࣣኬᚎ JOEE ɪʹ