原子结构与周期表 德光中学.doc

第三章 原子結構與週期表 3-1.1 原子結構 1.西元前四世紀，古希臘學者德莫克列特士(Democritus)猜想物質是由「原子」所構成。 2.1803年道耳吞(英)提出「原子論」以解釋質量不滅定律、定比定律。這是近代物質科學的基礎，要點如下： 【註1】質量不滅定律(1774年，拉瓦節Lavoisier)： 無論物質經過何種變化，反應前後物質總質量不變。如 -2g -16g +18g 【註2】定比定律(1799年，普勞斯特Proust)： 一化合物無論以何法製成，各成分元素間之質量比為一定(不一定是簡單整數比)，亦稱「定組成定律」。如無論以下述何法製成H2O，其中：=1：8，均相同， 【例1】 3.道耳吞於1804年提出「倍比定律」，於1808年發表「原子論」。 【註3】倍比定律(1804年，道耳吞Dalton)： 兩元素可以生成二種以上化合物時，其中一元素之質量固定時，另一元素之質量成簡單整數比，此與第二種元素具有多種原子價有關。如 【註4】近代科學進步，原子學說必須加以修正： 【例2】 【類1】 (Ans.AD) 【類2】 (Ans.D) 【例3】 ※ 與等質量B A化合之A B的質量比=與同原子數B A化合之A B原子數比 【例4】 【類3】 (Ans.A3B8) 4. 1808年，給呂薩克Gaylussac提出「氣體反應體積定律」。 【註5】氣體反應體積定律(1808年，給呂薩克Gaylussac)：  同溫同壓下，氣體反應中，反應物與生成物之反應體積間成簡單整數比。 道耳吞原子說無法解釋它： 5. 1811年亞佛加厥(Avogadro)提出「分子說」及「亞佛加厥假說」才能圓滿解釋氣體反應體積定律。 (此假說後來經實驗證實而成為定律) 【註6】分子說： 亞佛加厥假說： 同溫同壓下，同體積之任何氣體均含有同數分子。 【類4】 (Ans.D) 【類5】 (Ans.B) 【類6】 (Ans.BD) 6. 1832年法拉第(Faraday)由電解研究提出「電解定律」，暗示：「電是不連續性的粒子」，有其最小單位。 【註7】電解定律(1832年，法拉第Faraday)：  (1)電解任何物質時，析出物質之質量恆與通入之電荷量成簡單整數比。 (2)電解不同物質時，析出一定莫耳數之元素單質，所需電量為96500庫侖 之簡單整數倍。 7. 1874年石東尼(Stony)首先提出基本帶電粒子之名稱為「電子」。 8. 1897年湯木生(J.J.Thomson)研究氣體放電所產生的陰極射線而發現電子。 【註8】(1)氣體放電實驗：  密閉玻璃管中抽氣至10－6atm時，在塗有螢光劑之陽極會產生閃爍螢 光，它是由陰極射線所激起的。 (2)陰極射線具有下列特性：由陰 極射至陽極； 直線進行，被阻擋時則形成陰影； 打至小風車時風車會轉動(?具有質量)； 於電場或磁場作用下會發生偏轉， 由其偏轉方向可知其荷負電。 (3)湯木生認為陰極射線是荷負電、具質量的粒子，亦即電子。並由實驗求得其 荷質比e/m=1.759×1011庫侖/仟克。 9. 1909年米立坎(Millikan)作「油滴實驗」，求得 電子電荷量為1.602×10－19庫侖。 【註9】(1)油滴實驗：  靜止油滴的向上靜電引力等於向下重 力 EQ=Mg  (E：電場強度； Q：油滴電荷量； M：油滴質量；