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應用科學 AQA/元素週期表

來自華夏公益教科書,開放世界開放書籍

主題標題

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元素週期表中明顯的規律使工業和研發化學家能夠預測元素的性質和潛在的新應用,從惰性氣體的惰性性質到四族 (14) 的半導體性質,再到過渡金屬的多種應用和用途。

課程內容 你需要做的事情
•    元素週期表按元素的質子數遞增排列

•    每一行對應於填充一個電子層,最多填充兩個(第一行)或八個電子

•    每一列或族包含具有相同數量外層電子,因此具有相似化學性質的元素

•    每一行都以一個高反應性的鹼金屬(第一族)開始,並以一個惰性氣體(零族 (18))結束

•    在一個週期(行)中,元素的性質從金屬到非金屬發生變化

•    下列元素的性質(包括半徑、電離能和電負性)

•    s 族元素

•    d 族金屬(包括過渡金屬及其在溶液中的有色化合物)

•    七族 (17),鹵素

•    零族 (18),惰性氣體。

關鍵概念的探索(必須是原創文字,而不是複製貼上)– 由 AQA 檢查級別

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一般來說,要引導學生採用這種方法,而不是僅僅提供資訊給他們。

元素週期表事實

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  • 元素週期表是按原子序數排列的。
  • 每個元素的原子序數告訴我們它包含的質子數。
  • 同一族中的任何元素都具有相同數量的外層電子。
  • 同一族中的任何元素都具有相同的化學性質,它們都以相同的方式反應。
  • 同一週期中的任何元素都具有相同數量的電子層。
Periodic Table of Elements
元素週期表
  • 高度不活潑,活性隨著你向下移動而增加。
  • 它們具有完整的電子層,原子具有更多的電子和電子層。
  • 透過放棄電子發生反應。
  • 電負性隨著向下移動而降低,吸引力減小。
  • 它們是無色氣體,有時被稱為惰性氣體。
  • 原子半徑隨著向下移動而增大。
  • 電離能隨著向下移動而降低,電子離原子核更遠,因此更容易移動。

電離能

  • 物質熔化或沸騰需要打破分子間力,只需要少量能量來打破鍵。
  • 力很弱,原子透過弱分子間力相互結合在一起。
  • 熔點和沸點隨著原子向下移動而增大。
  • 它們將原子固定在彼此相鄰的位置。
  • 較大的分子具有較大的分子間力,需要更多的能量才能打破它們。

一組和一組

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  • 第一族金屬與水發生反應。
  • 對原子核的吸引力減弱。
  • 鹼金屬的活性隨著向下移動而增加。
  • 原子變大。
  • 外層電子離原子核更遠。
  • 電子更容易失去,元素的反應性更強。

電負性

  • 電負性隨著橫向移動而增加,因為原子核中添加了更多的質子,這使得原子核更正電,更能吸引電子。
  • 原子吸引共價鍵中電子密度的能力。
  • 氟最高,第一族底部最低。

電離能

  • 元素的第一電離能是指從一摩爾氣態原子中移除一摩爾電子所需的能量。
  • 電離能隨著向下移動而降低。電子離原子核更遠,它對電子的吸引力更小,使其更容易移動。
  • 內層電子層的遮蔽作用更大,這也會降低原子核的吸引力。
  • 當它們能夠靠近時,原子核和電子之間的吸引力增加。
  • 原子半徑隨著向下移動而增加。
  • 由於到原子核的距離更大,遮蔽作用更強,因此更難吸引電子到較大的原子中。
  • 電離能和電負性隨著向下移動而降低。
  • 較小的原子更容易將電子吸引到自身。
  • 反應性隨著向下移動而降低。較低位置的元素反應性更弱。
  • 電子被吸引到原子核。
  • 悅耳 - 發出美妙的聲音。
  • 磁性,只有鐵、鎳和鈷。
  • 導熱和導電。
  • 汞 - 液體。
  • 堅固、堅硬和固體。
  • 反射性和光澤。
  • 延展性 - 拉伸成線,不會斷裂。
  • 延展性 - 改變形狀。
  • 具有高熔點和沸點。

非金屬

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  • 脆性。
  • 類金屬 - 與其他性質混合。
  • 看起來像金屬。
  • 可以是固體、液體或氣體。
  • 導熱和導電性差。

學習任務

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1. 從週期表左到右,什麼導致了第一電離能的變化趨勢?

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A) 更多的電子數

B) 更強的遮蔽效應

C) 核電荷增加

答案是: c

2. 以下哪種物質在水中溶解度最高?

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A) Mg(OH)2

B) Ba(OH)2

C) Ca(oh)2

答案是: b

3. 什麼導致了第二週期元素熔點變化最大?

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A) 鍵結構的變化

B) 電負性增加

C) 核電荷增加

答案是: a

職業和機構

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對該領域的工作進行一些調查。(可以自由新增你找到的其他工作。)

研究這些角色 這個角色對**社會**有哪些**益處**? 哪些**組織**會僱用從事此角色的人員?

(他們在哪裡工作?)

從事此角色的人員在組織內需要**做什麼**? 他們需要具備哪些與科學相關的**技能**?

他們需要掌握哪些**技術**?

在組織中擔任此角色及其職責需要哪些**經驗**? 在他們的組織中,他們會與哪些其他**科學人員**合作?
工作 1
工作 2

相關的實踐活動

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– 與標準技能相關

快速問題

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示例:

快速問題

解決方案

點選檢視答案


考試風格問題

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– 我們能使用舊的 AQA 問題嗎?比如 5 年以前的?帶考官評語

解決方案

點選檢視答案

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參考文獻/書目

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