八上理化 53 原子與原子結構(1):道耳吞原子說、拉塞福行星模型、原子序與質量數計算全攻略|何肇忠老師 (最新課綱)

📖 揭開物質最小單位的神祕面紗!本集帶領同學攻略講義第 53 至 54 頁。科學家是如何從「原子不可分割」的舊觀念,演進到發現原子內部的奇妙結構?老師將帶你認識道耳吞的原子說,並深度解析拉塞福如何透過實驗建立「原子行星模型」。更重要的是,我們將教會你如何利用原子序與質量數,快速算出質子、中子與電子的數量。搞定這集,理化的化學篇章就成功了一半!
本集進度:講義第 53 至 54 頁 (原子理論與結構計算)
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⭐ 康軒版:第三冊 第六單元 [6-2 原子與原子結構]
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🎓 本集學習重點:
⭐ 道耳吞原子說:解析講義第 53 頁。介紹化學之父道耳吞提出的四大重點,並理解哪些觀念在現代科學中已被修正(如同位素的存在)。
⭐ 原子結構的演進:探討湯姆森與拉塞福的發現。特別解析拉塞福的「金箔實驗」,如何推論出原子核的存在與原子的空曠性。
⭐ 原子行星模型:針對講義第 54 頁。解析原子核(質子與中子)位於中心,而電子在核外高速繞行的結構,並對比各粒子的質量與電性。
⭐ 原子序與質量數:學習核心計算公式!原子序 = 質子數(決定元素種類);質量數 = 質子數 + 中子數。示範如何從元素符號的上下標快速提取數據。
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🔷 學校上課請務必專心聽講。
🔷 可以藉由教學影片課後複習或是課前預習。
🔷 請以學校的教學為主,影片教學為輔。
🔷 老師的解題觀察:記住原子結構有個口訣:原子核帶「正」電、電子帶「負」電。而在中性原子中,「質子數一定等於電子數」。計算時,只要記住「質量數在上面,原子序在下面」,兩者相減就是中子數。多算幾次,這就變成你的直覺囉!
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我們上一頁呢 這邊講的是原子跟原子的結構
好 我們看一下原子跟原子的結構來
第一個
道爾頓的原子說
我們先直接介紹道爾頓
都稱為道爾頓
他的原子說怎麼說
第一個他說呢
物質都是經由原子的微小粒子所組成
這粒子不能夠再分割
這很像我們在生物所學的細胞學說一樣
什麼叫細胞學說
構成生物的最小單位叫做細胞
那個細胞就是所謂的細胞學說 對不對
那所謂的原子說就是說
所有的物質呢 都是由原子所構成的
那原子是最小單位 不能再分割的
好 再來第二個
同元素的原子呢 它的質量跟性質都相同
空格要寫質量
質量跟性質都相同
那第三個
不同的原子呢
它是以簡單整數比例可以結合成化合物
所以你要注意哦
道爾頓的原子說道爾頓原子說
他已經提出來了第三個
他以簡單整數比
就是所有的一些化合物呢
都是按照一種比例
這個比例可以可以約分變成簡單整數比
的化合物
重點是化合物了
空格要寫的是簡單整數比
不過重點是化合物
也就是說
那個道爾
頓的原子說或道爾頓原子說
他已經提出了
化合物的概念了哦
他有提出來了哦
好再來第四個
他有提到的是化學反應
化學反應呢
它不會產生新物質
哦它是原子間重新排列
的方式產生新物質
呃產生新物質會產生新物質啊
化學反應會產生新物質
但是不會產生新原子
它是原子間的重新排列
就原子不會消失
不過因為你化學反應之後
原子就消失不見了
或產生新原子
原子不會產生新的也不會消失
只是重新再組合過
有點像玩那個樂高積木一樣
化學反應就是把那樂高積木重新組合過
然後變成一個新的物質跑出來
新的狀態跑出來
但是那個積木本身都還在哦
這是道爾頓的原子說
好再看一次哦
第一個他是認為說
原子不能分割是第一個重點
第二個
同元素的原子它的質量性質都相同
第三個他提出了化合物的概念
那化合物呢
它按照簡單整數比例可以結合在一起
譬如像二氧化碳CO2
它就是一種化合物
哦它是兩個氧原子
加一個碳原子結合在一起
因為兩個氧原子哦
這是氧原子哦
兩個氧原子一個碳原子
那結合在一起
這個稱之為二氧化碳
好這是CO2
像水的話呢是H2O
就是一個氧配兩個氫結合在一起
就是一個水分子啊
所以他提出化合物的概念了
再來第四個他是說
化學反應呢是原子之間的重新排列
它不會產生新原子
但是會產生新物質哦
化學反應一定會產生新物質
但是它不會產生新原子
這要注意一下
而且原子也不會消失
不會因為化學反應之後原子就不見了
它都還在只是重新排列過而已
好再來是原子的結構跟演變時呢
我們看一下那個
它的發現的先後順序哦
第一個是電子
電子旁邊寫個1哦
發現的人是湯木森
怎麼記比較好記哦
你就記電湯匙好不好
電湯匙嘛
電子湯木森哦
把連帶想起來
那電子本身帶電性寫個負電
電子會帶負電
負電怎麼寫
寫一槓就好
寫個負的哦
這樣帶負電
那一個原子的大小呢
是看電子運行的軌道
來決定它的原子的體積
就是一個原子的體積到底有多大
它不是看原子核
它是看那個
看那個電子跑的軌道
我重新畫個圖好了哦
同學可以把畫下來
我現在畫的這個是那個
拉賽福所提的行星模型說
我覺得那個行星模型比較容易學習哦
同學可以把它畫下來哦來
我們現在畫的是原子模型
這個講義我沒有印出來
同學另外補充好了
原子模型
那提出這個概念的是拉賽福
要稱之為拉賽福的行星
原子的行星模型說
什麼叫行星模型呢
就說呢你看哦
我們那個太陽哦
銀河系不是太陽為主嗎
對不對不是不是講錯了
太陽系是以太陽為主
銀河系不是太陽為主
太陽系是以那個太陽為主
這太陽的本體哦太陽
那太陽的周邊有什麼東西呢
有一些行星
好像是水星金星
呃地球
火星啊木星土星天王星
海王星等等哦
那行星會繞著太陽在轉對不對
啊因為太陽的質量很大
行星的質量都很小
所以繞著這個太陽在轉的
這樣的一個模型
跟我們那個原子的模型就很像
所以要稱之為原子的行星模型啊
而這是拉賽福所提出來的哦
好
那我們現在畫一個圖哦來畫那個
呃原子的行星模型啊
呃這邊的話呢
這邊後來原子核化我們畫幾個好了
畫畫五個啊
畫五個啊畫六個好了畫六個啊
畫六個裡面呢
我把這個幾個寫正的啊
一個正兩個正三個正三個正好
三個正三個沒有畫啊
所以呢畫正的什麼意思呢
畫正的代表是直直
沒有畫的白白的叫做所謂的中指啊
那在這個原子核這是原子的核心
核心核心就是最重的地方啊
他的原子核這是原子核
核心內我寫下
這是原子核啊
原子核的核內的成分呢有兩種
有兩種粒子
第一種粒子呢他會帶震電的
這種粒子呢就稱之為直直
直直他會帶震電
帶震電一般都寫個加號
直直會帶震電
那另外呢這個白白的圈圈呢
我們稱他叫做中指啊
不是比中指的中指是這個中指哦
中指他是不帶電
不帶電就是沒有電性
他沒有震沒有負
因為他不帶電啊
那通常一個原子如果是電中性的話
有幾個直直就會配幾個電子
因為電子本身帶負電
所以你看我們這個圖裡面呢
我們畫了幾個直直畫了三個直直
就會搭配三個電子
才會呈現一個原子的電中性啊
所以我開始畫的哦
那這個畫圈圈的這個軌道
這是電子的電子的運行的軌道
這是電子啊電子是一負啊
電子
電子本身帶負電
帶負電啊
那因為他有三個直直
通常正常呈現電中性的時候
他會配三個電子
而這是一個電子軌道
我們再畫一個
再畫一個這樣子啊
這是第二個軌道啊
第二個電子
再畫一個
這是第三個啊
啊這是第三個電子啊
所以通常呢就是
三個直直就會配對到三個電子
所以電子到底有幾個
要看直直
如果呈現電中性的時候
如果直直有五個外面就五個電子
他會呈現電中性為什麼
因為五個正就要配五個負
有沒有五正五負抵消電中性
三個正就要配三個負
三正三負抵消電中性
如果說你的正負不一樣多
他就不叫原子他叫離子
後面會提到
好
那我們那個電子的體積到底有多大
是看呃原子體積有多大
是看這個電子的運行的軌道
如果這電子的範圍這麼大
這是一個原子體積就變那麼大
那麼形容說
如果說在那操場中間放一顆50塊的硬幣
那電子跑的軌道就跟我們那個跑道
一樣那麼大
好所以我們的原子盒就很小一個
但是電子跑的軌道就很大
好
所以一個電子一個原子的體積大小有多大
他的決定在電子的運行的軌道範圍
所以電子的範圍有多大跑多遠
這原子就算多大一個好
所以不是看那個核心
他的重量都在覈心了好
好那我們看一下那個
哎再講到我們那個講義的這部分了
所以原子盒這核心內呢
他有兩種成分兩種粒子
分別是子子帶正電跟中子不帶電
那子子是第二個被發現的
就拉塞夫發現出來了
電子帶帶正電你寫個家
正電可以寫個家
那中子呢是查對克發現的
中子查對克
那他是不中子不帶電打叉叉
那原子盒的質量呢
大約就等於原子的質量
因為電子很輕
輕到可以去忽略他
所以整個原子的質量到底有多大
看中間的核心核心有多少顆粒子
他就是多少啊
所以原子盒的質量呢
大約會等於原子的質量
看中間這個這一圈的粒子啊
好那質量數跟原子序啊
啊什麼叫質量數啊
會講到那個子子數再加中子數啊
就約略會等於原子量
那質量數什麼意思呢質量數啊
一個原子他到底有多重
他稱之為質量數
那質量數什麼意思呢
看中間粒子到底有幾個
所以他會等於什麼
等於子子的數量就稱之為子子數
子子數是說子子的數量
再去加上中子的數量
叫做中子數
這兩個數量相加就等於質量數
那這兩個相加之後呢
也約略會等於什麼原子量
那原子量這個是我們在
下學期的課程才會提到的
這邊稍微先附帶提過一下
好那子子跟中子的質量很相近啊
他是電子質量的1836倍
換句話說這電子這一個啊
要乘上1836之後
才會跟一個中子跟子子會一樣多
所以電子是很輕的很小的哦
那如果呈現電中性的時候呢
他的原子序
我們叫原子序哦
就是電中性的時候
電中性是說他本身不帶電
就是子子跟電子數量一樣多
就稱之為電中性
那電中性的時候呢
他的原子序
關於原子序呢
就是我們在講那個元素週期表
去排那個原子的順序
就是所謂的原子序哦
那原子序呢
他會等於什麼等於子子數
原子序是按照子子數量排列的啊
所以原子序等於子子數
也會等於什麼等於電子數
在什麼情況下
在電中性的時候
所以電中性的時候呢
這三個會相等啊
基本上原子序就是子子數
但是未必會等於電子數
除非他電中性
所以電中性成立的時候呢
這兩個就相等
他才會帶成
正那個不帶電的情況
就正電跟負電一樣多
叫電中性
好關於這邊應該沒問題了
好
再來換那個54頁了啊
54頁這邊要講的是那個
呃原子
原子符號的一個
看的方法哦
像我們那個在講義的54頁呢
這邊就給一個質量數啊
那個就說
一個鋰原子啊
我們有背那個
第一組的鹼金組
不就鋰鈉鉀如色法對不對
我們先介紹這個鋰好的啊
他的元素符號
跟他的質量數跟原子序
都會寫在元素週期表的
那個圖案上面對不對
他會怎麼寫他這樣寫的啊來
他在這邊會出現一個圈圈
圈圈裡面呢他寫一個 li
li 就是鋰嗎
鋰鈉鉀的鋰啊
然後呢這邊寫一個3
啊這邊寫一個7啊
啊那什麼意思呢
他這個3呢指的是原子序
就原子的排序了
排到這個是第三個我們輕
輕過來是右邊是害啊
所以最輕的是輕過來是害
過來是鋰
所以鋰是排到第三個
所以他是原子序啊
他的排序排到第三個
那這個原子序他其實也是什麼
也是子子數
子子的數量啊
好那上面這個7什麼意思呢
這7是質量數
這個7本身哦他叫做質量數
那質量數我們剛好寫過
什麼叫質量數
質量數就是子子加中子
我現在知道子子有三個哦
那中子有幾個
3加多少變成7
用7扣掉3
所以7扣掉3會有幾個4個
所以這個中子會有4個
中子數就可以把它算出來哦
因為子子數加中子數
等於質量數的7
所以7扣掉3等於4
所以這個鋰鋰元素的話
他的中子會有4個
他的子子會有3個
相加7叫質量數哦
這樣知道嗎
好再來我們把這上面都講完好了
在那個原子核外電子呢
他很容易移轉轉移哦
所以會形成帶電的原子或原子團
啊比如說像正離子的話呢
通常哦
金屬元素容易失去電子
而帶正電
我這把背下來
金屬元素容易失去電子
而帶正電
因為電子帶負電
電子跑掉了就變正電了嗎
什麼意思呢你看這裡啊
我們剛剛說如果這樣子畫好了
好這邊有3個正
如果3個正就要配幾個負
3個負對一個負
就電子哦
一個負啊再一個負
兩個負
再一個負三個負
這樣什麼東西
這是一個這是一個我們假想的哦
這是個電中線的情況下
他這原子呈現電中性
因為他的子子三個
電子也三個剛好就平衡了
他是是電中性啊
那如果這個時候呢電子跑掉一個
你看這跑掉了就沒了
哎這個沒了之後怎麼樣
三個正兩個負誰比較多
正比較多
所以他變成帶正電
帶正一架
如果說今天是跑兩個電子呢
這邊又跑掉一個哦又沒了
只剩一個電子的話
假設剩這一個的話
三個正一個負
他就帶正二架
兩個正電
哦兩個正的粒子還在
要帶所謂帶正二架
這叫所謂的離子
所以只要他不是呈現電中性
就稱之為離子的狀態
那離子分為正離子
跟呃正離子跟負離子
或是陽離子跟陰離子了哦
所以我先叫正離子
正離子所謂陽離子呢
就是所謂的帶正電哦
所以電子的原子失去電子會帶正電
像那個鈉離子
鉀離子
鎂離子他寫正二加二正
鈣離子也是二正
之後我教你們怎麼背比較好背哦
那負離子的話呢是
他得到電子
什麼意思呢得到電子
再回來哦
比如說我們剛剛說這樣不電中性嗎
對不對
就是
三個子子配三個電子
這樣電中性啊
結果呢有別人電子跑過來了
只要多一個哦
又多個電子
這別人給的
別人跑過來了
跑過來之後怎麼樣呢
他變成四個電子啊三個正
三個正四個負
就是帶負一加
他就是帶負電
因為他負的比較多
多幾個多一個啊
所以是得到別人電子他就帶
帶那個帶負電就是負離子了啊
像是佛離子啊
鈺離子鏽離子
陽離子也是這樣的情況啊
那第六個原子的質量呢
他都集中
哦聲音有問題哦來
然後把它講完好了
因為我們快結束了
不然之後我們看那個錄影帶啊
就是不是錄影帶
我們之後再看後製好了
因為我剩這兩段而已啊
原子的質量呢幾乎都集中在原子核
那子子數跟中子數的總和就稱之為
質量數
那第七個原子呈現電中性的時候呢
代表說帶正電的子子跟帶負電的電子
所帶的電量相等
個數也相等
他電量一樣多
個數一樣多
就會呈現這個原子的電中性啊
好那我們今天就上到這裡了
因為聲音好像有點問題哦
我們就不調整了哦
那之後可以看一下後製的課程
我們再把它再上傳啊
好謝謝同學拜拜