气体学习概念图理想气体的气体粒子模型理想气体的.DOC

第1章 氣體 學習概念圖 一、理想氣體的氣體粒子模型 二、理想氣體的氣體定律 學習重點 1-1 大氣與氣體的性質 1. 大氣依高度大致可分為對流層、平流層、中氣層、游離層、外氣層。 2. 氣體具有擴散、膨脹及可壓縮的通性，當混合氣體沒有發生反應時，各種氣體能夠以任意的比例混合成均勻的混合物。 3. 一大氣壓（atm）為760毫米汞柱、760托（torr）或76厘米汞柱，公制單位換算結果，一大氣壓（atm）為1.013×105帕（Pa），即為1013百帕（hPa）。 4. 一般氣體的壓力可用水銀氣壓計測得，水銀氣壓計可分為閉口式和開口式兩種。 5. 依據氣體粒子模型，氣體的壓力來自氣體粒子碰撞容器壁，而壓力的大小取決於每單位時間撞擊器壁的次數及單位面積上碰撞力的大小。 6. 氣體粒子的速率呈現一種常態分布，因此一般所稱的速率為其平均速率。氣體粒子的平均速率與絕對溫度有關，溫度愈高，平均速率愈大。 1-2 氣體定律 7. 波以耳定律描述氣體體積與壓力的關係：定溫時，定量氣體的體積與壓力成反比。 8. 亞佛加厥定律說明氣體體積和粒子數目的關係：定溫定壓時，氣體體積與莫耳數成正比。 9. 絕對零度（0 K）為理論上的最低溫度。克氏溫標（絕對溫標，K）與攝氏溫標（℃）的關係為：K ＝ ℃ ＋ 273.15。 10. 查理定律闡明氣體體積與溫度的關係：定壓時，定量氣體的體積與絕對溫度成正比。 1-3 理想氣體 11. 將波以耳、查理及亞佛加厥三定律合併，可得理想氣體方程式：PV ＝ nRT。 12. 理想氣體方程式的R通常稱為理想氣體常數，其值為：R ＝ 0.082 atm ·L ·mol－1 ·K－1 ＝ 8.31 J ·mol－1 ·K－1 ＝ 8.31 N ·m ·mol－1 ·K－1 13. 真實氣體的粒子本身占有體積，且粒子間具吸引力，故真實氣體的行為與理想氣體稍有差距。大體來說，當溫度高而壓力小時，氣體的行為較能遵循理想氣體方程式。 1-4 氣體的分壓 14. 道耳頓分壓定律描述氣體混合物中，氣體總壓與各成分氣體壓力的關係：總壓為各分壓的和。 15. 莫耳分率是一種濃度的表示法，常用來表示混合氣體中，某一種氣體的莫耳數占所有氣體總莫耳數的比例。 16. 若以莫耳分率表示各成分氣體的濃度，則混合物中成分氣體的分壓等於總壓乘以該氣體的莫耳分率。 第2章 反應速率 學習概念圖 學習重點 2-1 反應速率定律 1. 化學的反應速率通常指在單位時間內，反應物或產物的質量或濃度的改變量。反應速率可以用r表示：反應速率（r） ＝ 2. 反應速率與反應物濃度的數學關係式稱為速率定律，可表示成：r ＝k[A]x[B]y，其中x和y須經由實驗測得，x＋y稱為反應的總級數，式中的k稱為速率常數。 3. 反應物的質量或濃度減半所需的時間稱為半生期。放射性同位素的衰變可視為一級反應，其半生期固定。測量殘餘放射性同位素所占比例可推算出化石及古物的年代，稱為同位素定年法，在考古研究及骨董鑑定方面極為有用。 2-2 碰撞學說 4. 碰撞學說：反應發生時，反應物粒子間必須互相碰撞，且碰撞時的能量要夠、位向要正確，才會發生反應，稱為有效碰撞；否則粒子即使互相碰撞也無法反應。 5. 要發生有效碰撞，所需的最低能量稱為低限能（動能）／活化能（位能）。分子間碰撞的能量達活化能時，會生成一種短暫存在而能量較高的活化複合體。 2-3 影響反應速率的因素 6. 影響反應速率的各項因素，包括反應物的本質、接觸面積、濃度、溫度、催化劑等。 7. 一般而言，若反應不涉及鍵的破壞，則反應速率較快；若反應物分子內的化學鍵必須先破壞，再生成新的化學鍵，則反應速率較慢。 8. 當溫度升高，除反應物分子平均動能增大外，活化分子比例、有效碰撞分率均增加，反應加快。 9. 催化劑參與反應，可使反應加快，但是整個反應結束，催化劑的量並未增減。催化劑可與反應物形成能量較低的活化複合體，提供不同的反應途徑，以降低活化能，使反應加快。 10. 勻相催化即催化劑和反應物在同一相中反應；當催化劑和反應物不同相時，稱為異相催化。 第3章 化學與能源 學習概念圖 一、平衡常數的分類 　　註Ka、Kb會於選修化學課程中討論。 二、影響平衡的因素 學習重點 3-1 可逆反應與動態平衡 1. 化學反應只朝一個方向進行，稱為不可逆反應，若正逆反應均能進行，則稱為可逆反應。 2. 當密閉系統中正逆反應的速率相等，便稱此系統達到平衡狀態，此時反應物及生成物的濃度已不再改變，但各分子間因相互碰撞而產生的正逆反應仍持續進行。 3-2 勻相與異相平衡 3. 若平衡系統中所有物種均同屬一相，稱為勻相平衡；若各物種分屬二相以上，則稱為異相平衡。 3-