# 國二下理化
## :page_with_curl: 內容架構

# 化學反應

## :memo: 定律
### 1.原子不滅:質量守恆、原子數守恆(反應前後)
### 2.比例固定:質量比固定、分子數比固定


## :memo: 計量單位
:::warning
### 1.原子質量單位:原子量(amu)≒質量數
*原子量非SI單位，是以碳12作為基準的比較量
*1amu的大小約為一個質子或中子的質量
### 2.原子數量單位:莫耳數(mol)=6x10^23^
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### 單位換算
#### ➜ 一莫耳的質子或中子≒1公克
#### ➜公克(g)=原子量(amu)*莫耳數(mol≒6x10^23^)
:::info
### :BULB:常見元素的原子量

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## :memo: 反應式
:::warning
### 1.係數比=分子數比=莫耳數比
### （氣體反應時等於體積比）
### 2.總原子量比=質量比
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# 氧化還原

## :memo:氧化還原
### 定義:氧原子的得失的化學反應。

:::info
### :bulb:氧化還原中，氧化與還原同時進行
#### 進行氧化反應的物質，稱為還原劑(還原別人)
#### 進行還原反應的物質，稱為氧化劑(氧化別人)
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## :memo:氧化還原的應用
### 高爐煉鐵
:::info
### 高爐煉鐵-製備反應
* 2C+O~2~→2CO
* CO~2~+C→2CO
### 高爐煉鐵-泥沙作用
* 氧化鈣與礦石中的泥沙形成熔渣(可在表面防止鐵被氧化)
### 生鐵、熟鐵、鋼的比較
* 含碳量:生鐵>鋼>熟鐵
* 鋼加入鉻和鎳可形成不銹鋼
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### 日常生活
* 蠟燭燃燒(蠟燭氧化；氧氣還原)
* 鐵生鏽 (鐵氧化；氧氣還原)
* 高爐煉鐵 (煤焦氧化；鐵礦還原)
* 呼吸作用 (葡萄糖氧化；氧氣還原)
* 次氯酸鈉消毒水作用 (細菌氧化；消毒水還原)
* 抗氧化劑作用 (抗氧化劑氧化；其他物質還原)
* 漂白劑作用 (色素經氧化還原後變色)

## :memo:其他
### 燃燒為劇烈的氧化還原，不同元素燃燒有不同焰色。
* 金屬氧化物溶於水為鹼性；非金屬氧化物溶於水為酸性
* 銅不會燃燒，氧化之後會產生黑色的氧化銅
### 有些金屬氧化物質地緻密，防止內部持續氧化(鋁、鈦、鋅)
### 有些金屬活性大到存放在石油(鹼金族)；或地殼(鹼土族)
### 常見元素活性大小比較如下:
* 活性:鉀>鈉>鈣>鎂>鋁>碳>鋅>鐵>鉛>銅>汞>銀>鉑>金
:::info
#### 元素活性強，容易氧化，其氧化物較安定；元素活性弱，不易氧化，其氧化物較不安定
:::
## 註
* 次氯酸鈉消毒水加鹽酸會產生氫氣


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# 酸、鹼、鹽

## :memo:電解質:化合物、溶於水、會解離

### 電離說:由瑞典化學家阿瑞尼士提出
* 電解質在水中會解離出帶電的離子or根離子
* 電解質水溶液是電中性
* 通電時，負離子往正極；正離子往負極

:::info
### 補充:鋅銅電池

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## 電解-化學反應(惰性電極)


## 電解-化學反應(電極參與反應)


### 電化學反應順序
* 還原反應(得到電子): Ag^+^>Cu^2+^>H^+^>Na^+^>K^+^
* 氧化反應(失去電子): 正極金屬(Ag前)>Cl^-^>OH^-^>含氧酸根離子

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## :memo:酸與鹼
### 酸與鹼的通性

### 常見的酸

:::info
### 食鹽+硫酸→生成鹽酸
### 鹽酸+含氯漂白水→生成氯氣
### 稀硝酸+銅→生成NO
### 濃硝酸+銅→生成NO~2~
### 硝酸混和鹽酸(1:3)=王水
### 工業排放硫、氮的氧化物，在大氣中形成硫酸、硝酸(酸雨)
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### 常見的鹼
:::info
### 礦物質=無機鹽類
參考:[https://hackmd.io/@Redust365/SJlvJsmYD](https://hackmd.io/@Redust365/SJlvJsmYD)
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## :memo:酸鹼濃度
### 1.體積莫耳濃度(M):每公升的溶液含有溶質的莫耳數
#### (註: 溶質量=溶液量x濃度)


### 2.pH值:若氫離子體積莫耳濃度=10^-K^M→pH值=K
#### (25^o^C時，氫離子的體積莫耳濃度[H^+^] x 氫氧根的體積莫耳濃度[OH^-^]=10^-14^)
* 中性水溶液，[H^+^]=[OH^-^]=10^-7^，此時pH值=7
* 酸性水溶液，[H^+^]>10^-7^；[OH^-^]<10^-7^，此時pH值<7
* 鹼性水溶液，[H^+^]<10^-7^；[OH^-^]>10^-7^，此時pH值>7


#### 加水稀釋酸和鹼:逐漸趨近中性
:::info
### 酸鹼示劑

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## :memo:酸鹼中和
### 酸鹼中和反應:酸性溶液和鹼性溶液混和時的化學反應(放熱)

:::info
### 酸鹼滴定

### pH值變化曲線
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### :memo:常見的鹽類
(酸鹼中和、鹽類加酸等方法可製得鹽類)

## 註
* 碳酸鈉的鹼性


* 碳酸氫鈉的鹼性


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# 反應速率

## :memo:意義

### 反應速率=化學反應的快慢= 產量/時間 或 耗量/時間
### (若產量固定，時間的倒數可表示反應速率)

## :memo:影響因素: 濃度、表面積、溫度(增加碰撞)、活性、催化劑
:::info
### 碰撞學說:化學反應中粒子必須互相碰撞，使原子重新排列
### 催化劑作用:增加反應途徑、參與反應後釋出(質量不變)
### EX:二氧化錳分解

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### 反應速率實驗
### A.顆粒越小(接觸面積越大)，反應速率越快
### 大理石與鹽酸反應，產生二氧化碳
:::warning
### CaCO~3~ + 2HCl → CaCl~2~ + CO~2~ + H~2~O
:::

### B.溫度越高，反應速率越快
### 硫代硫酸鈉與鹽酸反應，產生黃色的硫沉澱
:::warning
### Na~2~S~2~O~3~ + 2HCl → 2NaCl + SO~2~ + S + H~2~O
### (S~2~O~3~^2-^ + 2H^+^ → SO~2~ + S + H~2~O)
:::

## :memo:可逆反應平衡方向:判斷正逆反應的有利因素(反應物、環境)
### 正反應有利因素增加 → 反應往正反應
### 正反應有利因素減少 → 反應往逆反應
### 逆反應有利因素增加 → 反應往逆反應
### 逆反應有利因素減少 → 反應往正反應


:::info
### 可逆反應速率

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### 補充


# 有機化合物
[整理](https://hackmd.io/@Redust365/H11gnr9cd#/58)

# 力與壓力
[力與壓力](https://hackmd.io/@Redust365/Hkq0rCMd2)

| 現象 | 公式 | 應用 |
| -------- | -------- | -------- |
| 力會改變形狀(或運動狀態)| 彈簧長度變化∝力的大小 | |
| 摩擦力會防止物體滑動| 正向力∝最大靜摩擦力(止滑) ||
| 力作用在平面上造成壓力| 壓力=力/面積 ||
| 物體泡在液體會受到液體壓力| 液體壓力=液體密度x深度 ||
| 物體泡在液體會受到向上的浮力 | 浮力=沉入體積x液體密度 ||

# 浮力
## 浮力的定義
### 液體向上支撐物體的力(物體泡到液體)
### 基本計算:力平衡的方式計算
:::info
### 1.浮體:浮力=重力
### 2.潛體:浮力=重力
### 3.沉體:浮力=重力-支撐力
### <註>物體質量=體積x密度(國二上)
### <註>物體密度大於液體，則下沉；密度小於液體，則上浮(國二上)
:::

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## 浮力的公式
### 浮力受兩個因素影響:物體沉入體積、液體密度
#### 物體沉入體積越多，浮力越大 EX:浮板飄在水上vs浮板壓進水中
#### 液體本身密度越大，浮力越強 EX:浮板壓進水中vs浮板壓進鹽海


### 浮力公式:浮力=沉入體積x液體密度

:::info
### 浮力=沉入體積x液體密度
### <註>沉入體積=排開液體體積(國二上)
### 浮力=排開液體體積x液體密度=排開液體重量
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## 浮力的統整與應用
### 統整
:::danger
#### 浮力定義:液體向上支撐物體的力(物體泡到液體) *減輕
#### 一個主要公式:浮力=沉入體積x液體密度 *排開液體重
#### 兩個主要情況:
#### 浮體:浮體的物重=浮力 沉體:沉體的體積=沉入體積
:::

### 應用
#### 質量50g、體積100cm^3^物體浮於水(密度1g/cm^3^)，求以下空白處之物理量
(浮力、沉入體積、物體密度)
:::warning
#### 浮力=沉入體積x液體密度 * 浮體物重=浮力
:::
#### 質量20g、體積5cm^3^物體沉入液體(密度2g/cm^3^)，求以下空白處之物理量
(浮力、沉入體積、物體密度)
:::warning
#### 浮力=沉入體積x液體密度 * 沉入體積=物體體積
:::

#### 質量100g、密度0.5g/cm^3^的球沉入水(1g/cm^3^)中，求以下空白處之物理量以及球泡在水面下的比例

:::warning
#### 浮體泡在水面下的比例=浮體密度/液體密度
沉入體積x**液體密度**=**浮體體積**x浮體密度
沉入體積/浮體體積=浮體密度/液體密度

:::

#### 密度2g/cm^3^的物體泡入水(1g/cm^3^)中彈簧秤顯示減輕10gw，求空白處之物理量

:::warning
#### 浮力=液體向上支撐物體的力(物體泡到液體)=物體減輕重量
:::

#### 密度2g/cm^3^的物體投入密度0.5g/cm^3^的液體中，液體排開了100g，求空白處之物理量

:::warning
#### 浮力=沉入體積x液體密度=排開液體體積x液體密度=排開液體重
:::

#### 補充:沉船時，浮力變(大/小)，物體沉入體積或液體排開體積變(大/小) * 易錯

#### 補充:比較誰的浮力大
:::warning
#### 浮力=沉入體積x液體密度 * 浮體:浮力=物重
:::



#### 補充:浮力=沉入體積x液體密度 浮力變化=沉入體積變化x液體密度