(一) 早期的元素理論

A、 亞里斯多德認為所有物質的基本組成為【水】、【土】、【氣】及【火】四種元素，而且不同元素可互相轉化成另一元素，此理論影響了一千多年。

B、 亞里斯多德元素理論的瓦解：

1. 十七世紀以後，西方科學家開始質疑亞里斯多德的元素理論。

2. 英國科學家波以耳成功的使一些物質受熱分解，使它們變為更簡單的物質。

3. 十八世紀中葉，科學家先後發現多種氣體，其中包括氫、氧、氮和二氧化碳。

4. 1783年，法國科學家拉瓦節利用【氫氣】、【氧氣】燃燒產生水。至此，亞里斯多德的元素理論終於瓦解。

(二) 認識元素和化合物

A、 元素：

(1) 化學家認為，純物質若是無法經由【化學】反應再分出更簡單的物質，則此純物質即為元素。

(2) 目前已發現的元素共有一百多種，生活中經常接觸的純物質中。
如：金【Au】、銅【Cu】、鐵【Fe】、碳【C】、氧【O】、矽【Si】等都是元素。

(3) 元素能以【純物質】狀態存在，也能以【游離】狀態存在。

B、 化合物：

(1) 元素物質經由化學反應而互相結合產生新物質，此新物質即是化合物。
例如：氧元素可以和碳元素結合形成二氧化碳，【C＋O₂à CO₂】
氫元素可以和氧元素結合形成水，【2H₂＋O₂ à 2H₂O】；
二氧化碳和水就是化合物。

(2) 化合物的性質與組成它的成分元素性質不同。
例：二氧化碳氣體是由碳和氧反應產生的化合物，但是二氧化碳、碳與氧的物理性質和化學性質都不同，右表為常見的化合物及其成分元素。

化合物	水	氧化鈉	葡萄糖	二氧化碳	過氧化氫
化學式	H2O	Na2O	C6H12O6	CO2	H2O2
成份元素	H、O	Na、O	C、H、O	C、O	H、O

(三) 金屬元素的通性

A、 熔點【高】，沸點【高】；

例：熔點最高的金屬是【鎢】。

熔點最低的金屬是【汞】。

B、 一般為【固】體。

金屬在常溫下僅有【固體】和【液體】，沒有【氣體】。

例外：常溫下的液態金屬為【汞、銫、鎵】。

C、 有金屬光澤，一般為【銀白】色或【銀灰】色；

金屬表面易和【氧】作用，形成【氧化物】而失去光澤，
因此經常需以【砂紙】磨光，以除去表面的氧化物。

例外：金為【黃色】､銅為【紅色】。

D、 具有【延性】(拉成細絲)和【展性】(打成薄片)。

例：延展性最大的是【金】。

E、 為【電】及【熱】的良導體；

例：導電性大小依次為：【銀】＞【銅】＞【金】。

F、 金屬元素能和活潑的非金屬元素作用。

金屬元素能和氧作用，形成金屬氧化物，若能溶於水，可成【鹼性】。

(四) 非金屬元素：

A、 熔點【低】，沸點【低】；(特別是氣態非金屬)

例：沸點最低的非金屬元素為【氦He】。

B、 常溫下固態､液態､氣態皆存在；

例：常溫下唯一的液態非金屬元素是【溴Br】。

常溫的氣體元素有【氫、氧、氮、氟、氯、氦、氖、氬、氪、氙、氡】。

C、 無特定的顏色，無金屬光澤。

除了【氟】、【氯】外，其餘的非金屬氣體元素在常溫下為無色。

元素	氟	氯	溴	碘	硫	石墨	金剛石	紅磷	白磷
狀態	氣態	氣態	液態	固態	固態	固態	固態	固態	固態
顏色	淡黃色	黃綠色	暗紅色	紫黑色	黃色	灰黑	無色	紅色	白色

D、 無延性､展性，易被敲碎。
例外：硬度最大的元素是【鑽石(金剛鑽、金剛石)】。

E、 電及熱的不良導體；
例外：唯一能導電的非金屬元素是【石墨】。

F、 非金屬元素能和活潑的金屬元素作用。
非金屬元素能和氧作用，形成非金屬氧化物，若能溶於水，可成【酸】性。

( )1. 鈉、鋅、銅不能再分解成其他物質，在化學上稱為
(A)元素 (B)分子 (C)化合物 (D)元素或化合物。

【解答】：【A】

【解析】：元素是最簡單的物質，不能以一般的化學方法，再分離出更簡單的物質。

( )2. 下列金屬中延展性最大的是
(A)I (B)Si (C)Br (D)Ag。

【解答】：【D】

【解析】：金屬的延展性都比非金屬大，(D)Ag是金屬，有較大的延展性。

( )3. 下列元素中最容易導電的是
(A)B (B)O (C)Hg (D)P。

【解答】：【C】

【解析】：Hg是汞，為液態金屬，具有導電性。

( )4. 有關一般金屬元素的性質，下列何者正確？
(A)密度大，熔點高，硬度小 (B)硬度大，善導電，善導熱 (C)富展性，富延性，無光光澤 (D)密度大，熔點高，乏延展性。

【解答】：【B】

【解析】：一般金屬具有光澤、密度大、硬度大，有延展性、熔點高、能導電、能導熱的性質。

( )5. 下列列何者正確？
(A)金屬元素的密度大，非金屬元素的熔點高 (B)金屬元素的熔點高，非金屬元素的密度小 (C)金屬元素的導電性好，非金屬元素的導電性不好 (D)金屬元素能和氧化合，非金屬元素也能和氧化合。

【解答】：【D】

【解析】：活性大的金屬元素能和氧結合，形成金屬氧化物，溶於水呈鹼性。
活性大的非金屬元素能和氧結合，形成非金屬氧化物，溶於水呈酸性。
金屬元素的密度大，非金屬元素的熔點則低(非金屬氣體的熔點、沸點特別明顯)；
非金屬包含固體和氣體，非金屬氣體元素的性質為：熔點低、沸點低、密度小、為電和熱的不良導體。

( )6. 下列敘述何者正確？
(A)所有金屬元素，常溫時都是固態的 (B)所有非金屬元素，常溫時都是氣態的和固態的 (C)金屬元素能與任何非金屬作用 (D)部份金屬常溫下會與氧化合。

【解答】：【D】

【解析】：活性大的金屬元素能和氧結合，形成金屬氧化物，溶於水呈鹼性。

( )7. 有關一般非金屬元素性質的敘述，下列何者正確？
(A)延展性大，無光澤 (B)密度大、硬度大、缺乏延展性 (C)硬度小、難導電、難導熱 (D)密度大、硬度小。

【解答】：【C】

【解析】：非金屬元素沒有延展性，無光澤；密度小、硬度小；難導電、難導熱，為電和熱的不良導體。

( )8. 在常溫下唯一的液態非金屬為
(A)汞 (B)溴 (C)氯 (D)磷。

【解答】：【B】

【解析】：溴(Br)為常溫下唯一的液態非金屬。

( )9. 下列有關汞的敘述，何者正確？
(A)沒有導電性 (B)元素符號為Ａｇ (C)為非金屬元素 (D)在常溫常壓下為液態。

【解答】：【D】

【解析】：汞(Hg)為常溫下的液態金屬，有導電性。
常溫下的液態金屬還包含汞(H)、銫(Cs)、鎵(Ga)。

( )10. 下列有關金屬元素的一般性質敘述，何者正確？
(A)高展性，高延性，無光澤 (B)密度大，熔點高，缺延展性 (C)硬度大，易導電，易導熱 (D)密度大，熔點高，硬度小。

【解答】：【C】

【解析】：金屬元素的通性，延性(拉成細絲)大、展性(敲成薄片)大；硬度大、熔點高；
易導電、易導熱；有金屬光澤。

( )11. 下列何者不能用化學方法分解出本身以外的其它物質？
(A)水 (B)氧化鎂 (C)二氧化硫 (D)碳。

【解答】：【D】

【解析】：元素不能用化學方法分解出本身以外的其它物質，
碳(C)j為非金屬元素。

( )12. 下列何者不是元素？
(A)白金 (B)氫 (C)氨 (D)水銀。

【解答】：【C】

【解析】：氨(NH₃)由N和H所組成，為化合物。

( )13. 下列何者的硬度最大？
(A)金 (B)金剛石 (C)銀 (D)錫。

【解答】：【B】

【解析】：金剛石成分碳，為立方體結構，為自然界最堅硬的物質。

( )14. 下列何種元素和氧化合後的水溶液呈鹼性？
(A)硫 (B)碘 (C)銅 (D)鎂。

【解答】：【D】

【解析】：金屬氧化物溶於水呈鹼性。
2Mg+O₂ à 2MgO
MgO＋H₂O à Mg(OH)₂(鹼性)

( )15. 硫、鉛、銅三者的導電難易度，下列何者正確？
(A)硫＞鉛＞銅　 (B)鉛＞銅＞硫　 (C)銅＞鉛＞硫　 (D)硫＝鉛＝銅。

【解答】：【C】

【解析】：導電性：銀＞銅＞金；鉛是金屬，導電性亦佳，硫為非金屬，難導電。
因此三者：銅＞鉛＞硫。

( )16. 有關化合物的敘述，下列何者不正確？
(A)有一定的組成 (B)可分解成分元素 (C)至少含兩種元素 (D)有成分元素的性質。

【解答】：【D】

【解析】：化合物為兩種以上的元素，依一定的比例相結合。
化合物能以化學方法(加熱、通電、照光)等方式，分離出更簡單的物質。
化合物和組成元素的性質不相同。

( )17. 下列敘述正確的是
(A)常溫常壓下非金屬元素都是固態的 (B)汞是液體，能導電 (C)金屬元素的顏色都是銀灰色 (D)硬度大的元素，大多為固態的非金屬元素。

【解答】：【B】

【解析】：金屬在常溫下只有固態和液態，非金屬則包含固態、液態、和氣態。
汞、銫(熔點28℃)、鎵(熔點30℃)為常溫下的液體。
金屬除了銅(紅色)和金(黃色)之外，皆為銀白色(銀灰色)。

( )18. 下列敘述正確的是
(A)銅是黃色金屬 (B)金屬元素能與任何的非金屬元素結合 (C)常溫下非金屬元素有三種狀態 (D)常溫下金屬元素也有氣態存在。

【解答】：【C】

【解析】：銅是紅色金屬，活性大的金屬能和非金屬結合，形成化合物。
金屬在常溫下只有固態和液態，非金屬則包含固態、液態、和氣態。

( )19. 關於金屬元素與非金屬元素的敘述，下列何者正確？
(A)常溫常壓下，非金屬元素均以固態存在　(B)大多數金屬不具延性及展性　(C)大多數非金屬元素容易導電　(D)一般金屬氧化物的水溶液呈鹼性

【解答】：【D】

【解析】：非金屬在常溫常壓下有固態、液態和氣態；全部的非金屬都沒有延展性；
非金屬除了石墨外，都不能導電，不能導熱。
金屬氧化物若溶於水，會呈鹼性。

( )20. 下列有關於金、銀、銅等三種物質的導電性次序為何？
(A)金＞銀＞銅　(B)銀＞銅＞金　(C)銅＞金＞銀　(D)銅＞銀＞金

【解答】：【B】

【解析】：導電性前三名的金屬：銀＞銅＞金。

( )21. 下列何者的成分元素和鑽石相同？
(A)硫黃　(B)矽砂　(C)黏土　(D)石墨

【解答】：【D】

【解析】：鑽石成分為碳，石墨的成分為碳，兩者為同素異構體。

( )22. 「新切面具有光澤」，「不易破碎，可拉成細絲或軋成薄片」；具有上述元素特性的元素是：
(A)銫和鎵　(B)溴和汞　(C)硫和碳　(D)氧和氮

【解答】：【A】

【解析】：金屬元素具有「新切面具有光澤」，「不易破碎，可拉成細絲或軋成薄片」的性質。
銫(Cs)和鎵(Ga)為金屬元素

二、填充題：

1. 非金屬能和活潑的【金屬】元素起作用；或和氧作用生成【酸性】氧化物。

2. 一般的氣體多為無色，但是氟為【淡黃】色的氣體，氯為【黃綠】色的氣體。

3. 金屬元素中導電性最佳是【銀】，延展性最佳是【金】，熔點最高是【鎢】，熔點最低是【汞】。

4. 非金屬元素沒有一定顏色，溴是【暗紅】色液體，硫是【黃色】固體，碘為【紫黑】色固體。

5. 有甲乙兩種元素，性質如下：甲熔點119℃，難導電；乙熔點659℃，導熱、導電性很強；
以上何者可能為非金屬【甲】。

【解析】：非金屬熔點較低；難導電。

6. 已知A、B、C三物質的實驗結果如下表：

物質	導電性	熔點	沸點	在空氣中燃燒的效應
A	固、液態均能導電	97℃	889℃	燃燒後氧化物在水呈鹼性
B	不導電	113℃	444℃	燃燒後氧化物在水呈酸性
C	不導電	-3℃	80℃	燃燒後生成水蒸氣、二氧化碳

(1) 何者在常溫下為液態？【C】；何者在常溫下為固態？【A、B】。

(2) 何者可能是金屬元素？【A】；何者可能是化合物？：【C】。

(3) 何者可能是硫？【B】；何者可能是汽油？：【C】。

【解析】：(1) 液態物質的溫度介於熔點和沸點之間；
(2) 金屬元素的氧化物溶於水呈鹼性；非金屬元素的氧化物溶於水呈酸性；
(3) 硫為非金屬，不能導電，氧化後溶於水形成酸性。
(4) 汽油含碳氫元素，燃燒後能形成水蒸氣二氧化碳等物質。

物質	外觀	加熱一分鐘	鐵釘鎚打	導電
甲	黑色無光澤	溫熱	碎裂	良
乙	黃色無光澤	起火燃燒	碎裂	不良
丙	紅色無光澤	很燙	變薄	良
丁	銀色有光澤	很燙	變薄	良

7. 湘華取甲乙丙丁四種固體元素，將觀察結果記錄如表，請回答下列問題：

(1) 表中可能是金屬元素的有那些？【丙丁】。

(2) 表中可能是非金屬元素的有那些？【甲乙】。

(3) 表中可能為銅的是【丙】。

(4) 表中可能為石墨的是【甲】。

(5) 表中可能為硫粉的是【乙】。

8. 以元素符號回答下列各種性質的物質：

(1) 延展性最好的金屬為【Au】；

(2) 導電性最好的金屬是【Ag】；

(3) 導電性最好的非金屬是【C】；

(4) 熔點最低的金屬是【Hg】；

(5) 熔點最高的金屬是【W】；

(6) 空氣中含量最多的元素是【N】；

(7) 密度最小的物質是【H】；

(8) 常見的紅色金屬是【Cu】；

(9) 常溫常壓下的液態金屬是【Hg】；

(10) 常溫常壓下唯一的液態非金屬是【Br】。