影片試拍 - Explain Everything

是咁的，近幾個月蔡蛇想試high tech野，所以特意買部iPad用Explain Everything拍教學短片。原本想由九月開始每個月拍兩三段，但因為太忙的關係變左一個月一段。以下是一段比較出得街的短片︰


https://www.youtube.com/watch?v=NEIatAEA6Ro

(唔好問我點解由Structure & bonding 開始，我暫時只喺諗到咩就拍咩，遲下會再有系統d錄片)

由於初學緣故，影片的收音和所用圖片都比較粗糙，請大家見諒。如果有Explain everything / 拍片的高手亦不妨指點一下，等我將來拍到更高質素的短片。

無機及有機化合物的氫鍵

比較不同物質的氫鍵

從上文比較不同物質的沸點就會發現氫鍵都比范德華力更強，純粹預測這兩種物質的物理性質難度不大。不過如果要比較幾隻具氫鍵的物質就較為複雜。我們可以從最簡單的NH₃、H₂O和HF講起。比較它們的沸點會發現H₂O的Intermolecular force是最強︰

Molecules	NH3	H2O	HF
Boiling point (oC)	-33.34	100	19.54

氫鍵︰形成的條件及影響

上回講到的范德華力是由分子間微弱的靜電引力組成。如果某分子能組成更多范德華力(如有一個適合的形狀及更大的表面面積)，就需要更多能量分拆分子，該物質就會有更高的沸點、溶點及密度。如果分子有較強的分子間引力(Intermolecular force)，這些物質一樣有高沸點、溶點及密度。

要解釋落去先要講返極性分子，其Intermolecular force(如范德華力)來自分子間的正負吸引力︰

當分子中不同原子的電負差(electronegativity difference)越大，分子電荷越大，分子之間的引力就越大。換句話說，如果將氫(hydrogen)這個電負性低的原子和Nitrogen, oxygen & fluorine等電負性高的原子組合起來就得出特別強的Intermolecular force。這稱為氫鍵(Hydrogen bond)。

Structure & Bonding_試題分析 2

DSE/Sample Paper/1B/7

Complete the table below by

(a) drawing a three-dimensional diagram for the structure of each solid substance (3 marks), and

(b) giving an explanation of whether the solid substance is an electrical conductor. (3 marks)

Solid substance	Three-dimensional diagram for the structure of the solid substance	Explanation of whether the solid substance is an electrical conductor
Diamond
Graphite
Caesium chloride

考評局的DSE Sample paper問題較簡單直接，但介紹這題的目的想一次提醒大家要識畫鑽石、石墨及二氧化矽的巨型共價結構之餘，亦希望大家留意DSE只會考的兩種ionic compounds︰Sodium chloride & Cesium chloride(氯化銫)的巨型離子結構不一樣。

Structure & Bonding_試題分析

此課題目繁多、不時在公開試出現。在此挑選一些較特別的題目講解，順道就上次課題繼續伸延。(時間關係，長題目下次這兩天再補加)

DSE/13/1A/1

Silicon is an element in Group IV of the Periodic Table. The oxide of silicon has the chemical formula SiO₂. Which of the following statements about silicon and its oxide is correct?

A.          Silicon is a good conductor of heat.

B.          Silicon exists as simple molecules.

C.          SiO₂ is a hard material at room temperature.

D.         SiO₂ dissolves in water to give an acidic solution.

除了上次提及的鑽石、石墨及二氧化矽外，硼(Boron)及矽(Silicon)亦具有巨型共價結構，不過在考試中無須畫出此兩種元素的結構。矽的結構內全是由共價鍵組合出來、沒有任何簡單分子，它的傳熱能力和離子化合物及簡單分子一樣麻麻 (事實上傳熱能力好的都是金屬和石墨)。所以A及B都錯。

簡單分子結構及其特性

上文講到以共價鍵連接原子而組成巨型結構的物質都有很強的硬度及「溶點」，但具有共價鍵的物質就不一定夠強。大部分非金屬元素組成的物質(下稱非金屬物質)如二氧化碳  (CO₂)和水  (H₂O)以及剛才提及的乙烯  (Ethene)及2-丁烯  (but-2-ene)的溶點及硬度都很低。原子透過分子內的共價鍵已經變得穩定，所以分子之間不會出現共價鍵而只是微弱的范德華力、形成以下的簡單分子結構︰

最後一分鐘_金屬及離子化合物在物理性質上的分別

金屬及離子化合物分別組成巨型金屬結構及巨型離子結構，造成不同的物理性質。

由於兩者都有很強的化學鍵，他們的溶點、沸點、密度及硬度都很高。但離子化合物十分易碎 (Brittle)。這是由於離子層移位後就會和另一層互相排斥、最終碎裂︰

最後一分鐘系列_離子鍵 Ionic bond

和Giant metallic structure稍為相似的是巨型離子結構(Giant ionic structure)。礦物、大部分寶石、碳酸物及氧化物都擁有此結構。

單看原材料亦非常容易分得清楚︰離子結構就是來自金屬原子的陽離子(Cation，帶正極)和來自非金屬原子的陰離子(anion，帶負極)相互結合而成。既然金屬原子會放出電子，未穩定的非金屬原子(Group V / VI / VII)就可以冷手執個熱煎堆、把電子據為己有令自己變成Octet structure而穩定下來。

最後一分鐘系列之Structures & Bonding (1)

未來幾篇文會同大家一齊迎接Form Test來臨。今日先講structure & bonding。

根據Octet Rule，原子要穩定下來就要像貴氣體(Noble gas)一樣擁有8粒最外層電子(這結構又稱為Octet Structure) (註：氫Hydrogen及鋰Lithium除外，它們要和氦Helium一樣有2粒最外層電子才穩定、這稱為Dulpet Rule)。但原子上的電子並不能呼之則來、揮之則去，所以原子和原子之間會產生化學鍵以改變最外層電子的數量。這包括金屬鍵、離子鍵及共價鍵。而這些鍵都是靜電吸引力(Electronstatic force, 其實即係正負極粒子的吸引力)，引力會隨粒子電荷的增加及粒子尺寸的減少而增大。