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41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
學習要點
• 為甚麼原油對我們這麼重要?
41.2 原油41.2 原油
• 原油是怎樣形成的?它含有甚麼成分?
• 分子是甚麼?怎樣以化學式表示元素及化合物?
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
學習要點
• 原油的分餾
41.2 原油41.2 原油
• 不同原油餾分的主要用途
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
A 原油的重要性
閱讀下圖中小保和家人的討論。
原油價格急升,航空公司因而增收燃油附加費。
熱身 燃料、塑膠製品及原油熱身 燃料、塑膠製品及原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
閱讀下圖中小保和家人的討論。
爸爸,為甚麼原油價格會影響燃油附加費呢?
A 原油的重要性熱身 燃料、塑膠製品及原油熱身 燃料、塑膠製品及原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
閱讀下圖中小保和家人的討論。
因為飛機的燃料是源自原油的。
A 原油的重要性熱身 燃料、塑膠製品及原油熱身 燃料、塑膠製品及原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
閱讀下圖中小保和家人的討論。
我知道製造塑膠的原料也是源自原油的,那麼塑膠的價格亦會因而受影響嗎?
A 原油的重要性熱身 燃料、塑膠製品及原油熱身 燃料、塑膠製品及原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 哪些種類的燃料是源自原油的?
2. 為甚麼原油對我們那麼重要?
A 原油的重要性熱身 燃料、塑膠製品及原油熱身 燃料、塑膠製品及原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油
汽油 柴油 石油氣 煤油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
清潔劑塑膠產品 油漆
原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
價格
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
B 原油的形成
原油又稱為石油,是一種黑色、黏滯性高及帶刺鼻氣味的液體
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
海洋動植物死後沉到海底。
1
B 原油的形成
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
殘骸被沙和泥層覆蓋着,沙泥層隨年月積厚,部分會逐漸轉化為岩石。
2
B 原油的形成
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
最後,在高溫、高壓和細菌的作用下,這些殘骸慢慢轉化成原油,同時產生了天然氣。
3
B 原油的形成
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
B 原油的形成
如何開採原油
搭建原油鑽塔把原油從海底泵上來使用。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
B 原油的形成
如何輸送原油
運油輪 輸油管
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
B 原油的形成
如何為原油進行加工
煉油廠
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
• 原油是世界上最重要的天然資源之一。多種燃料及塑膠都是源自原油的。
摘要
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
• 原油是由數百萬年前的海洋動植物殘骸形成的。
摘要
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
細讀下文,然後回答問題。
墨西哥灣原油洩漏事故
2010 年4 月20 日,墨西哥灣一座原油鑽塔起火及發生爆炸。爆炸引致大量原油洩漏,原油沿墨西哥灣海岸蔓延。這是美國史上最嚴重的海上漏油事故。
墨西哥灣鑽油塔爆炸導致生態大災難
活動 41.2
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油鑽塔爆炸導致十一人喪生及十七人受傷。爆炸所引發的漏油事故不單破壞海洋及野生生態環境,亦嚴重影響區內漁業及旅遊業。
活動 41.2
全身沾滿油污的海鳥
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.2
原油公司嘗試在洩漏原油的油井上安裝一個堵漏蓋,以圖將從油井漏出的大部分原油和天然氣抽回海面上接應的油輪。
全身沾滿油污的海鳥
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
可是安裝工程需時,直至7 月15 日才告完成。在成功安裝堵漏蓋前,當局估計每天從油井漏出的原油多達八千四百立方米,體積超過三個標準泳池!
活動 41.2
全身沾滿油污的海鳥
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 試簡述漏油事故怎樣破壞海洋及野生生態環境。
2. 試在互聯網上搜尋更多有關墨西哥灣漏油事故的資料,例如:
• 當局採取甚麼措施以防止油污進一步擴散;
• 漏油事故所引發的其他後果。把你搜尋到的資料與同學分享。
活動 41.2
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
C 原油的成分
原油的主要成分是碳氫化合物。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
碳氫化合物以分子的形式存在
氫碳
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
某些元素或化合物的原子會組成細小的單位,稱為分子。
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
元素的分子只含一種原子。
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
氫原子
氫分子模型
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
元素的分子只含一種原子。
氧原子
氧分子模型
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
元素的分子只含一種原子。
硫分子模型
硫原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
化合物的分子含有不同種類的原子。
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
氧原子
氫原子
水分子模型
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 元素和化合物的分子化合物的分子含有不同種類的原子。
C 原油的成分
氧原子
碳原子
二氧化碳分子模型
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 元素和化合物的分子
C 原油的成分
分子可以用化學式來表示。
H2O H2
一個氫分子含有兩個氫原子
一個水分子含有兩個氫原子和一個氧原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
分子的化學式
試根據下圖顯示的分子模型,在表中填上正確的答案。
(提示:碳、氫、氮和氧的化學符號分別是C、H、N 及O)
活動 41.3
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
分子 分子含有哪種原子?
氮分子
活動 41.3
氮原子氮原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
分子
氮分子
氮原子
元素
元素還是化合物的分子?
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
分子
氮分子
氮原子
分子的化學式是甚麼?
N2
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
氫原子
氮原子
分子 分子含有哪種原子?
氨分子
活動 41.3
氮、氫原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
氫原子
氮原子
分子
氨分子
活動 41.3
元素還是化合物的分子?
化合物
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
氫原子
氮原子
分子
氨分子
活動 41.3
分子的化學式是甚麼?
NH3
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
氫原子 氧原子
碳原子
活動 41.3
分子 分子含有哪種原子?
乙醇分子
碳、氫、氧原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
氫原子 氧原子
碳原子
分子
乙醇分子
化合物
元素還是化合物的分子?
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
氫原子 氧原子
碳原子
分子
乙醇分子
分子的化學式是甚麼?
C2H6O/ C2H5OH
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
分子 分子含有哪種原子?
葡萄糖分子
碳原子氫原子
氧原子
活動 41.3
碳、氫、氧原子
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
分子
葡萄糖分子
碳原子氫原子
氧原子
元素還是化合物的分子?
化合物
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
活動 41.3
分子
葡萄糖分子
碳原子氫原子
氧原子
分子的化學式是甚麼?
C6H12O6
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
• 某些元素或化合物的原子會組成細小的單位,稱為分子。
摘要
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 元素的分子含有_____________ (一種/ 不同種類的) 原子;而化合物的分子則含有 _____________ (一種/ 不同種類的) 原子。
一種
不同種類的
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 分子可以用 _____________來表示,它列出分子中各原子的種類和數量。
化學式
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
C 原油的成分2. 原油內的分子
原油的主要成分是碳氫化合物。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油內的分子
C 原油的成分
分子含有不同數量的碳原子和氫原子
分子的大小各有不同
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油內的分子
碳氫化合物 甲烷
化學式 CH4
分子模型碳原子
氫原子
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油內的分子
碳氫化合物 乙烷
化學式 C2H6
分子模型
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油內的分子
碳氫化合物 丙烷
化學式 C3H8
分子模型
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油內的分子
碳氫化合物 丁烷
化學式 C4H10
分子模型
C 原油的成分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
• 原油是一種混合物,含有多種不同的 ________________。
摘要
碳氫化合物
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 不同的碳氫化合物分子含有不同數量的碳原子和氫原子,因此它們的大小各有不同。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
雖然原油可透過燃燒釋出熱能,但它並不適宜直接用作燃料。你知道箇中原因嗎?
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
燃燒原油
實驗 41.1
目的: 探究原油的外觀和直接燃燒的情形
安全措施: 原油含有可能致癌的物質,進行實驗時必須戴上安全
眼鏡及保護性膠手套。 若皮膚沾上原油,應立即以清潔劑徹底清洗。 在煙櫥內進行實驗。
(示範實驗)
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
所需儀器及材料:
滴管 1蒸發皿 1防火墊 1木條 1原油 5 cm3保護性膠手套 1 對火柴 1 盒
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 把蒸發皿放在防火墊上,用滴管把4 至5 滴原油加在蒸發皿中。
原油是甚麼顏色的?____________________________________________________________________
滴管
原油
蒸發皿
黑色
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 輕輕傾斜蒸發皿。
原油容易流動嗎?____________________________________________________________________
不容易
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
3. 用燃燒中的木條燃點原油。
安全措施:原油是易燃的,必須小心處理。
(a) 你觀察到甚麼?_______________________________________________________________________________________
燃燒中的木條
原油燃燒時產生黃色的火焰和大量黑煙。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
3. (b) 你認為原油是一種優質燃料嗎?為甚麼?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
不是,因為它燃燒時會產生大量灰燼( 黑煙 )。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油
D 提煉原油1. 提煉原油的重要性
黑煙污染物
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 提煉原油的重要性
D 提煉原油
原油
各種分開的碳氫化合物
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 提煉原油的重要性
D 提煉原油
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 原油的分餾
D 提煉原油
分子較小
分子較大
低熔點
高熔點
根據沸點的差異,可以把原油中不同的碳氫化合物分開,這種方法稱為分餾法,而經分餾法分離出來的物質則稱為餾分。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油的分餾
實驗 41.2
目的: 把原油分離為不同餾分,並探究每個餾分的特性。
(示範實驗)
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
所需儀器及材料:
量筒 (10 cm3) 1燒杯 (250 cm3) 1大試管 1試管(標記着1–3) 3試管架 1支架和夾 1附有導管及溫度計(0˚C - 260˚C)的塞 1
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
所需儀器及材料:膠塞 4滴管 4本生燈 1防火墊 1燃燒中的木條 4蒸發皿 4
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
所需儀器及材料:玻璃棒 1濾紙 1 張保護性膠手套 1 對玻璃棉
冰
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
安全措施: 原油含有可能致癌的物質,進行實驗時必須戴上
安全眼鏡及保護性膠手套 若皮膚沾上原油,應立即以清潔劑徹底清洗。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
第一部分 把原油分離成不同餾分
1. 標示三支試管為1、2 和3。
2. 把5 cm3原油倒進大試管內,再把玻璃棉放進大試管。利用玻璃棒把玻璃棉移至大試管底部,使玻璃棉完全浸透原油。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
3. 依下圖所示裝配儀器。
安全措施:原油及其餾分都是易燃的,必須遠離火源。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
溫度計(0˚C–260˚C)
大試管
導管
試管
冰冷水
試管架
浸過原油的玻璃棉
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
4. 把原油慢慢加熱。前後移動本生燈,使原油受熱均勻。
5. 當溫度上升至70˚C 時,把試管1 移離,並換上試管2 以收集餾液。把換出的試管1 塞好,放在試管架內。試管1 收集到的是沸點在70˚C 以下的碳氫化合物。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
餾液 第一餾分
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
6. 用較強的本生焰繼續把原油加熱。
7. 當溫度上升至120˚C 時,換上試管3。把換出來的試管2 塞好,放在試管架內。試管2 收集到的是沸點介乎70˚C 至120˚C 之間的碳氫化合物。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
8. 繼續把原油加熱,並用試管3 收集沸點介乎120˚C 至150˚C 之間的碳氫化合物。而在大試管內的剩餘物則是沸點在150˚C 以上的碳氫化合物。換言之,你已收集到原油中的四個餾分。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
第四餾分(150˚C以上)
第一餾分(70˚C以下)
大試管
第二餾分(70˚C 至 120˚C)
第三餾分(120˚C 至 150˚C)
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
第二部份 比較不同原油餾分的特性
9. 細心觀察各個餾分的顏色,把觀察結果記錄在下頁的表中。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
10. 把塞好的試管逐一傾斜,觀察每個餾分流動的情況。餾分愈容易流動,表示它的黏度愈低。把觀察結果記錄在同一表內。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1 32
4
11. 如右圖所示,把濾紙劃分成四個區域,每一個區域代表一個餾分,然後用滴管分別把一滴餾分滴在濾紙上。觀察各個餾分揮發的次序,比較它們的揮發性,並把觀察結果記錄在同一表內。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
12. (a) 利用滴管從各餾分中抽取少量樣本,分別加在蒸發皿內
安全措施: 原油餾分是易燃的,必須小心處理。 本步驟必須在煙櫥內進行。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
12. (b) 用燃燒中的木條燃點各餾分,比較它們的易燃性。同時比較每個餾分在燃燒時產生黑煙的多少,把結果記錄在同一表內。
燃燒中的木條
蒸發皿
餾分
防火墊
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
特性餾分
第一個 第二個
沸點(1:最低;4:最高)顏色(1:最淺;4:最深)黏度(1:最低;4:最高)
1
1
1
2
2
2
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
特性餾分
第一個 第二個
揮發性(1:最低;4:最高)易燃性(1:最低;4:最高)燃燒時釋出的黑煙(1:最少;4:最多)
1
4
1
2
3
2
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
特性餾分
第三個 第四個
沸點(1:最低;4:最高)顏色(1:最淺;4:最深)黏度(1:最低;4:最高)
3
3
3
4
4
4
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
特性餾分
第三個 第四個
揮發性(1:最低;4:最高)易燃性(1:最低;4:最高)燃燒時釋出的黑煙(1:最少;4:最多)
3
2
3
4
1
4
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 沸點愈低的餾分,• 顏色愈 ________ (淺/ 深);• 黏度愈 ________ (低/ 高);• 愈 ________ (易/ 難) 揮發;
淺低
易
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 沸點愈低的餾分,• 愈 ________ (易/ 難) 燃燒;
及• 燃燒時所釋出的黑煙愈
_______ (少/ 多)。
易
少
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
低溫
高溫
原油中不同的碳氫化合物
熔爐(400˚C)
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油中不同的碳氫化合物
熔爐(400˚C)
原油在熔爐內加熱。加熱後的原油有部分會變成蒸氣,而有部分則保持在液體狀態。
每個餾分仍然是碳氫化合物的混合物,而每個餾分所含的各種碳氫化合物,沸點相若。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
原油中不同的碳氫化合物
熔爐(400˚C)
原油在熔爐內加熱。加熱後的原油有部分會變成蒸氣,而有部分則保持在液體狀態。 呈液態的原油會流往
塔底分離出來。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
高溫
低溫
呈氣態的原油會在塔內向上升,原油中不同的碳氫化合物會於塔內不同層數冷卻並凝結。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
高溫
低溫
• 分子較小的碳氫化合物沸點較低,會在較冷的上層凝結。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
高溫
低溫
• 分子較大的碳氫化合物沸點較高,會在較熱的下層凝結。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 根據沸點的差異, 原油中不同的碳氫化合物可以利用___________ 來分離。
• 原油是在煉油廠內分餾提煉的,而提煉過程主要在分餾塔內進行。
分餾法
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
石油氣40˚C以下
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
汽油 (汽車燃料)40˚ - 70˚C
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
石油腦
70 - 170˚C
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
煤油170 - 250˚C
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
柴油
250 - 350˚C
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
超過 350˚C
燃油,蠟和瀝青
E 原油餾分的用途餾分及用途沸點範圍
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 用作燃料大部分的原油餾分可用作燃料。
家用燃料
石油氣石油氣
E 原油餾分的用途
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
交通工具的燃料
汽油 – 汽車的燃料汽油 – 汽車的燃料 煤油 – 飛機的燃料煤油 – 飛機的燃料
E 原油餾分的用途1. 用作燃料大部分的原油餾分可用作燃料。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 用作燃料
燃油 – 輪船的燃料燃油 – 輪船的燃料 石油氣 – 計程車的燃料石油氣 – 計程車的燃料
E 原油餾分的用途
交通工具的燃料
大部分的原油餾分可用作燃料。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
1. 用作燃料
柴油 – 貨車和巴士等重型車輛的燃料柴油 – 貨車和巴士等重型車輛的燃料
E 原油餾分的用途
大部分的原油餾分可用作燃料。
交通工具的燃料
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 用作原料某些原油餾分可用作原料,製造不同的化學品。
塑膠製品 聚酯 ( 塑膠的一種) 衣服
E 原油餾分的用途
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 用作原料
油漆 清潔劑 藥膏
E 原油餾分的用途
某些原油餾分可用作原料,製造不同的化學品。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
2. 用作原料
殺蟲劑 蠟燭
E 原油餾分的用途
某些原油餾分可用作原料,製造不同的化學品。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
摘要
• 原油不但是燃料的重要來源,亦是製造多種產品的原料。
41.1 41.2
第四十一章 現代物料及原油
測試站 41.1 & 41.21. 以下哪些有關原油的敍述是正確的?
(1) 原油的黏滯性高。
(2) 原油是碳氫化合物的混合物。(3) 我們可以透過分餾法,把原油分離
成不同的餾分。
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第四十一章 現代物料及原油
A. 只有(1) 和(2)B. 只有(1) 和(3)C. 只有(2) 和(3)D. (1)、(2) 和(3)
測試站 41.1 & 41.21. 以下哪些有關原油的敍述是正確的?
D
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第四十一章 現代物料及原油
2. 以下哪些有關碳氫化合物的敍述是正確的?
(1) 碳氫化合物是由碳和氫組成的化合物。
(2) 碳氫化合物的分子愈大,沸點也愈高。
(3) 丁烷是原油中最大的碳氫化合物。
測試站 41.1 & 41.2
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第四十一章 現代物料及原油
A. 只有(1) 和(2)B. 只有(1) 和(3)C. 只有(2) 和(3)D. (1)、(2) 和(3)
測試站 41.1 & 41.22. 以下哪些有關碳氫化合物的敍述是正確的?
A
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第四十一章 現代物料及原油
3. 把以下從原油提煉出來的餾分,和它們的沸點範圍及主要用途配對。
沸點範 餾分 主要用途
40˚C 以下 • • 石油腦 • • 用作計程車燃料70˚C 至170˚C
• •石油氣
• • 用作生產煤氣
170˚C 至250˚C
• •瀝青
• • 用作飛機燃料
350˚C 以上 • • 火水 • • 用作鋪設路面
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第四十一章 現代物料及原油
4. 試寫出以下分子的化學式。
(a) 硫 _____________(b) 水 _____________(c) 二氧化碳 _____________(d) 乙烷 _____________
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S8H2OCO2C2H6