《第一節(jié) 原子結構與元素周期表》課件-高中化學-必修第一冊-人教版

原子結構與元素周期表

主講人：目錄壹原子結構基礎貳元素周期表概述肆元素周期律叁元素的分類原子結構基礎01原子的定義原子作為物質的基本單位原子是構成物質的最小單位，不可再分，是化學反應的基本參與者。原子的組成原子由帶正電的原子核和圍繞核運動的帶負電的電子組成，核內包含質子和中子。原子核與電子原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子無電，共同決定元素的原子序數(shù)和質量。原子核的組成不同元素的原子核中質子與中子的比例不同，這種比例差異導致了元素的多樣性。質子與中子的比例電子圍繞原子核運動，形成電子云，電子的排布遵循量子力學的規(guī)則，決定元素的化學性質。電子的分布電子在不同能級的軌道上分布，形成電子層結構，電子層的填充順序決定了元素的周期性。電子層結構01020304原子模型的發(fā)展19世紀末，湯姆遜提出電子嵌在正電荷的“布丁”中，為原子結構的探索奠定基礎。湯姆遜的葡萄干布丁模型01盧瑟福通過金箔實驗發(fā)現(xiàn)原子內部有密集的核，提出原子由核和電子組成。盧瑟福的核式模型0220世紀初，玻爾將量子理論應用于原子模型，解釋了氫原子光譜，為現(xiàn)代原子理論鋪路。玻爾的量子模型03原子量與質量數(shù)定義與區(qū)別原子量是元素平均質量，質量數(shù)是特定同位素的核子總數(shù)。計算方法科學測量技術質譜儀用于測量原子質量，幫助科學家確定元素的質量數(shù)和同位素比例。原子量通過同位素豐度加權平均計算，質量數(shù)則為質子數(shù)與中子數(shù)之和。元素周期表中的應用周期表中元素的原子量是基于地殼和人體中同位素的相對豐度。元素周期表概述02周期表的構成周期表分為s、p、d、f四個區(qū)，每個區(qū)的元素具有相似的電子排布和化學性質。周期表的分區(qū)元素周期律是周期表的基礎，它揭示了元素性質的周期性變化規(guī)律。元素周期律元素周期律元素周期律揭示了元素性質的周期性變化，如原子半徑和電離能。元素的周期性01元素按周期和族分類，同一族元素具有相似的化學性質。元素的分組規(guī)律02元素的電子排布決定了其在周期表中的位置，反映了周期律。電子層結構與周期律03周期律指導了新元素的預測和化學反應的解釋，如放射性元素的發(fā)現(xiàn)。元素周期律的應用04周期表的分類主族元素位于周期表的兩側，而過渡金屬位于中間，它們的電子排布和化學性質有顯著差異。主族元素與過渡金屬01非金屬、金屬和半金屬02周期表中，元素根據(jù)其物理和化學性質被分為非金屬、金屬和半金屬（或稱金屬類）。周期表的應用利用周期表，科學家可以預測不同元素間可能發(fā)生的化學反應及其性質?；瘜W反應預測周期表幫助科學家發(fā)現(xiàn)新材料，如半導體材料，推動了電子科技的發(fā)展。新材料研發(fā)周期表中的元素特性對于藥物分子設計至關重要，影響藥物的合成和效果。藥物設計元素的分類03金屬與非金屬金屬元素的特性金屬元素通常具有良好的導電性和導熱性，如銅和鋁，廣泛應用于電線和散熱器。非金屬元素的特性非金屬元素如碳和硫，往往具有絕緣性和化學活性，常用于電池和化肥生產。金屬與非金屬的化學反應金屬與非金屬反應時，通常會形成離子化合物，例如食鹽（氯化鈉）的形成。金屬與非金屬的物理狀態(tài)金屬多為固體，而非金屬則有固體、液體和氣體多種形式，如氧氣和氯氣。過渡金屬過渡金屬廣泛應用于催化劑、合金制造和電鍍等領域，如鉑在汽車催化劑中的應用。過渡金屬的應用過渡金屬通常具有高熔點、良好的導電性和導熱性，以及可變的氧化態(tài)。過渡金屬的特性過渡金屬位于元素周期表的d區(qū)，具有未填滿的d電子層，如鐵、銅等。過渡金屬的定義稀土元素稀土元素是一組17種金屬元素，包括鑭系元素和鈧、釔，因其化學性質相似而被歸類。稀土元素的定義全球稀土資源分布不均，中國、澳大利亞和美國是主要的稀土元素生產國。稀土元素的全球分布稀土元素廣泛應用于高科技領域，如智能手機、風力渦輪機和電動汽車的制造。稀土元素的應用稀土元素的提取過程復雜，涉及多步驟的化學處理，以分離出純凈的稀土金屬。稀土元素的提取氣體元素惰性氣體如氦、氖、氬等，它們的外層電子已滿，化學性質穩(wěn)定，不易與其他元素反應。惰性氣體01活性氣體如氫、氧、氮等，它們的化學性質較為活躍，容易與其他元素發(fā)生反應?；钚詺怏w02元素周期律04周期律的定義元素周期律揭示了元素的物理和化學性質隨原子序數(shù)的增加而呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。元素性質的周期性變化隨著原子序數(shù)的遞增，電子填充到不同能級的軌道，形成周期性的電子層結構。電子層結構的重復模式周期律為元素的分類提供了依據(jù)，將具有相似化學性質的元素歸為一組，形成周期表的族。元素分類的依據(jù)周期律的規(guī)律性元素周期律顯示，電子填充遵循特定順序，形成周期性重復的電子層結構。電子層排布規(guī)律隨著原子序數(shù)的增加，元素的化學性質表現(xiàn)出周期性的變化，如金屬到非金屬的過渡?；瘜W性質周期性變化周期律與元素性質隨著周期表中元素的遞增，原子半徑呈現(xiàn)周期性的增大和減小。原子半徑的變化元素的電離能隨著周期表的行增加而增加，列增加則先減小后增加。電離能的趨勢元素的化學活性與其在周期表中的位置密切相關，通常金屬元素活性較高。元素的化學活性原子結構與元素周期表(1)

原子結構01原子結構

原子是構成物質的基本單位，其結構揭示了物質的基本性質和行為。原子結構主要由原子核和圍繞其旋轉的電子組成，原子核由質子和中子構成，它們共同決定了元素的種類和原子量。電子在特定的軌道上運動，這些軌道被稱為電子殼層或能級。電子在這些殼層中的排列方式決定了元素的化學性質。元素周期表02元素周期表

元素周期表是根據(jù)元素的原子序數(shù)（即原子核中的質子數(shù)）將元素進行排序的表格。它分為若干行和列，每一行代表一個元素系列，每一列則代表了具有相似化學性質的元素群組。元素周期表呈現(xiàn)了元素的周期性變化規(guī)律，使我們對元素的性質、結構和變化有了直觀的認識。原子結構與元素周期表的關聯(lián)03原子結構與元素周期表的關聯(lián)

原子結構和元素周期表之間存在著緊密的聯(lián)系，元素的化學性質主要取決于其最外層電子的數(shù)量和分布，這在元素周期表中得到了直觀的體現(xiàn)。例如，同一族（列）的元素具有相似的化學性質，這是因為它們的電子殼層結構相似。此外，周期表中的某些趨勢也反映了電子排布的變化規(guī)律，如隨著原子序數(shù)的增加，元素的電子層數(shù)增加，反映在周期表上則是從左到右元素的硬度逐漸增加，金屬性質逐漸減弱，非金屬性質逐漸增強。結語04結語

原子結構和元素周期表是理解物質世界的兩個關鍵工具，通過深入了解原子的內部結構以及元素在周期表中的排列規(guī)律，我們可以更好地理解和預測物質的性質和行為。這些基礎知識不僅為我們打開了探索自然世界的大門，也為化學、材料科學和其他相關領域的科學研究提供了有力的工具。在未來，隨著科學技術的不斷進步，我們有望揭示更多關于原子和元素的奧秘，進一步拓展人類對自然界的認知。原子結構與元素周期表(3)

原子結構概述01原子結構概述

原子由原子核和核外電子組成，原子核位于原子中心，帶正電荷，由質子和中子構成。核外電子帶負電荷，繞著原子核高速旋轉。原子核的質子數(shù)決定了元素的種類，即原子序數(shù)。元素周期表概述02元素周期表概述

元素周期表是按照原子序數(shù)遞增的順序排列的表格，它將目前已知的118種元素分為7個周期和18個族。周期表中，元素的物理和化學性質呈現(xiàn)出周期性變化，這一規(guī)律被稱為周期律。原子結構與元素周期表的關系03原子結構與元素周期表的關系

1.原子結構與周期律的關系元素周期表的周期性變化與原子結構密切相關，原子核外電子的排布決定了元素的化學性質，而電子排布的周期性變化導致了元素性質的周期性變化。例如，同一周期的元素，原子半徑隨著原子序數(shù)的增加而減小，這是因為核電荷數(shù)的增加使得電子云收縮。

元素周期表在化學、材料科學、能源等領域具有廣泛的應用。通過對原子結構的研究，科學家們可以預測新元素的性質，開發(fā)新型材料，提高能源利用效率等。2.元素周期表與原子結構的應用結語04結語

原子結構與元素周期表是研究物質世界的兩個重要工具，通過對原子結構的深入研究，科學家們揭示了元素周期表的奧秘，為人類認識自然、改造自然提供了有力支持。在未來的科學探索中，原子結構與元素周期表將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，引領我們走進更加美好的未來。原子結構與元素周期表(4)

原子結構的探秘01原子結構的探秘從19世紀初湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子，到20世紀初盧瑟福提出原子核模型，再到玻爾、薛定諤等科學家對原子結構的深入研究，人們對原子結構的認識不斷深化。目前，量子力學成為描述原子結構的主流理論。原子，是物質的基本組成單位，由原子核和核外電子構成。原子核位于原子中心，帶正電荷，由質子和中子組成。質子數(shù)決定了原子的種類，即元素的種類。核外電子帶負電荷，圍繞原子核高速運動。

1.原子的組成2.原子結構的演變

元素周期表的奧秘02元素周期表的奧秘

1.元素周期表的誕生元素周期表最早由俄國化學家門捷列夫于1869年提出。他將當時已知的63種元素按照原子量大小排序，并發(fā)現(xiàn)元素性質呈現(xiàn)周期性變化。這一發(fā)現(xiàn)使化學家們認識到，元素之間存在著內在的聯(lián)系。2.元素周期表的結構元素周期表按照原子序數(shù)遞增排列，分為7個周期和18個族。其中，周期表示元素的電子層數(shù)，族表示元素原子的最外層電子數(shù)。元素周期表不僅展示了元素的排列規(guī)律，還揭示了元素性質的周期性變化。

原子結構與元素周期表的關系03原子結構與元素周期表的關系