《前言化學(xué)元素》課件

前言化學(xué)元素什么是化學(xué)元素？構(gòu)成物質(zhì)的基本單元化學(xué)元素是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，是具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。種類繁多自然界中存在著90多種化學(xué)元素，還有許多人工合成的元素。用途廣泛化學(xué)元素構(gòu)成了我們周圍的一切，從空氣、水到巖石、生物，它們在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用?；瘜W(xué)元素的定義構(gòu)成物質(zhì)的基本單元化學(xué)元素是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，無法通過化學(xué)方法分解成更簡單的物質(zhì)。原子種類每種化學(xué)元素都對應(yīng)一種原子，原子是構(gòu)成元素的最小粒子?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)元素具有特定的化學(xué)性質(zhì)，決定了它們在化學(xué)反應(yīng)中的行為?；瘜W(xué)元素的分類金屬元素大多數(shù)元素屬于金屬元素，例如鐵、銅、鋁等。非金屬元素非金屬元素包括氧、氮、碳等，它們與金屬元素在物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上存在明顯差異。過渡元素過渡元素位于元素周期表中第4-11族，它們具有金屬元素的性質(zhì)，但也有一些獨(dú)特的性質(zhì)。原子的構(gòu)成1原子核質(zhì)子和中子2電子云帶負(fù)電的電子原子的基本粒子質(zhì)子帶正電荷，位于原子核內(nèi)，質(zhì)量約為1.6726×10-27千克。中子不帶電荷，位于原子核內(nèi)，質(zhì)量與質(zhì)子接近，約為1.6749×10-27千克。電子帶負(fù)電荷，繞原子核高速運(yùn)動，質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子和中子，約為9.1094×10-31千克。原子核的構(gòu)成1質(zhì)子帶正電荷，決定元素種類。2中子不帶電荷，影響原子核的穩(wěn)定性。原子結(jié)構(gòu)示意圖原子結(jié)構(gòu)示意圖是一種用圖形的方式來表示原子結(jié)構(gòu)的模型。示意圖中，原子核被畫成一個(gè)圓圈，位于原子中心的正中央。核外電子則被畫成一些小圓圈，圍繞著原子核運(yùn)動。圖中用不同顏色的圓圈來區(qū)分電子所在的能級，并用箭頭來表示電子的運(yùn)動方向。原子的量子模型1電子云模型電子在原子核外空間的運(yùn)動不再用確定的軌道來描述，而是用概率來描述電子出現(xiàn)的幾率。2量子化電子的能量是量子化的，只能取一些特定的值，不能取任意值。3能級躍遷當(dāng)電子吸收能量時(shí)，可以躍遷到更高的能級，當(dāng)電子釋放能量時(shí)，可以躍遷到更低的能級。能級與電子排布電子能級原子中的電子占據(jù)不同的能級，稱為電子能級。能級越高，電子能量越高。電子排布電子在不同能級上的排布方式稱為電子排布，遵循泡利不相容原理、洪特規(guī)則和能量最低原理。元素周期表的發(fā)展1869年，門捷列夫首次提出元素周期律，并編制出第一張?jiān)刂芷诒怼?913年，莫斯利用原子序數(shù)排列元素，完善了元素周期律?，F(xiàn)代元素周期表以原子序數(shù)排列元素，并根據(jù)元素的電子層結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行分類。元素周期表的構(gòu)成1周期元素周期表按原子序數(shù)遞增排列，同一周期元素具有相同的電子層數(shù)，化學(xué)性質(zhì)相似。2族同一族元素具有相同的價(jià)電子數(shù)，化學(xué)性質(zhì)相似，例如，堿金屬元素都容易失去一個(gè)電子，形成+1價(jià)的離子。3主族主族元素的價(jià)電子數(shù)等于族序數(shù)，例如，第一主族元素只有一個(gè)價(jià)電子，第二主族元素有兩個(gè)價(jià)電子。4副族副族元素的價(jià)電子數(shù)不等于族序數(shù)，例如，銅元素有兩個(gè)價(jià)電子，但它位于第一副族。元素周期表的版式元素周期表采用長式周期表，將元素按原子序數(shù)遞增的順序排列。周期表橫向分為7個(gè)周期，表示元素的電子層數(shù)?？v向分為18個(gè)族，表示元素的最外層電子數(shù)，具有相似化學(xué)性質(zhì)的元素位于同一族。元素周期表還包含一些特殊的區(qū)域，例如鑭系元素和錒系元素。元素的命名規(guī)則發(fā)現(xiàn)者命名通常由發(fā)現(xiàn)者根據(jù)元素的性質(zhì)或來源命名。地名或人名例如，釙（Po）以波蘭（Poland）命名，鋦（Cm）以居里夫人（Curie）命名。希臘語或拉丁語一些元素的名稱源于希臘語或拉丁語，例如，金（Au）來自拉丁語Aurum，意為“金色”。元素的編號與符號編號每個(gè)元素都有一個(gè)唯一的原子序數(shù)，它反映了原子核中質(zhì)子的數(shù)量。符號元素符號通常由一個(gè)或兩個(gè)字母組成，第一個(gè)字母大寫，第二個(gè)字母小寫。例如，氫的符號是H，氧的符號是O。元素在生活中的應(yīng)用碳、氫、氧、氮等元素構(gòu)成我們?nèi)粘Ｊ澄镏械母鞣N營養(yǎng)物質(zhì)。鋼鐵、水泥、玻璃等材料廣泛應(yīng)用于建筑、交通、能源等領(lǐng)域。硅、鍺等半導(dǎo)體元素是電子器件和芯片的核心材料。常見金屬元素鐵鐵是地殼中含量最多的金屬元素之一，廣泛應(yīng)用于鋼鐵制造、機(jī)械制造、建筑等領(lǐng)域。鋁鋁是輕金屬，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子產(chǎn)品、建筑等領(lǐng)域。銅銅是良好的導(dǎo)電材料，廣泛應(yīng)用于電線、電纜、電子元件等領(lǐng)域，還用于制造合金、裝飾品等。常見非金屬元素氮?dú)饪諝庵泻孔疃嗟脑兀瑢ι陵P(guān)重要。氧氣生命必需元素，參與呼吸作用和燃燒反應(yīng)。碳構(gòu)成有機(jī)化合物的主要元素，是生命的基礎(chǔ)。硫存在于蛋白質(zhì)和一些礦物質(zhì)中，具有特殊氣味。氣體元素的特性狀態(tài)在常溫常壓下為氣態(tài)。密度密度通常較小，比空氣輕。擴(kuò)散性氣體分子間距離較大，易于擴(kuò)散?？蓧嚎s性氣體分子間距離較大，易于壓縮。放射性元素的性質(zhì)放射性元素的原子核不穩(wěn)定，會自發(fā)地放出射線，如α射線、β射線和γ射線。放射性元素會發(fā)生衰變，衰變過程會釋放能量，并轉(zhuǎn)化為其他元素。放射性元素的射線對人體有危害，會造成輻射損傷，因此要小心使用。元素的性質(zhì)與用途金金是一種貴金屬，用于制作珠寶、貨幣和電子設(shè)備。硅硅是半導(dǎo)體材料，用于制造芯片、太陽能電池板等。氧氧氣是生命必需物質(zhì)，用于醫(yī)療、工業(yè)和航空航天。元素在科技中的地位科技的基礎(chǔ)元素是構(gòu)成物質(zhì)的根本，沒有元素，就沒有各種各樣的物質(zhì)，也就沒有科技發(fā)展?？萍嫉尿?qū)動力新的元素被發(fā)現(xiàn)，新的材料被開發(fā)，新的技術(shù)被發(fā)明，這些都推動著科技的進(jìn)步。科技的未來對元素的認(rèn)識和應(yīng)用，將繼續(xù)推動著科技的不斷發(fā)展，開創(chuàng)人類更加美好的未來。元素在宇宙中的分布?xì)浜秃ふ贾鲗?dǎo)地位氫和氦是宇宙中最豐富的元素，它們構(gòu)成了宇宙物質(zhì)的大部分。氫約占宇宙總質(zhì)量的75%，氦約占25%。其他元素的含量較少其他元素的含量遠(yuǎn)低于氫和氦，但它們對恒星、行星和生命的形成至關(guān)重要。元素的分布與恒星演化有關(guān)恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)創(chuàng)造了更重的元素，這些元素被釋放到宇宙中，形成了新的恒星、行星和星系。元素的發(fā)現(xiàn)歷史1古代文明人類很早就認(rèn)識了一些元素，例如金、銀、銅、鐵等。2煉金術(shù)時(shí)期煉金術(shù)士們嘗試將賤金屬轉(zhuǎn)化為貴金屬，并發(fā)現(xiàn)了許多新元素。3近代化學(xué)隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對元素的認(rèn)識不斷加深，并發(fā)展出元素周期表。元素的命名由來古代文明許多元素的名稱源于古代文明，例如金、銀、銅等。拉丁語在18世紀(jì)和19世紀(jì)，科學(xué)家們開始使用拉丁語來命名新發(fā)現(xiàn)的元素。發(fā)現(xiàn)者有些元素以發(fā)現(xiàn)者的名字命名，例如釙（Po）以居里夫人的名字命名。性質(zhì)一些元素以其性質(zhì)命名，例如氫（H）以其輕盈的性質(zhì)命名。元素周期表的重要性元素周期表將所有已知的元素按原子序數(shù)排列，揭示了元素周期律，展現(xiàn)了元素性質(zhì)的規(guī)律性，幫助理解化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)。它預(yù)測了未知元素的存在，并指導(dǎo)了新元素的發(fā)現(xiàn)，推動了化學(xué)研究的進(jìn)展，擴(kuò)展了人類對物質(zhì)世界的認(rèn)識。元素周期表廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域，為化學(xué)研究提供基礎(chǔ)，指導(dǎo)新材料的開發(fā)，促進(jìn)科技創(chuàng)新。元素周期表的發(fā)展趨勢1預(yù)測新元素科學(xué)家們通過研究，不斷預(yù)測和尋找新的化學(xué)元素，不斷完善周期表。2周期表擴(kuò)展周期表已經(jīng)從最初的63個(gè)元素?cái)U(kuò)展到現(xiàn)在的118個(gè)元素。3周期性規(guī)律元素周期表中元素的性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化，可以幫助我們理解元素的性質(zhì)和反應(yīng)。認(rèn)識化學(xué)元素的意義理解物質(zhì)的構(gòu)成化學(xué)元素是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元，了解元素，就能理解物質(zhì)的本質(zhì)和性質(zhì)。推動科學(xué)進(jìn)步對元素的深入研究，推動了化學(xué)、物理、生物等學(xué)科的發(fā)展，促進(jìn)了科技進(jìn)步。應(yīng)用于科技創(chuàng)新元素在材料科學(xué)、能源技術(shù)、醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動了科技創(chuàng)新和社會發(fā)展。化學(xué)元素的奧秘探索原子結(jié)構(gòu)探索原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，揭示原子核、電子、質(zhì)子、中子的奧秘。周期律研究元素周期表，發(fā)現(xiàn)元素性質(zhì)的規(guī)律，預(yù)測未知元素的性質(zhì)。化學(xué)反應(yīng)觀察化學(xué)反應(yīng)，分析元素在反應(yīng)中的變化規(guī)律，探究物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。我們身邊的化學(xué)元素氧氣空氣中含量最多的元素，維持生命的必需品。碳構(gòu)成生命的基礎(chǔ)元素，存在于所有生物體內(nèi)。鐵制造工具、建筑材料的重要金屬元素，也是人體必需的微量元素。氫宇宙中含量最多的元素，是水的主要成分。化學(xué)元素與科技創(chuàng)新材料科學(xué)新材料的開發(fā)和應(yīng)用離不開對元素性質(zhì)的深入研究，例如碳納米管、石墨烯等材料的出現(xiàn)，推動了科技的進(jìn)步。電子科技硅、鍺等元素在電子元件、半導(dǎo)體材料等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，推動了電子科技的快速發(fā)展。能源領(lǐng)域鋰、鈷等