《组成物质的元素》课件

组成物质的元素物质由元素组成元素是构成物质的基本单元导言物质的多样性自然界充满了丰富多彩的物质，从岩石、土壤、水到植物、动物，无不体现着物质世界的奇妙各种物质拥有不同的颜色、形态、性质，展现出无限的可能性物质世界由各种元素构成，而元素是构成物质的基本单元，就像搭积木一样，不同的元素组合起来形成千变万化的物质元素的概念最小的化学物质排列方式元素的性质元素是组成物质的基本成分，它们是不能再元素被组织在周期表中，根据它们在原子结每个元素都有自己独特的物理和化学性质，分解成更简单的物质的纯净物构和化学性质上的相似性进行分类这些性质决定了元素在自然界中的存在方式和用途元素的种类和性质常见元素元素的性质元素的应用自然界存在着许多元素，例如碳、氢、不同元素具有不同的化学性质，例如金元素的性质决定了它们的应用，例如铁氧、氮等，它们组成我们周围的物质属元素一般具有良好的导电性、导热性可用于制造钢铁，硅用于制造电脑芯和延展性，而非金属元素则相反片，氧气用于呼吸元素在周期表的分类周期1周期表中水平排列的行称为周期，周期数代表元素原子的电子层数从上到下周期数增加，电子层数也增加族2周期表中垂直排列的列称为族，族数代表元素原子最外层电子的数目，同一族的元素化学性质相似主族3周期表中ⅠA-ⅦA族称为主族，最外层电子数决定了元素的化学性质副族4周期表中Ⅷ族和ⅠB-ⅦB族称为副族，副族元素的性质比较复杂金属元素的性质物理性质化学性质••多数金属具有光泽易失去电子，形成阳离子••大多数金属为固体大多数金属能与氧气反应••良好的导热性和导电性一些金属能与酸反应••延展性强，可拉成细丝金属活动性顺序表••韧性好，可以压成薄片金属的腐蚀非金属元素的性质状态性质

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2.12非金属元素在常温下通常以气与金属元素相比，非金属元素态、液态或固态存在例如，的导电性、导热性和延展性都氧气和氮气是气态的，而溴是比较差它们在化学反应中通液态的，而碳和硫是固态的常表现为氧化剂，易于得到电子形成阴离子反应性

3.3非金属元素的反应性各不相同，一些非金属元素如氧气和氯气具有很强的反应性，而另一些如惰性气体则非常稳定半金属元素的性质半导体性质光电效应多种氧化态金属光泽半金属元素的导电性介于金属一些半金属元素，如锗和硅，半金属元素可以形成多种氧化部分半金属元素，如锑和铋，和非金属之间，温度升高时导具有光电效应，可以将光能转态的化合物，具有多种化学性具有金属光泽，但它们的导电电性增强化为电能质性和延展性较差元素的化学符号简化表达历史演变12每个元素都有一个唯一的符一些元素符号来自拉丁文，而号，通常由一个或两个字母组其他符号则来自元素的英文名成，方便化学反应的书写和表称示国际通用3元素符号是国际通用的，有助于科学家之间进行交流和理解元素的相对原子质量相对原子质量是元素原子质量的相对大小，以碳-12原子质量的1/12作为标准相对原子质量的数值通常取元素原子质量的近似值，方便计算元素的相对原子质量是一个无量纲量，表示该元素的原子质量与碳-12原子质量的比值12碳-12标准1氢最轻238铀最重元素的原子结构原子核原子核由质子和中子组成，位于原子的中心，带正电荷电子电子带负电荷，绕原子核运动，形成电子云电子层电子在原子核外按不同的能量级别分布在不同的电子层上，离原子核越远，能量越高轨道电子在电子层中运动，并非以固定的轨道运行，而是以一定的概率出现在空间中的某个区域，称为电子云原子的结构模型原子的结构模型是科学家用来描述原子内部结构的一种理论模型，旨在解释原子的性质和行为早期原子模型包括汤姆逊的“葡萄干布丁模型”和卢瑟福的“行星模型”现代原子模型基于量子力学理论，认为电子并非像行星一样绕着原子核旋转，而是以概率的形式出现在原子核周围的空间中，形成电子云电子云模型更准确地描述了原子的结构，并解释了许多化学现象，例如元素的周期性规律原子的基本粒子质子中子带正电荷，位于原子核内，决定不带电，位于原子核内，决定元元素种类素的同位素电子带负电荷，在原子核外运动，参与化学反应中子、质子和电子的性质中子质子电子中子是原子核中的基本粒子之质子是原子核中的基本粒子之电子是原子中带负电荷的粒一，不带电荷，质量略大于质一，带一个正电荷，质量略小子，质量远小于质子和中子子中子与质子共同构成原子于中子质子的数量决定了元电子围绕原子核运动，形成电核，决定了原子的质量中子素的种类，例如氢原子只有一子云，决定了原子的化学性在原子核中起着重要的作用，个质子，而氦原子有两个质质电子可以参与化学反应，它们可以保持原子核的稳定子形成化学键性电子云模型电子云模型是一种描述原子中电子运动的概率模型，它取代了经典物理学中电子绕原子核旋转的轨道模型电子云模型指出，由于电子的运动速度极快且具有波粒二象性，因此无法精确确定其位置，只能通过概率来描述其出现的可能性根据量子力学理论，电子在原子核周围的空间中运动，其运动状态可以用波函数来描述波函数的平方表示电子在空间中某一点出现的概率密度电子云模型中，电子云的形状和大小反映了电子在原子核周围空间中出现的概率分布能量层与轨道电子层1原子中电子所在的区域能级2电子层具有的能量大小电子亚层3电子层内部的能量差别原子轨道4电子在空间运动的区域原子中，电子按能量高低分布在不同的能级上，即电子层每个电子层又可分为若干个电子亚层原子轨道是指电子在空间运动的区域不同电子层具有不同的能级，同一电子层中也存在电子亚层的能量差异原子轨道决定了电子运动的形状和空间分布，进而影响了原子的化学性质元素的电子排布电子排布规律电子层和亚层电子填充顺序电子排布遵循一定的规律，例如泡利不相容原子中的电子按照能量等级分布在不同的电根据电子排布规则，电子依次填充能量最低原理和洪特规则子层和亚层中的电子层和亚层元素电负性的差异电负性原子结构周期表元素吸引电子的能力叫做电负性，反映了元电负性与原子核对最外层电子的吸引力有周期表中，同一周期元素从左到右电负性逐素形成化学键的能力关，原子核电荷数越大，电负性越强渐增强，同一族元素从上到下电负性逐渐减弱离子键和共价键离子键1金属原子失去电子，非金属原子获得电子，形成离子静电吸引2正负离子之间通过静电吸引力结合形成离子化合物共价键3两个原子之间共享电子对，形成共价化合物共用电子对4共价键可以是单键、双键或三键离子键和共价键是化学键的主要类型，决定了物质的性质和反应方式离子化合物的性质高熔点和沸点易溶于水水溶液导电离子化合物之间的静电吸引力很强，需要大离子化合物在水中可以解离成自由移动的离溶解在水中的离子化合物可以形成自由移动量的能量才能克服，因此熔点和沸点较高子，这些离子可以被水分子包围，使化合物的离子，这些离子可以传递电流，使溶液导溶解电共价化合物的性质低熔点和沸点不导电易挥发溶解性共价化合物分子之间以范德华共价化合物中没有自由移动的由于分子间作用力较弱，共价共价化合物一般易溶于非极性力相互吸引，这种力很弱，所离子，因此不能导电，但少数化合物容易挥发，例如水、酒溶剂，如汽油、苯等，但在极以共价化合物一般熔点和沸点共价化合物在溶液中能微弱导精等性溶剂中溶解度较小较低电元素的性质与用途金碳氧硅金是一种贵金属，具有很高的碳是生命的基础元素，构成各氧气是生命呼吸不可缺少的物硅是制造半导体材料的主要元导电性和延展性，广泛用于电种有机化合物，并在能源、材质，也是重要的工业原料，广素，推动了信息技术的发展，子、珠宝和金融领域料和医药领域发挥着重要作泛应用于冶金、化工等行业并在太阳能电池和玻璃制造等用领域应用广泛金属元素的应用结构材料电子器件

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2.12金属元素的强度和延展性使其成为建筑、桥梁和汽车等结构铜、铝和金等金属元素在电子行业中发挥着重要作用，用于的理想材料制造电线、电路板和连接器化学工业日常生活

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4.34许多金属元素被用作催化剂，加速化学反应，或作为反应金属元素广泛应用于日常生活中，从厨具和餐具到珠宝和装物，用于生产各种化学品饰品，为人们的生活带来便利和美感非金属元素的应用氧气氮气氧气是生命必需元素，应用于医氮气作为惰性气体，应用于食品疗、工业和航空航天领域，例如包装、电子产品和工业生产，例医疗呼吸、钢铁冶炼和火箭燃如食品保鲜、芯片制造和合成料氨碳硅碳是构成生命的基本元素，应用硅是半导体材料，应用于电子、于能源、材料和医药领域，例如光伏和信息产业，例如芯片制燃料、石墨烯和药物研发造、太阳能电池和光纤通信常见元素化合物的应用水二氧化碳盐碳酸钙生命之源，无处不在饮用、植物光合作用的重要原料，也调味品，也是化工原料制备建筑材料、工业原料，广泛应农业灌溉、工业生产，不可或是温室气体之一，对气候变化食盐、氯碱工业，发挥重要作用于水泥、玻璃、造纸等行缺影响重大用业元素在自然界的循环碳循环碳元素在生物圈、大气圈、水圈和岩石圈之间循环流动，维持地球生态平衡氮循环氮元素在自然界中不断循环，从大气中的氮气转化为生物可利用的氮，再回到大气中氧循环氧元素通过光合作用释放到大气中，被生物呼吸作用消耗，形成一个循环水循环水元素在陆地、海洋和大气之间循环流动，维持地球的水资源平衡元素利用和保护的意义维持生态平衡可持续发展科学研究元素循环保持自然生态系统的稳定，对动植合理利用元素资源，促进经济发展，并保护深入研究元素的特性和应用，推动科技进物生存至关重要环境步科学发展与社会进步科学探索科技创新城市发展教育普及科学研究推动社会进步，改善新技术应用促进社会发展，提科技进步改变城市面貌，提升科学知识传播，提升国民素人类生活高生产效率居民生活水平质，促进社会和谐未来元素科技的展望新材料的研发新能源的开发利用元素的特性，创造更轻、更探索利用元素的能量，例如核强、更耐用的材料，应用于航空能，开发更清洁、更可持续的能航天、电子设备等领域源，应对全球能源危机精准医疗的突破环境保护的应用利用元素的特性，开发更精准的利用元素的特性，开发更有效的诊断和治疗方法，例如靶向药污染治理技术，例如重金属去除物，改善人类健康状况技术，保护环境资源总结与思考物质的组成元素的周期律元素是物质的基本组成单位，决定了物质的性质元素的性质呈现周期性变化，为研究和应用元素提供了理论基础元素的应用科学探索元素在自然界和生活中扮演着重要角色，应用广泛，为人类对元素的深入研究，推动了科学技术进步，并为解决人类面社会发展做出了巨大贡献临的各种问题提供了新思路参考资料化学教科书化学期刊使用高中或大学化学教科书作为阅读最新化学研究成果，了解元基础资料，获取关于元素的详细素相关领域的最新进展介绍网络资源元素周期表利用搜索引擎查找相关资料，比参考元素周期表，了解元素的种如维基百科、化学网站或科研机类、性质和应用构的网站。