4.1 原子结构与元素周期表 元素周期表 研究课 课件(共36张PPT) 2023-2024学年人教版（2019）高一化学必修第一册

(共36张PPT)
元素周期表
日本政府宣布，2023年8月24日启动福岛核污染水排海。日本核污染水排海至少要持续30年，将会影响整个太平洋乃至全球海域。核污水主要含有：碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60，还有铀U-235、钚Pu-239等放射性元素，半衰期有的长达亿年。
如何处理碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60等元素？
问题：
1.有没有和它们性质相似的、已学习过的元素？
2.元素之间有何内在联系？现已发现的一百多种元素之间能否有序排列或分类？
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（一）1789年，发现了33种元素，法国化学家拉瓦锡，按照化学性质分为金属元素，非金属元素等四组。
简单中性物质：光、热、氧、氮、氢
简单的非金属物质：硫、磷、碳、盐酸基、氢氟酸基、硼酸基
简单的金属物质：锑、银、铋、铜、钴、锰、汞、金、铂、铅、锌、锡、铁、钼、镍、钨
简单的碱性物质：石灰、镁土、铝土、钡土、硅土
评价：
1.优点：开始分类
2.缺点：没有真正弄清元素的含义，受“水、火、土、气”四元素说的影响把光、热、石灰等当成了元素
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（二）1829年（44年后），发现了44种元素：
德国化学家德贝莱纳，按照原子量把化学性质相似的元素为一组。
评价：
1.背景：道尔顿原子论、原子量建立
2.继承和发展：元素的内在联系
3.缺点：主观性、无系统性
F=19 Cl=35.5、Br=80
4.当时的影响：
不认可
(1)锂Li，钠 Na，钾 K；
(2)钙Ca，锶Sr，钡Ba；
(3)氯Cl，溴 Br，碘I；
(4)硫S，硒Se，碲Te；
(5)锰Mn，铬Cr，铁Fe。
活动一：黑暗中的摸索、论证：
活动： 以上面的分析为例，对学案上的（三）、（四）进行分析，以小组为单位，确定该观点继承和发展了什么？缺点是什么？
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（三）1862年（73年后），发现了60种元素：
法国教授尚古多，按照原子量由小到大把元素标记在分成16格的圆柱体上，发现化学性质相似的元素在同一条垂线上。
评价：
1.背景：1860年初步统一了原子量
2.继承和发展：元素性质周期性变化
3.缺点：主观性
为什么是16，有例外！
4.当时的影响：
无人支持
(1)锂Li，钠 Na，钾 K；
(2)氟F 氯Cl，溴 Br，碘I；
(3)硫S，硒Se，碲Te；
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（四）1865年（76年后），发现了60多种元素：
英国化学家纽兰兹，按原子量递增的顺序发现每隔7个元素，元素的性质就会重复出现，这一规律称为“八音律”。
评价：
1.继承和发展：元素周期律的存在
2.缺点：主观性 牵强附会
3.当时的影响： 嘲讽
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）1861年（72年后），发现了63种元素：
俄国化学家门捷列夫，寻找元素间的规律。
苦苦的思索，使他十分疲惫。有一次，他伏在办公桌上睡着了。梦见自己在打牌，但手里拿着的不是一般的扑克牌，而是一张张写有元素名称的纸牌。玩了一会儿，竟把元素纸牌分成了若干类，而且又排列了一张元素分类表。
醒后，赶紧找来63张厚纸，做成卡片，在每一张常片上都写上了元素名称、原子量、化合物的化学式和主要性质。有了纸牌，研究起元素分类、寻求元素间的联系，就方便得多了，有时为了把全部60多张纸牌看清楚，他不得不把纸牌摆放到一个很大的实验台上，而自己高高地站在一个凳子上。
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）活动：模拟门捷列夫的分类和排序，注意分类的依据！
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）活动：模拟门捷列夫的分类和排序
汇报：分类的依据
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）活动：模拟门捷列夫的分类和排序
O
Na S Cl
K Ca Br
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）1869年2月17日
（80年后，开始玩牌的8年后）
当时的影响：
没有引起重视，反而受到许多化学家的嘲讽
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）门捷列夫对此并不在意，坚信自己研究的价值
1.铟，原子量是75．4，铟应排在砷和硒之间，就把元素性质的规律破坏了。门捷列夫查阅了铟的发现者的论文，铟的原子量是113．1，按这个原子量，铟排在镉和锡之间，这样排使得元素性质的变化又符合规律了。
2.“应该重新测定锇、铱、铂的原子量”门捷列夫向科学界提出建议。
再次测定的结果是：锇为190．1，铱为193．1，铂为195．2，这样，按锇、铱、铂、金的顺序排列，完全符合原子量递增的顺序。门捷列夫还修正了铍、钛、铈、铀等元素的原子量，所排出的元素队伍有明显的周期性了。
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）经过2年含辛茹苦的奋斗，1871年12月，他发表了第二张元素周期表，每一横行为一个周期，每一竖行为一个族
按原子量的大小，砷应排在锌的后面。这样排的话，砷的性质应与铅相似，但它的性质与磷相似。他根据演绎推理，做了一个大胆的假设：“既然元素是一个个被发现的，那么，元素周期表上就应当给尚未被发现的元素留下一席之地”，门捷列夫预言，在锌和砷之间，应该还有别的元素，“就把它叫做‘类铝’吧！”。
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（五）门捷列夫的“类铝”、“类硅”等的证实
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（六）德国化学家迈尔的遗憾 人教版教材92页 科学史话
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（七） 历史的高速发展
4.1919年发现质子
5.1932年发现中子、核式模型修正
活动一：黑暗中的摸索、论证：
（七） 历史的高速发展
6. 20 世纪 30 年代，科学家弄清了各元素原子的核外电子排布之后，才实现了对元素周期律实质的认识。
1936年构造原理的发现
1789年
1829年
1865年
1869年
1913年
1936年
1897年
发现电子
1911年
原子的核式模型
1860年
统一原子量
活动一：黑暗中的摸索、论证：
1803年
道尔顿原子论
依据：原子量、性质、周期性
依据？
活动二：认识元素周期表：
观察元素周期表，分析构成要素及依据
活动二：认识元素周期表：
元素周期表排布特点
元素周期表
横行：周期
纵列：族
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数
按照核电荷数（质子数）由小到大排列
活动二：认识元素周期表：
活动二：认识元素周期表：
元素周期表排布特点
元素周期表
横行：周期，7个
纵列：族，18列，16个族
周期序数=电子层数
主族序数=最外层电子数
主族：IA-VIIA
副族：IB-VIIB，VIII
0族：稀有气体
按照核电荷数（质子数）由小到大排列
短周期：1-3
长周期：4-7
活动二：认识元素周期表：
对元素周期表，还有哪些疑问吗？
活动三：认识元素周期表的实质：
活动：从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
1.前3周期
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
1.前3周期
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第四周期
+20
2
8
8
2
4s2
+19
2
8
8
1
+21
2
8
9
2
4s1
3d14s2
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第四周期
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第四周期
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第四周期
第四周期
4s1
4s2
3d14s2
3d104s2
4s24p6
多了10种元素
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第四、五周期
第四周期
4s1
4s2
3d14s2
3d104s2
4s24p6
第五周期
5s1
5s2
4d15s2
4d105s2
5s25p6
活动三：认识元素周期表的实质：
从核外电子排布的角度，认识元素周期表的形成过程。
2.第六、七周期
第六周期：6s 4f 5p 6p 多了14种元素镧系
第七周期：锕系
总结：
原子结构
反映
决定
元素周期表
（元素位置）
核电荷数
核外电子排布
结构
规律
1.如何处理碘I-129、铯Cs-135、锶Sr-90、钴Co-60等元素？
有没有和它们性质相似的、已学习过的元素？
活动四：元素周期表的应用