当前位置:首页 >> 高中教育 >> 核外电子运动状态描述

核外电子运动状态描述


韦纳· 海森堡; 1932年诺贝尔物 理学奖获得者

沃尔夫冈· 泡利 (奥地利物理学 家。他是1945诺 贝尔物理学奖获 得者

薛定谔1933年诺 贝尔物理学奖, 被称为量子物理 学之父。

“分身术”与“薛定谔之猫”
原子核衰变
原子核不衰变 和不衰变的叠加态 活的叠加状态 死猫 活猫 猫处

于死与

量子力学推导:原子核处于衰变

结论:密闭箱中同时出现
衰变原子+未衰变原子 死猫+活猫!

科 学 界 反 应:
?

实验验证:1996年5月,美国科罗拉多州博尔德的国家标准 与技术研究所(NIST)的Monroe等人用单个铍离子作成了 “薛定谔的猫”并拍下了快照,发现铍离子在第一个空间位 置上处于自旋向上的状态,而同时又在第二个空间位置上处 于自旋向下的状态,而这两个状态相距80纳米之遥!(1纳 米为1米的十亿分之一)——这在原子尺度上是一个巨大的 距离。想像这个铍离子是个通灵大师,他在纽约与喜马拉雅 同时现身,一个他正从摩天楼顶往下跳伞;而另一个他则正 爬上雪山之巅!——量子的这种“化身博士”特点,物理学 上称“量子相干性”。

英国著名科 学家霍金听 到薛定谔猫 佯谬时说: “我去拿枪 来把猫打 死!”

薛定谔、爱因斯坦 终生为设计实验验 证此结论的谬误而 努力,然而有生之 年却未能如愿!也 许有一天终有人能 解开此谜?

?

宏观和微观存在着巨大的差异!微观世界是如此奇妙, 对微观世界的探索有力的推动了科学的发展,接下来 就让我们走进薛定谔们所创造的量子力学的微观世界! 从量子化的角度去探索核外电子的运动状态——原子 轨道。(电子出现的位置、能量高低、运动情况)

?

悬疑一:下列是高一时我们学习过的原子结构示意图

?

第n层容纳最多电子数=___________.此公式如何而 2n2 来?

悬疑问题二
在钠原子中
电子跃迁

n=4

n=3

在氢原子中

电子跃迁

n=2

n=1

也得到两条靠得很近的谱线…

由波尔理论相邻能层电子跃迁只会有一条谱线! 为什么会有两条或更多那?

思维历程: 量子力学的诞生

薛定谔方程 与原子轨道
1887-1961 E.Schrodinger , 奥地利物理学 家

了解: 薛定谔方程(1926年提出) Hψ=Eψ
? ? ? ? ? ? 8? m ? 2 ? 2 ? 2 ( E ? V )? ? 0 2 ?x ?y ?z h
2 2 2 2

?-量子力学中描述核外电子
在空间运动的数学函数式,即原子轨道 E-轨道能量(动能与势能总和 ) m—微粒质量, h—普朗克常数 x,y, z 为微粒的空间坐标 ?(x,y,z) 波函数

薛定谔方程推导出的处于第3层一些原 子轨道的空间形状:

原子轨道与电子层的关系:
原子轨道可以理解为电子在某一层上出现 的空间范围。

一、原子轨道概念和描述
?

? ?

1、定义:量子力学中单个电子的空间运动状态称为 原子轨道. 2、概率描述:电子云(概率) 电子云:形象的描述电子在空间单位体积内出现的概 率大小的图形称为电子云图 3、二者关系:电子云是轨道的概率描述,电子云的 空间拓展范围原子轨道相同,即每一种取向的电子云 代表一种特定原子轨道。可以用电子云的取向来形象 的描述原子轨道

原子轨道的确定(电子云)
?

第二层电子云的形状有如:形状和电子层数有关系吗

电子云离核远近(能层) 电子云形状(能级)

电子云取向(特定轨道)
?每一种形状的电子云又有不同的的取向;取向

就是一个特定的原子轨道!例如p能级有:

二、原子轨道(电子云取向)的 量子化描述:
①主量子数n: (能层 )描述电子离核的远近或电子 云在核外空间的扩展程度 n值越大能量越高。 n取值为正整数1,2,3,4,5,6…

对应符号为

K,L,M,N,O,P…

n 所表示的运动状态称为电子层、能层。

练习:下列各层电子能量的从高到低的顺序是
A. M层 B . K层 C . N层 D . L层

②角量子数l(能级) :描述(电子云)原子轨道的形状.

l 取值为
符号为

0,1,2,3… (n-1).共n个数值. s, p, d, f 等.

若电子n、 l 的相同,则电子的能量相同.

在一个电子层中,l 的取值有多少个,表示电子层有多少
个不同的能级.

练习:找出下列条件下能级的数目,并写出其能级的符号
A. n=1 C. n=3

1 1s

B. n=2

2 2s 2p

3 3s 3p 3d D. n=4 4 4s 4p 规律: 每层的能级数值=电子层数

4d 4f

③磁量子数m: 描述电子云的空间取向,即原子 轨道态。 m可以取0、±1、±2 … ±l共(2l +1)个数值. n、 l 、m确定,原子轨道就确定了.
?
?

原子轨道的表示方法:
s能级只有1个原子轨道,可表示为s。 p能级有3个原子轨道,可表示为px、py、pz。 d能级有5个原子轨道,f能级有7个原子轨道。

?
?

?
?

原子轨道的书写方法:
对于第n层的s轨道,可记作ns,对于第n层的3个p 轨道,可记作nPx、nPy、nPz。

练习:找出下列条件下原子轨道的数目 A.n=1 1 1s

B. n=2

4

2s 2px 2py 2pz

C. n=3 9

3s 3px 3py 3pz 3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2

规律:每层的原子轨道数为层数的平方(n2)

④自旋量子数ms:描述在能量完全相同时电子运动
的特殊状态(简称为电子自旋状态).

处于同轨道上的电子的自旋状态只有两种.
分别用ms =+1/2或-1/2 (通常用符号↑或 表示).

注意:自旋并不是”自转”,实际意义更为深远.
练习:根据泡利原理,同一轨道中电子的运动状态均不

相同.试推断:每个原子轨道最多有几个电子?

2

知识小结:
原子轨道:量子力学中单个电子的空间运动状态

描述原子轨道的量子数是:n、l、m.
描述电子能量高低的量子数:n、l、

描述电子运动的量子数是:n、l、m 、ms.
n、l、m 、ms的取值与原子轨道数的关系.

每层的能级数=电子层数(n)
每层的轨道数=电子层数的平方(n2)

?

悬疑一:下列是高一时我们学习过的原子结构示意图

?

2n2 第n层容纳的最多电子数=___________.此公式如何
而来?

悬疑问题二
在钠原子中
电子跃迁

n=4

n=3

在氢原子中

电子跃迁

n=2

n=1

也得到两条靠得很近的谱线…

由波尔理论相邻能层电子跃迁只会有一条谱线! 为什么会有两条或更多那?

问题延伸:单电子原子中第n能层的p能级向s能级跃 迁无外磁场时有一条谱线,有外磁场时却分裂成三 条,原因?


更多相关文档:

核外电子的运动状态的描述练习

核外电子运动状态描述练习_理化生_高中教育_教育专区。核外电子排布规律和波尔原子模型课后复习: 1、填空: 第几电子层 2s 3d 4f 2、某元素原子的电子排布式...

核外电子的运动状态的描述练习

核外电子的运动状态的描述练习_理化生_高中教育_教育专区。核外电子运动状态描述 课后复习: 1、填空: 第几电子层 2s 3d 4f 2、某元素原子的电子排布式为 ...

核外电子运动状态的描述

核外电子运动状态描述_物理_自然科学_专业资料。不错的精品核外电子运动状态描述 波函数 方程 是核外电子出现区域的函数。 1926 年,奥地利物理学家薛定谔(Sch...

核外电子的运动状态

核外电子运动状态_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。核外电子运动状态 电子在原子中的运动状态,可 n,l,m,ms 四个量子数来描述. (一)主量子数 n ...

第一节 核外电子运动状态及特性

原子由原子核和电子组成, 在化学反应中,原子核并不发生变化,而只是核外电子的运动状态 发生变化,对核外电子运动状况描述最早的是玻尔理论。 原子玻尔模型 Bohr 在...

核外电子的运动状态的描述练习 限时训练

核外电子运动状态描述练习 限时训练_理化生_高中教育_教育专区。眼睛可以近视,目光不能短浅。 高二化学限时训练 1、用现代物质结构学说表明原子结构模型的是: ...

原子核外电子的运动状态

【练习 3】已知 K,Ca 原子序数分别为 19,20,如何确定其原子结构示意图 二.原子核外电子运动特征描述的四个方面 由 K Ca 的原子结构示意图引出核外电子运动...

2.1核外电子运动状态

四个量子数及其对核外电子运动状态描述。 教学目标 能力目标 培养分析问题解决问题能力 学期授课序号: 1 素质目标 培养空间思维能力,想象能力 教学的重 点与难点...

核外电子的运动状态

核外电子运动状态_文学_高等教育_教育专区。不错的精品核外电子运动状态电子在原子中的运动状态,可 n,l,m,ms 四个量子数来描述。 (一)主量子数 n 主量...

新课练习—核外电子运动状态

核外电子运动状态描述 20页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 新课练习—核外电子运动状态 隐藏>>...
更多相关标签:
核外电子运动状态 | 原子核外电子运动状态 | 核外电子的运动状态 | 电子运动状态 | 运动状态不同的电子 | 电子的运动状态 | 工作状态描述 | 样品状态描述 |
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com