原子核外电子.ppt

原子核外电子的运动状态材研1304王尚n原子结构原子 原子核（+）核外电子(-)质子(+)中子()n原子模型的发展行星结构原子模型中性原子模型枣糕模型土星模型太阳系模型玻尔模型现代量子力学模型 1901年法国物理学家佩兰（Jean Baptiste Perrin，1870-1942）提出的结构模型，认为原子的中心是一些带正电的粒子，外围是一些绕转着的电子，电子绕转的周期对应于原子发射的光谱线频率，最外层的电子抛出就发射阴极射线。n行星结构原子模型n中性原子模型 1902年德国物理学家勒纳德（Philipp Edward Anton Lenard，18621947）提出了中性微粒动力子模型。认为原子的大部分体积是空无所有的空间，而刚性物质大约仅为其全部的109（即十万万分之一），勒纳德设想“刚性物质”是散处于原子内部空间里的若干阳电和阴电的合成体。物理学家约瑟夫汤姆生（J.J.Thomsom）发现了电子以及它的亚原子特性，认为电子是平均的分布在整个原子上的，就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中，它们的负电荷与那些正电荷相互抵消。n枣糕模型n土星模型 日本物理学家长冈半太郎1904年分别在日、英、德的杂志上刊登了说明线状和带状光谱及放射性现象的原子内的电子运动的论文。他批评了汤姆生的模型，认为正负电不能相互渗透，提出一种他称之为“土星模型”的结构-即围绕带正电的核心有电子环转动的原子模型。一个大质量的带正电的球，外围有一圈等间隔分布着的电子以同样的角速度做圆周运动。电子的径向振动发射线光谱，垂直于环面的振动则发射带光谱，环上的电子飞出是射线，中心球的正电粒子飞出是射线。这个土星式模型对他后来建立原子有核模型很有影响。1905年他从粒子的电荷质量比值的测量等实验结果分析，粒子就是氦离子。n太阳系模型 英国物理学家欧内斯特卢瑟福提出，原子模型像一个太阳系，带正电的原子核像太阳，带负电的电子像绕着太阳转的行星。在这个“太阳系”，支配它们之间的作用力是电磁相互作用力。他解释说，原子中带正电的物质集中在一个很小的核心上，而且原子质量的绝大部分也集中在这个很小的核心上。当粒子正对着原子核心射来时，就有可能被反弹回去。n玻尔模型 来自丹麦的尼玻尔(Niels Bohr，1885-1962)在卢瑟福模型的基础上，提出了电子在核外的量子化轨道，解决了原子结构的稳定性问题，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。玻尔的原子理论给出这样的原子图像：电子在一些特定的可能轨道上绕核作圆周运动，离核愈远能量愈高；可能的轨道由电子的角动量必须是 h/2的整数倍决定；当电子在这些可能的轨道上运动时原子不发射也不吸收能量，只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时原子才发射或吸收能量，而且发射或吸收的辐射是单频的，辐射的频率和能量之间关系由 E=h给出。玻尔的理论成功地说明了原子的稳定性和氢原子光谱线规律。l现代量子力学模型l薛定谔方程n核外电子排布l四个量子数主量子数n 1，2，3，4角量子数l 0，1，2，3，(n-1)，共 n 个取值磁量子数m 0，1，2，l，共2l+1个取值自旋量子数ms n核外电子排布l电子云 如果用小黑点的疏密来表示电子在核外各处的几率密度（单位体积中出现的几率）大小，黑点密的地方，是电子出现几率密度大的地方；疏的地方，是电子出现几率密度小的地方，像这样用小黑点的疏密形象地描述电子在原子核外空间的几率密度分布图象叫做电子云。所以电子云是电子在核外运动具有统计性的一种形象表示法。谢谢！Thank you！