2015-2016学年18.1《电子的发现》课件.pptx

2015-2016学年18.1电子的发现课件目录CONTENTS电子的发现历史电子的性质电子在原子中的位置电子在分子中的行为电子在材料科学中的应用01电子的发现历史19世纪末，科学家开始对电子进行初步研究，探索其存在和性质。电子的早期研究1897年，J.J.汤姆森通过阴极射线实验证实了电子的存在，并测量出电子的荷质比。阴极射线实验电子的早期发现科学家们开始使用“电子”这一名称来描述这种带负电荷的粒子。随着研究的深入，科学家逐步揭示了电子的电荷、质量和运动等基本特性。电子的命名和特性确定电子特性的确定电子的命名电子学的发展电子的发现推动了电子学的发展，为后来的电子技术和工业奠定了基础。现代科技应用电子在计算机技术、通信、医疗等领域得到广泛应用，深刻影响了现代社会的科技发展。电子在科学和技术中的应用02电子的性质电子的质量电子的质量非常小，约为9.1095610(-31)kg。电子的电荷电子带有负电荷，其绝对值为1.6021773310(-19)C。电子的质量和电荷电子的运动和行为电子围绕原子核运动电子在原子核周围做高速运动，遵循一定的轨道。电子的波粒二象性电子具有波粒二象性，既能表现出波动性，又能表现出粒子性。电子在不同的能级上运动，能级的高低与电子的能量有关。能级当电子从一个能级向另一个能级跃迁时，会吸收或释放能量，表现为光谱线的变化。跃迁电子的能级和跃迁03电子在原子中的位置原子的构造电子壳层电子壳层的排布规律原子的构造和电子壳层原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成。电子在原子核外按照能量高低分层排布，形成电子壳层。按照能量从低到高的顺序，电子先填充离原子核最近的电子壳层，再填充更远的壳层。电子的排布和稳定性电子排布电子按照一定的规则排布在各个电子壳层中，形成稳定的电子构型。稳定性电子排布的稳定性与原子核对外层电子的吸引力和电子之间的相互作用有关。电子排布与元素周期表元素周期表中元素的排列顺序与它们的电子构型有关。元素在化合物中表现出的化合价与其最外层电子数有关。价电子元素的化学性质与其电子构型密切相关，例如金属元素容易失去价电子成为阳离子，非金属元素容易获得价电子成为阴离子。电子构型与元素性质随着原子序数的增加，元素的性质呈现周期性的变化，这与其电子排布规律有关。元素周期律元素的化学性质和电子排布的关系04电子在分子中的行为分子结构分子由原子组成，原子通过化学键连接形成分子。分子的形状和大小取决于原子之间的连接方式。电子云电子在原子周围的空间中分布，形成电子云。电子云的密度和形状可以影响分子的性质和行为。分子结构和电子云电子转移化学键分子中的电子转移和化学键化学键是原子之间相互作用的方式，可以分为共价键、离子键和金属键等。不同的化学键可以影响分子的形状和性质。在分子中，电子可以从一个原子转移到另一个原子，形成不同的化学键。电子转移可以影响分子的稳定性和性质。通过分析分子吸收或发射光的波长和强度，可以了解分子的电子结构和性质。电子光谱技术广泛应用于化学、生物学和医学等领域。电子光谱分子的性质如稳定性、反应活性、光学和电学性质等，与分子的电子结构和化学键密切相关。了解分子的性质有助于深入理解化学反应的本质和物质的变化过程。分子性质分子的电子光谱和性质05电子在材料科学中的应用导体01导体中的电子是自由的，可以容易地传导电流。这是因为导体中的原子通常具有相对较松的电子云，这些电子可以容易地被外部电场激发并移动。绝缘体02绝缘体中的电子通常被紧密地束缚在原子或分子上，很难被外部电场激发。因此，绝缘体不容易传导电流。半导体03半导体的电子行为介于导体和绝缘体之间。半导体的导电性能可以通过添加某些杂质或改变温度来控制，这使得它们在电子设备和半导体器件中有广泛的应用。导体、绝缘体和半导体的电子行为完全抗磁性超导体还会表现出完全抗磁性，即它们可以抵抗外部磁场的影响。这一特性被称为 Meissner 效应。零电阻在超导体中，电子以 Cooper 对的形式存在，这些对可以无阻力地流动，导致超导体的电阻为零。超导转变温度超导体的超导状态只在非常低的温度下出现，这个温度被称为超导转变温度。寻找具有更高超导转变温度的材料是当前研究的热点之一。超导体的电子特性透射电子显微镜使用高能电子束穿透薄样品，通过分析样品的衍射图案来提供有关其晶体结构和相的信息。透射电子显微镜（TEM）扫描电子显微镜使用聚焦电子束在样品表面扫描，产生各种信号，如二次电子、背散射电子等，以形成样品的表面形貌图像。扫描电子显微镜（SEM）能量散射光谱是一种分析材料元素成分的方法。它通过分析入射电子与样品原子相互作用后散射的能量来推断样品的元素组成。能量散射光谱（EDS）电子显微镜和材料表征感谢您的观看THANKS