下列四位科學家都對原子結構的認識起到過重要的推動作用,其中首先提出原子核外的電子在一定軌道上運動的

2021-04-26 02:56:28 字數 4524 閱讀 6932

1樓:百花神の巨

a.湯姆生在研究陰極射線時發現了電子,並確認電子是組成原子的成分,故版a錯誤;權

b.英國科學家道爾頓最先確立了原子學說,故b錯誤;

c.玻爾提出了玻爾原子理論,故c正確;

d.盧瑟福發現了質子,提出原子的核式結構模型,故d錯誤.故選c.

原子核外電子到底是怎樣運動的

2樓:雨說情感

一個電子的運動狀態要從4個方面來進行描述,即它所處的電子層、電子亞層、電子雲的伸展方向以及電子的自旋方向。在同一個原子中沒有也不可能有運動狀態完全相同的兩個電子存在。

根據這個規則,如果兩個電子處於同一軌道,那麼,這兩個電子的自旋方向必定相反。也就是說,每一個軌道中只能容納兩個自旋方向相反的電子。

根據泡利不相容原理,得知:s亞層只有1個軌道,可以容納兩個自旋相反的電子;p亞層有3個軌道,總共可以容納6個電子;d亞層有5個軌道,總共可以容納10個電子。

第一電子層(k層)中只有1s亞層,最多容納兩個電子;第二電子層(l層)中包括2s和2p兩個亞層,總共可以容納8個電子;第3電子層(m層)中包括3s、3p、3d三個亞層,總共可以容納18個電子……第n層總共可以容納2n^2個電子。

擴充套件資料

電子與質子之間的吸引性庫侖力,使得電子被束縛於原子,稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子,會交換或分享它們的束縛電子,這是化學鍵的主要成因。

當電子脫離原子核的束縛,能夠自由移動時,則改稱此電子為自由電子。許多自由電子一起移動所產生的淨流動現象稱為電流。在許多物理現象裡,像電傳導、磁性或熱傳導,電子都扮演了要重要的角色。

移動的電子會產生磁場,也會被外磁場偏轉。呈加速度運動的電子會發射電磁輻射。

3樓:**雞取

電子在原子內做繞核運動,能量越大距核運動的軌跡越遠。

有電子運動的空間叫電子層,第一層最多可有2個電子。第二層最多可以有8個,第n層最多可容納2n²個電子,最外層最多容納8個電子。最後一層的電子數量決定物質的化學性質是否活潑,1、2、3電子為金屬元素,4、5、6、7為非金屬元素,8為稀有氣體元素。

一切原子都由一個帶正電的原子核和圍繞它運動的若干電子組成。電子的定向運動形成電流,如金屬導線中的電流。利用電場和磁場,能按照需要控制電子的運動(在固體、真空中),從而製造出各種電子儀器和元件,如各種電子管、電子顯微鏡等。

電子的波動性於2023年由晶體衍射實驗得到證實。

4樓:

核外電子的運動狀態有什麼特點?如何幫助去學生認識?

在過去教材中對這一問題有下面的教學處理,展示出來和老師們商榷。當時教材及其教學中呈現和學習的多是結論性的東西,而認知過程並不完善,當然不排除與這部分知識抽象、難度大有關。而且當時學習關於描述核外電子運動狀態的四個方面分別指的是:

(1)電子層 (2)電子亞層和電子雲的形狀 (3)電子雲的伸展方向 (4)電子的自旋,現在看來應與量子力學四個量子數相對應。

一、原子核外電子運動的特點

1、核外電子質量小,運動空間小,運動速率大。2、無確定的軌道,無法描述其運動軌跡,但可以描述其運動狀態。3、無法計算電子在某一刻的位置,只能指出其在核外空間某處出現的機會的多少。

二、核外電子運動狀態

1、基本概念及規律:(1)、電子雲:描述核外電子運動特徵的圖象。

(2)、電子雲中的小黑點:並不是表示原子核外的一個電子,而是表示電子在此空間出現的機率。(3)、電子雲密度大的地方說明電子出現的機會多,而電子雲密度小的地方說明電子出現的機會少

2 、描述核外電子運動狀態的四個方面

(1)電子層 原子核外的電子可以看作是分層排布的。處於不同層次中的電子,離核的遠近也不同。離核愈近的電子層能級愈低,離核愈遠的電子層能級愈高。

通常用n=1、2、3…等數值來表示電子層離核的遠近。n=1,即表示離核最近的電子層,其中的電子能量最小。n=2,即表示為第二電子層。

有時也用k、l、m、n、o等分別表示1、2、3、4、5等電子層。我們描述核外電子運動狀態時,首先就應描述它處於哪一個電子層。

(2)電子亞層和電子雲的形狀 即使在同一電子層中的電子,能量也常有差別,它們電子雲的形狀也不相同。所以每一個電子層,又可以分作幾個電子亞層,分別用s、p、d、f等符號來表示。第 1電子層或k層中只包含一個亞層,即s亞層;第2電子層或l層中包含兩個亞層,即s和p亞層;在m電子層中包含有三個電子亞層,即s、p、d亞層;在n電子層中,包含著四個電子亞層,即s、p、d、f亞層。

不同亞層的電子雲形狀也不相同

(3)電子雲的伸展方向 電子雲不僅有確定的形狀,而且有一定的伸展方向。s電子雲是球形對稱的,在空間各個方向上伸展的程度相同。p電子雲,在空間可以有三種互相垂直的伸展方向。

d電子雲可以有五種伸展方向,f電子雲可以有七種伸展方向。如果把在一定電子層上,具有一定形狀和伸展方向的電子雲所佔據的空間稱為一個軌道,那麼s、p、d、f四個亞層就分別有1、3、5、7個軌道

(4)電子的自旋 電子不僅在核外空間不停地運動,而且還作自旋運動。電子自旋有兩種狀態,相當於順時針和逆時針兩種方向。常用向上箭頭「↑」和向下箭頭「↓」來表示不同的自旋狀態。

綜上所述,可見電子在原子核外的運動狀態是相當複雜的,必須通過它所處的電子層、電子亞層、電子雲的空間伸展方向和自旋狀態四個方面來描述。前三個方面跟電子在核外空間的位置有關,體現了電子在核外空間的運動狀態,確定了電子的軌道。因此,當我們要說明一個電子的運動狀態時,必須同時指明它處於什麼軌道和哪一種自旋狀態。

通過**專家的錄影,對一些疑難問題有了一定認識,這對自己今後的教學有很大裨益,在這裡一併列出與大家共同**。(多數為摘抄)

20世紀初,玻爾認為核外電子在核外以一定半徑繞核做圓周運動,當它從一個軌道進入另一個軌道的時候,就會吸收或者釋放特定能量的光,這就是著名的玻爾模型。玻爾模型的電子層是用能級來劃分的,所以稱這些電子層為能層。玻爾模型仍有侷限性,它解釋的光譜是有限的,它只能解釋單電子原子。

後來科學家又提出量子力學的理論,成為我們認識原子模型的工具。它認為電子的運動是不確定的,沒有確定的軌跡,只能用電子雲來表示。電子雲小點密集的地方,電子出現的概率大,小點稀疏的地方,電子出現的概率小。

根據量子力學,我們可以解釋很多很多的實驗現象。但是直到2023年烏克蘭科學家才幫助人類檢測到單電子原子運動的圖象。如果說電子雲代表了電子運動的無序性,那麼光譜告訴我們電子能量的有序性。

光譜是我們做的實驗事實,而電子雲模型呢,也已經通過實驗驗證了。那二者之間的矛盾應該如何調和呢?我們類比一下,通過能量量子化,把電子雲也拆分成能量不同的能層。

通過量子力學的計算,比如通過這個電子雲可以拆分成這兩個能量不同的電子雲,這兩個能量不同的能層形成的電子雲疊加起來就是我們剛才看到的電子雲。

核外電子運動的特點是原子結構教學最核心的部分。而這個最核心的部分是由兩部分構成的,一個方面是構建學生的能量觀,另一個方面就是學生要用一種微觀的、統計的思想、概率的思想來認識核外電子的運動特點。因為是從巨集觀到微觀,所以涉及到了人的認識方式的轉變,我們實際上因為微觀粒子的運動特點,微觀粒子運動特別快,遠遠又看不見,所以我們通常看到的是巨集觀物體的運動特點。

那我們自然而然的,在學習微觀粒子的特點的時候,就用認識巨集觀物體的方式來認識微觀粒子的運動特點。那麼這樣的話就在軌道、連續等等認識觀上存在誤差。多達百分之七十的學生認為對電子的運動狀態有強烈的軌道觀念,認為電子總是沿著某種固定軌跡週期性運動的,那麼日常生活中,物質的運動總是會形成軌道的經驗被廣泛運用到微觀世界當中。

從科學的發展來看,從盧瑟福模型到玻爾模型,到量子力學模型,這樣的發展是個革命性的變化。特別是量子化思想的提出,這在當年對許多科學家來說都是難以理解的,因此這樣的教學在學生的心目中產生這樣或那樣的問題,這是正常的。

量子力學中涉及到的軌道跟玻爾模型中的軌道容易混淆,認為是一回事,這些在老師教學活動中可能存在,在學生中可能存在。因為它是一個詞表示出來的,可代表的含義是不一樣的。

在原子當中、分子當中,電子的波動性顯得突出,因此我們不能用準確的位置跟動量來描述,我們就用一個函式來表示,這個函式就是波函式,來表達它自己的運動方式。對於任何一個單個粒子的用波函式來表示的就叫軌道。所以說在那麼小的範圍內,速度又快,又具有波動性,干涉和衍射現象非常強,它不可能在一個小的軌跡上做運動。

這種運動情況下,我們用軌道來描述,而不是軌跡。軌跡是指某一個時間就對應一個位置,而軌道呢,是指運動狀態是怎樣的。

5樓:陽光語言矯正學校

從微觀角度來說。

原子核外電子可以同時出現在某些位置。

這是巨集觀規律無法解釋的。

所以才有了量子力學。

6樓:張嘉年

原子核外電子以概率波-電子雲的方式出現在殼層軌域的某處,電子雲濃密的地方出現電子概率最大。

原子核外電子運動的狄拉克方程:

一,iħə/ətψ=(cα.p+βmc2)ψ二,iħə/ətψ(r,t)

=(-iħcα.▽+βmc2)ψ(r,t)(α.β為四維自旋矩陣含e-e+)

三iħə/ətψa=mc2ψa=找到e-機率ψaψaiħə/ətψb=mc2ψb=找到e+機率ψbψb圖中+-號代表不可分割的最小正負電磁資訊單位-量子位元(qubit)(名物理學家約翰.惠勒john wheeler曾有句名言:萬物源圖於位元 it from bit

量子資訊研究興盛後,此概念昇華為,萬物源於量子位元)注:位元即位元

舉例四位科學家並說說它們的成就,列舉三位科學家的名字,並說說科學成果與想象的關係

1 艾薩克 牛頓 1643年1月4日 1727年3月31日 爵士,英國皇家學會會長,英國著名的物理學家,提出萬有引力定律 牛頓運動定律與萊布尼茨共同發明微積分發明反射式望遠鏡和光的色散原理被譽為 近代物理學之父 2 瑪麗亞 斯克沃多夫斯卡 居里 1867年11月7日 1934年7月4日 通常稱為瑪麗...

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