《原子核外电子的运动》教学中有关问题的探讨.doc
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1、原子核外电子的运动教学中有关问题的探讨一、电子云到底是什么? 电子云决不是电子在运动中产生的云雾,?子在核外运动过程中是不产生云雾的。电子是一种微观粒子,在原子极小的空间(直径约10-10米)内作高速运动。核外电子的运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会的大小。 对宏观物体的运动,例如火车在轨道上奔驰,人造卫星按一定轨道围绕地球运行,都可以测定或根据一定的数据计算出它们在某一时刻所在的位置和速度,并能描绘出它们的运动轨迹。而核外电子在核外空间所处的位置及其运动速度不能同时准确地确定,也就是不能描绘出它的运动轨迹。在量子力学中采用统计的方法,即
2、对一个电子多次的行为或许多电子的一次行为进行总的研究,可以统计出电子在核外空间某单位体积中出现机会的多少,这个机会在数学上称为概率密度。例如氢原子核外有一个电子,这个电子在核外好像是毫无规则地运动,一会儿在这里出现,一会儿在那里出现,但是对这个电子的千百万次运动状态统计而言,电子在核外空间的运动是有规律的,在一个球形区域里经常出现,如一团带负电荷的云雾,笼罩在原子核的周围,人们将其称之为电子云。倘若有一高速摄像机跟踪电子并拍摄运动过程,将拍摄后的映像重叠便可得到电子云图像。从图像可看出,电子总是绕核作高速无规则运动,且近核区域出现频率最大,远核区域出现机会较少,也可以说,电子云是电子绕核运动过
3、程中的概率分布图。有一点须强调,电子云上的小黑点决不是电子数,而是电子在核外某个区域运动中留下的痕迹。 例1.氢原子的电子云图中,小黑点离原子核近的区域较密,它表示( ) A.该区域电子较多 B.该区域电子出现的概率较大 C.电子只在该区域运动 D.电子在该区域运动速度快 答案:B 二、怎样理解能层(电子层)? 能层又称电子层,它是用来描述核外多电子的原子其电子运动情况的。在含有多个电子的原子中,各个电子的自身能量是不相等的,但能量相近是完全可能的,因此我们把能量相近的一组电子置于同一能层上运动,所以就有了能层(电子层)的出现。从离核的距离由近及远分别为K、L、M、N、O、P、Q(或一、二、三
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