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原子的电子结构

[] [] [] 发布人:圣考网考研资料   发布日期:2020-10-29 00:27   共 146 人浏览过
胡赓祥《材料科学基础》经典教材名师讲堂

原子的电子结构

(1)电子结构

电子云:用于形象的描述核外电子的运动特征(电子在核外空间作高速旋转运动,没有固定轨道,只能用统计方法判断其在某一区域出现的概率,故而以“电子云”加以形容)。

电子的波粒二象性:电子具有波动性又具有粒子性。

现代物理学中,用薛定谔方程来反映微观粒子的运动,即用4个量子数来确定核外电子的空间位置。

如表1-1-2所示为四种量子数的定义及取值。

表1-1-2 四种量子数的定义及取值

图1-1-1 钠(原子序数为11)原子结构中K,L和M量子壳层的电子分布状况

不同亚层电子的能量依次递增,电子云的形状也各不相同(例如,s亚层为球状,p亚层为纺锤状)。

如表1-1-3所示为量子数和原子轨道的关系。

表1-1-3 量子数和原子轨道的关系

(2)核外电子排布规律遵循的原则

能量最低原理:电子的排布尽可能使体系的能量最低。

泡利(Pauli)不相容原理:原子中不存在运动状态完全相同的两个电子。

洪德(Hund)定则:同一亚层各个能级中,电子排布尽可能占据不同能级,且自旋方向相同。

【扩展】如表1-1-4所示为宏观运动与微观运动的比较。

表1-1-4 宏观运动与微观运动的不同

4元素周期表

(1)元素:具有相同核电荷数(核内质子数)的同一类原子的总称。

(2)元素周期律:随着原子序数的递增,元素核外电子结构呈现周期性的变化规律。

(3)元素周期表是周期律的具体体现形式,通过元素在周期表中的位置,可以推断原子结构和一定的性质。

二、原子间的键合

1原子间键合方式的分类及比较(见表1-1-5)

表1-1-5 原子间键合方式的分类及比较

2不同结合键对所在物质性能的影响(见表1-1-6)

表1-1-6 不同结合键对所在物质性能的影响

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