《原子的电子结构》课件

《原子的电子结构》PPT课件•原子的基本概念•原子的电子结构•原子的壳层结构•原子光谱与能级分裂目•原子核的结构与放射性•原子的应用录contents01原子的基本概念原子的组成原子由质子、中子和电子组成质子和中子位于原子的中心，称为原子核，电子则围绕原子核旋转原子核中的质子带正电荷，中子不带电，电子带负电荷正电荷和负电荷之间的平衡使得整个原子呈中性原子的质量主要集中在原子核上，电子的质量相对于质子和中子可以忽略不计原子的基本单位质子、中子、电子质子数决定了元素的种类，同中子不带电，在原子核中起到电子围绕原子核旋转，数量与一元素具有相同数量的质子稳定作用不是所有元素都具质子数相等，保证了原子的中有中子，例如氢原子就没有中性状态子原子的质量与电荷原子的质量以原子质量为单位，是质子和中子质量的总和电子的质量相对于质子和中子可以忽略不计原子的电荷由质子和电子的数量决定质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电正电荷和负电荷之间的平衡使得整个原子呈中性02原子的电子结构电子云的分布01020304电子云的分布描述了电子在原主量子数n决定了电子离核的角量子数l决定了电子云的形自旋量子数ms决定了电子的子中的空间位置，反映了电子平均距离，n越大，电子离核状，l越大，电子云的形状越自旋方向，ms=+1/2表示自出现的概率密度的平均距离越远复杂旋向上，ms=-1/2表示自旋向下主量子数与能级主量子数n是描述电子离核的平能级En与主量子数n的关系为随着主量子数n的增加，能级间均距离的量子数，n越大，电子En=-

13.6ev/n^2，其中ev是电隔逐渐增大，能量逐渐升高离核的平均距离越远子伏特，是能量单位角量子数与电子云的形状角量子数l决定了电子云的形状，l越大，电子云的形状越复杂p不同l值的电子云有不同的空间伸l=

0、

1、

2、3分别表示s、p、d、电子云呈哑铃形，d电子云呈花展方向，例如l=1的p电子云在空f电子云瓣形，f电子云呈更复杂的形状间中有三个伸展方向自旋量子数与自旋方向自旋量子数的存在使得同能级的电子自旋量子数ms决定了电子的自旋方向，状态不止一个，例如l=1的p亚层有三ms=+1/2表示自旋向上，ms=-1/2个自旋方向不同的状态，总共有六个表示自旋向下电子自旋是电子的一种内禀属性，与其运动方向无关自旋向上和自旋向下的状态是量子化的，不能同时被观察到03原子的壳层结构电子的排布规律010203泡利不相容原理洪特规则最低能量原理一个原子轨道最多只能容在能量相等的轨道上，自电子优先占据能量最低的纳自旋方向相反的两个电旋平行的电子数目最多时，轨道子原子的能量最低稀有气体元素的电子排布稀有气体元素又称为惰性气体元素，其原子的最外层电子数均为8个，是一种相对稳定的结构例如，氦原子的电子排布为1s²，氖原子的电子排布为2s²2p⁶，氩原子的电子排布为3s²3p⁶过渡元素的电子排布010203过渡元素是指元素周期表中从这些元素的原子最外层电子数例如，铁原子的电子排布为铁、钴、镍开始的一系列元素不超过2个，但在次外层轨道[Ar]3d⁶4s²，铜原子的电子排上存在部分填充的电子，形成布为[Ar]3d¹04s¹了较为特殊的电子排布结构04原子光谱与能级分裂原子光谱的种类发射光谱原子吸收能量后，电子从低能级跃迁至高能级，然后返回低能级时释放出的光吸收光谱原子吸收特定波长的光，导致电子从高能级跃迁至低能级特征光谱每种原子都有独特的光谱，可用于鉴定元素能级分裂的原因相对论效应与量子力学效应相对论效应当电子速度接近光速时，其动能增加，导致能级分裂量子力学效应电子在原子中的运动状态受量子力学规律支配，导致能级分裂原子光谱的应用光谱分析化学分析通过分析物质的光谱，确定其化学成分1天文学通过观测遥远星体的光谱，研究其大气成分和运2动状态激光技术利用特定波长的激光激发物质，产生强烈的光谱3信号05原子核的结构与放射性原子核的组成质子与中子原子核由质子和中子质子和中子在原子核组成，质子带正电荷，中的比例关系取决于中子不带电元素的种类质子和中子的质量相近，约为电子质量的1836倍原子核的大小与密度原子核的直径大约在10^-15米至10^-12米之间，远小于原子的直径原子核的密度极高，约为10^17千克每立方米，远大于周围物质的密度原子核内部的结构和相互作用决定了其大小和密度放射性衰变与核反应核反应是指原子核与其它粒子相互作用，改变其内部结构和性质的过程单击此处添加正文，文字是您思想的提一一二三四五放射性衰变和核反应在科学研究、能源利用和医学等六七八九一二三四五六七八九一二三四五六七八九文，领域有广泛应用单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了最终呈现发布的良好效果单击此4*25}06原子的应用原子在化学中的应用元素周期表与化学键元素周期表元素周期表是按照原子序数排列的元素列表，展示了元素之间的相似性和差异性，有助于预测元素的性质和行为化学键原子通过共享或转移电子形成化学键，从而形成分子和化合物，化学键的本质是电子的共享或偏向原子在材料科学中的应用合金与晶体结构合金合金是由两种或多种金属混合而成的材料，通过调整合金的成分和比例，可以获得所需的物理和化学性质晶体结构晶体是具有规则内部结构的固体，其原子排列具有周期性，不同晶体结构具有不同的物理和化学性质原子在能源领域的应用核能与太阳能核能核能是通过核裂变或核聚变反应释放的能量，这些反应可以产生大量的热能和电能，如核电站和核潜艇等太阳能太阳能是通过收集太阳光来产生电能或热能的技术，如太阳能电池板和太阳能热水器等，是一种清洁、可再生的能源THANKS感谢观看。