国家中小学智慧教育平台 化学 选择性必修2 物质结构与性质 人教版 第一章 原子结构与性质复习(第二课时) 逐字稿

作者:admin 时间:22-11-10 阅读数:1人阅读

老师

各位同学大家好,我是北师大实验中学的化学老师孙少阳。今天我们继续对原子结构中的核外电子运动进行学习。前面两节课我们通过对原子光谱实验结果进行分析,认识了河外电子运动能量的量子化特点,学习了河外电子运动的两种空间状态能层和能极,并进一步讨论了河外电子在能层和能集中的排布规律和表示方法。在学习的过程中,我们发现 spdf 能机最多可容纳电子数分别是两个、6个、10个和 14 个。有同学据此提出这样的疑问,为什么不同能极最多可容纳电子数不同?下面我们就来一起学习。在学习能层的时候,我们知道可以用求撬的模型形象的描述和外电子在能层上的空间运动状态。那么河外电子真的是在能层中绕河做圆周运动吗?要解决这个问题,我们需要再一次认识河外电子的运动特点。前面我们已经知道,河外电子的运动和宏观物体的运动有一种差别,就是和外电子运用能量的量子化。其实二者的差别远不止如此。相比于河外电子而言,宏观物体的质量很大,但是运动速度较慢,同时任意时刻宏观物体所处的位置是确定的。我们可以描述其运动轨迹。与之相对的,河外电子的质量很小,速度很快。更重要的是,科学研究表明,海外电子的运动速度和位置不能够同时准确测定,也就是说我们无法准确描述河外电子的运动轨迹。

老师

历史上,波尔在 1913 年提出氢原子模型,电子在线性轨道上绕核运动。但是到了 1926 年,波尔建立的线性轨道模型被量子力学推翻。那么这是不是意味着我们就完全无法描述河外电子运动的空间特点呢?在前期大量物理学实验和理论研究的基础上,1926年奥地利物理学家薛丁鄂提出可以用一个数学方程描述河外电子的运动状态。这个方程也叫薛定谔方程,是近代量子力学的理论基础。薛定谔方程的建立意味着我们实际上可以通过数学手段计算核外电子的运动状态。通过量子力学计算发现一定空间运动状态的电子并不在波尔假设的线性轨道上运动,而是在河外空间各处都可以出现,只是出现的概率不同。也就是说河外电子又一个重要的运动特点就是位置的不确定性。我们可以通过一个形象的比喻来理解河外电子的这种不确定性。

老师

在上学期间,我们可能出现在学校的任何一个位置,在教室上课,在操场上运动,在食堂里吃饭,在树荫下读诗。但是如果对我们每天出现的位置进行统计,就可以判断我们出现在各处的概率,分析我们的运动规律。对于河外电子而言,我们也可以通过分析出现在原子各处的概率,判断其运动空间和能试读结束,以下隐藏内容仅限本站VIP浏览。
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