还剩20页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA原子核外电子的排布教学课件目录CONTENTS•原子核外电子排布的基本概念•电子排布的规律•原子核外电子排布的实例•原子核外电子排布的应用•原子核外电子排布的未来发展BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA01原子核外电子排布的基本概念原子结构原子由原子核和核外原子核外电子的数量电子组成,原子核由决定了元素的种类质子和中子组成原子核位于原子的中心,电子围绕原子核运动电子排布的规则电子按照一定的规则在原子核外排布,能量最低原理是指电子优先占据能量这些规则包括能量最低原理、泡利不最低的轨道相容原理和洪特规则泡利不相容原理是指同一轨道上的电洪特规则是指在等价轨道上电子优先子自旋方向相反以自旋平行的方式占据轨道电子排布的能级能级是指电子在原子核外运动同一能级上可以容纳自旋方向随着电子数量的增加,电子会的能量层级,由低到高依次为不同的电子依次填入更高能级的轨道K、L、M、N、O、P、Q等BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA02电子排布的规律泡利原理泡利原理指出,在任何一个由全同粒子组成泡利原理是原子核外电子排布的重要规律之的体系中,不可能存在四个量子数完全相同一,它是由奥地利物理学家沃尔夫冈·泡利的粒子在1925年提出的这个原理指出,在一个由全同粒子(如电子)组成的体系中,不可能存在四个量子数(即轨道、自旋和磁量子数)完全相同的粒子这个原理可以用来解释原子核外电子的排布规律,是理解元素周期表和原子结构的基础洪特规则洪特规则指出,在任何一个原子核外电子排布中,轨道全空、半充满和全充满是比较稳定的洪特规则是德国物理学家弗里茨·洪特在1911年提出的,它指出在任何一个原子核外电子排布中,轨道全空、半充满和全充满是比较稳定的这个规则可以用来解释元素周期表中元素的性质变化规律,是理解元素周期表和原子结构的重要基础之一能量最低原理能量最低原理指出,在任何一个自然发生的过程中,体系的能量都会自动降低能量最低原理是物理学中的一个基本原理,它指出在任何一个自然发生的过程中,体系的能量都会自动降低这个原理可以用来解释原子核外电子的排布规律,即电子总是优先占据能量较低的轨道,以使整个原子的能量最低能量最低原理是理解元素周期表和原子结构的基础之一,也是化学键理论和分子轨道理论的基础之一BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA03原子核外电子排布的实例氢原子的电子排布总结词氢原子只有一个电子,其电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理,即该电子排布使得整个原子的能量最低详细描述氢原子的电子排布为1s1,其中s轨道是最低能量的轨道,该电子排布使得氢原子的能量最低,符合能量最低原理氦原子的电子排布总结词氦原子有两个电子,其电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理,即该电子排布使得整个原子的能量最低详细描述氦原子的电子排布为1s2,其中s轨道是最低能量的轨道,该电子排布使得氦原子的能量最低,符合能量最低原理锂原子的电子排布总结词锂原子有三个电子,其电子排布遵循泡利不相容原理和能量最低原理,即该电子排布使得整个原子的能量最低详细描述锂原子的电子排布为1s22s1,其中1s和2s轨道是最低能量的轨道,该电子排布使得锂原子的能量最低,符合能量最低原理同时,由于泡利不相容原理的限制,最后一个电子只能填充在2s轨道上BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA04原子核外电子排布的应用在化学中的应用010203预测化学反应解释化合物性质指导合成路径原子核外电子的排布决定电子排布决定了化合物中通过电子排布理论,可以了元素的化学性质,通过电子的分布,从而影响化预测化合物的合成路径,了解电子排布,可以预测合物的稳定性、颜色、酸优化合成条件,提高合成元素间的化学反应碱性等性质效率在材料科学中的应用预测材料性质优化材料性能揭示材料反应机制通过研究原子核外电子排了解电子排布有助于优化电子排布理论有助于揭示布,可以预测材料的物理材料的结构和性能,例如材料在化学反应中的变化性质,如导电性、导热性、在合金设计、高分子合成机制,为新材料的开发提光学性质等等领域供理论支持在生命科学中的应用解释生物活性生物分子的活性与其电子排布密切解析生物分子结构相关,了解电子排布有助于解释生物分子的活性以及生物分子间的相生物分子如蛋白质、核酸等是由互作用原子通过共价键连接而成的,其结构和功能与原子核外电子排布密切相关药物设计通过研究药物分子与生物分子间的电子相互作用,可以优化药物设计,提高药物的疗效和降低副作用BIG DATAEMPOWERSTO CREATEA NEWERA05原子核外电子排布的未来发展新的理论模型量子混沌模型该模型将电子视为在原子核周围做混沌运动的粒子,能够更准确地描述电子云分布和电子跃迁现象多体理论多体理论通过考虑电子之间的相互作用来描述原子核外电子的排布,能够更全面地解释电子结构和性质新的实验技术角分辨光电子能谱该技术能够高精度地测量电子能量分布和波函数,为研究原子核外电子排布提供了更精确的数据超快激光光谱技术该技术能够捕捉到电子在原子核外运动的动态过程,有助于揭示电子跃迁和化学反应机制新的应用领域新型材料设计通过理解和控制原子核外电子排布,可以设计和开发具有特定性质的新型材料,如超导材料、磁性材料和光学材料等新能源技术原子核外电子排布的研究有助于开发高效的光电转换材料和太阳能电池,推动新能源技术的发展。