/OND 原子由原子核和绕核旋转的电子组成。原子核由质 子和中子组成,它与原子半径的关系如图2-2所示。 (a)原子核及核外电子 (b)原子半径与原子核 图2-2原子核与电子的示意图
7 (a) 原子核及核外电子 (b) 原子半径与原子核 图2-2 原子核与电子的示意图 原子由原子核和绕核旋转的电子组成。原子核由质 子和中子组成，它与原子半径的关系如图2-2 所示
/OND ●原子核内质子带正电荷、中子不带电荷,原子核 外电子带负电荷。质子数和电子数相等,中子数可变, 故原子呈电中性。 质子带的正电荷数叫核电荷数。 原子体积很小,其直径约10-10m(A0),原子 核直径更小,仅1014m,如图2-2(b)所示。 原子核体积虽极其微小,但集中了原子质量的绝 大部分。质子质量约1.677×1024g、中子质量 1675×1024g、电子质量约9.11×1028g,质子和 中子质量之和是电子质量的1800倍之多
8 ● 原子核内质子带正电荷、中子不带电荷，原子核 外电子带负电荷。质子数和电子数相等，中子数可变， 故原子呈电中性。 ● 质子带的正电荷数叫核电荷数 。 原子体积很小，其直径约 10-10 m（A0）, 原子 核直径更小，仅10-14 m， 如图2-2(b) 所示。 原子核体积虽极其微小，但集中了原子质量的绝 大部分。质子质量约1.677×10-24 g、中子质量 1.675×10-24 g 、电子质量约9.11×10-28g，质子和 中子质量之和是电子质量的1800倍之多
/OND 3.电子结构的两个重要原理 量子力学研究发现:电子是一种微观粒子,具有波 粒二象性,但绕核旋转的电子运动轨道不是随意的, 它在空间某一位置的出现呈概率分布。 (1)海森堡测不准原理(W. Heisenberg) ●同时能精确确定原子中电子的位置及动量,原则 上是不可能的。 这就是说,电子的位置及动量的确切值是不能同 时精确测定的,即一个量测量到任何的准确度,必然 会降低另一个量测量的精确度。由此,位置Ax与动量 △p及能量核AE与时间△t的关系都是量子化的
9 量子力学研究发现: 电子是一种微观粒子，具有波 粒二象性，但绕核旋转的电子运动轨道不是随意的， 它在空间某一位置的出现呈概率分布。 （1）海森堡测不准原理（W. Heisenberg) ● 同时能精确确定原子中电子的位置及动量，原则 上是不可能的。 这就是说，电子的位置及动量的确切值是不能同 时精确测定的，即一个量测量到任何的准确度，必然 会降低另一个量测量的精确度。由此，位置Δx与动量 Δp及能量核ΔE与时间Δt的关系都是量子化的。 3. 电子结构的两个重要原理
/OND 它们的相互关系是: h △x△D≈ 九 2 (2-2) h △E△t≈ (23) 其中,h为普朗克常数 Planck),数值为6624×1034J.s 该原理表明,只能从大量宏观测量中得到微观粒子的 概率分布,但不能确定某一物理量的确切值,这与连续 经典力学之间有本质的不同
10 2 2 h E t h x p 其中, h为普朗克常数(Planck), 数值为6.624×10-34J.s。 ● 该原理表明，只能从大量宏观测量中得到微观粒子的 概率分布，但不能确定某一物理量的确切值，这与连续 经典力学之间有本质的不同。 它们的相互关系是： （2-2） （2-3）
/OND (2)薛定谔波动方程( E Schrodinger) 电子具有波动性,故只能谈论电子在某一时刻在 某处出现的概率,可以用电子云来描述单个电子在空 间某处出现的概率。 薛定谔采用位置、时间的函数,即波函数y(r,O,,1) 描述核外电子在空间的运动状态,其函数方程式是: (r,O,,t) +U(,.a,,t)(2-4) 2丌ot 2m 其中,U是电子的势能,m是粒子质量, 是拉普拉斯算子
11 （2）薛定谔波动方程（E.Schrodinger） 电子具有波动性，故只能谈论电子在某一时刻在 某处出现的概率，可以用电子云来描述单个电子在空 间某处出现的概率。 薛定谔采用位置、时间的函数，即波函数 描述核外电子在空间的运动状态, 其函数方程式是: （2－4） 其中，U是电子的势能，m是粒子质量， 是拉普拉斯算子。 (r, , , ) 2 (r, , , ) 2 2 2 U t m t π t ih (r,,,t) 2 2 2 2 x y z