高中化学竞赛辅导 无机化学 7.3核外电子的运动状态知识点素材-人教版高中全册化学素材

§7-3 核外电子的运动状态The Moving Stations of Electrons outer the Atomic Nucleus一、微观粒子的波粒二象性（The Wave-like and Particle-like Character of Micro Particles） 1．光的波粒二象性 p 显示了粒子性（ particle property），λ 显示了波动性（ wave property），但真正把光的波动性和粒子性统一地反映出来的理论是量子电动力学。 2．电子的波粒二象性（The wave and particle properties of the electron）1924 年 Louis de Broglie (1892-1987) who worked on his Ph.D. thesis in physics at the Sorbonne in Paris.受到光的波粒二象性的启发，大胆提出了电子也有波粒二象性。 He suggested that the electron in circular path above the nucleus to propose that the characteristic wavelength of the electron or of any other particle depends on its mass, m, and velocity, v: (1) λ = h / m v, （h：Planck’s constant）Sample exercise: What is the characteristic wavelength of a electron with a velocity of 5.97106 m·s1 ? (The mass of an electron is 9.111028 g)Solution: The value of Plank’s constant, h , is 6.63103 4 J·s and recall that 1J = 1kg·m2·s2∴This characteristic wavelength is about the same as that X-ray.(2) Experiment 1927 年美国两位科学家 J. Davisson 和 L. H. Germer 进行了电子衍射实验，用已知能量的电子在晶体上的衍射试验证明了 de Broglie 的预言。电子在电场中加速： ， ， ∴，(Å)宏观物体是 否存在波动性呢？1.9 g 子弹，v = 3.2104 cm·s1，计算得 λ = 1.11023 (Å)；140 g 垒球，v = 2.5103 cm·s1，计算得 λ = 1.91024 (Å)。显然只有在原子世界，才能观察到这种波，而在 1927 年以前，研究原子性质的科学家根本没有想到有这种波，因此就不会去观察它了。所以波粒二象性是微观粒子第一种显著的运动特点。二、不确定原理（The Uncertainty Principle）在牛顿力学中，一个宏观物体的运动，其位置和速度都是同时确定的，所以经典力学中所谈的质点的运动轨道（或轨迹）是指具有某种速度、有一定的、可以确定运动物体在任意时刻...