围绕原子核运动的电子具有什么特性

Question

围绕原子核运动的电子具有什么特性

Answer 1

电子的运动的特殊性即具有波粒二象性.
描述核外电子运动状态的四个方面
　　(1)电子层：原子核外的电子是分层运动的,称为电子的分层排布.核外运动的电子能量不同,离核的远近也不同.通常,能量低的电子在离核近的区域运动；能量稍高的在离核稍远的区域运动.通常用n=1、2、3…等数值来表示电子层离核的远近.n=1,即表示离核最近的电子层,其中的电子能量最小.n=2,即表示为第二电子层.分别用K、L、M、N、O、P、Q等分别表示1、2、3、4、5、6、7等电子层.（主量子数：可用从小学到初中到高中等来比喻）
　　(2)电子亚层和电子云的形状 ：即使在同一电子层中的电子,能量也常有差别,它们电子云的形状也不相同.所以每一个电子层,又可以分作几个电子亚层,分别用s、p、d、f等符号来表示.第 1电子层即K层中只包含一个亚层,即s亚层；第2电子层或L层中包含两个亚层,即s和p亚层；在M电子层中包含有三个电子亚层,即s、p、d亚层；在N电子层中,包含着四个电子亚层,即s、p、d、f亚层.不同亚层的电子云形状也不相同,s电子云是球形的,p电子云是纺锤形的,d电子云和f电子云的形状较复杂,不作介绍（角量子数：可以用小学又分为五个或六个年级,初中高中等也都可以分成不同的年级来比喻）.
(3)电子云的伸展方向 ：电子云不仅有确定的形状,而且有一定的伸展方向.s电子云是球形对称的,在空间各个方向上伸展的程度相同.p电子云,在空间可以有三种互相垂直的伸展方向.d电子云可以有五种伸展方向,f电子云可以有七种伸展方向.
如果把在一定电子层上,具有一定形状和伸展方向的电子云所占据的空间称为一个轨道,那么s、p、d、f四个亚层就分别有1、3、5、7个轨道.（磁量子数：可以用每个年级分成不同的班,越高年级班数越多来比喻）
各电子层可能有的最多轨道数如下：
电子层(n),亚层.轨道数：每个电子层可能有的最多轨道数应为n2.（用数学归纳法先推出亚层,亚层轨道再求轨道总数）　　
(4)电子的自旋 ：电子不仅在核外空间不停地运动,而且还作自旋运动.电子自旋有两种状态,相当于顺时针和逆时针两种方向.常用向上箭头“↑”和向下箭头“↓”来表示不同的自旋状态.（自旋量子数：可以用都是小班制,每个班里都只有一张课桌,一同学在左另同学在右来比喻）.
　　由此可见,电子在原子核外的运动状态是相当复杂的,必须通过它所处的电子层、电子亚层、电子云的空间伸展方向和自旋状态四个方面来描述.前三个方面跟电子在核外空间的位置有关,体现了电子在核外空间的运动状态,确定了电子的轨道.因此,当我们要说明一个电子的运动状态时,必须同时指明它处于什么轨道和哪一种自旋状态.（就好比说明一个学生的全部信息需要知道的有小学或初中等、第几年级、第几班、左位还是右位）.
可简单地概括为：核外电子的运动状态有三个特点①在原子核外很小的空间内运动；②运动速度很高；③其运动规律和普通物质不同,它们没有确定的轨道.