優(yōu)選答案電子屬于亞原子粒子中的輕子類。輕子被認為是構成物質的基本粒子之一,即其無法被分解為更小的粒子。它帶有1/2自旋,即又是一種費米子(按照費米—狄拉克統(tǒng)計)。電子所帶電荷為e=1.6×10的-19次方庫侖,質量為9.10×10-31kg(0.51MeV/c2)。通常被表示為e-。電子的反粒子是正電子,它帶有與電子相同的質量,自旋和等量的正電荷。物質的基本構成單位——原子是由電子、中子和質子三者共同組成。中子不帶電,質子帶正電,原子對外不顯電性。相對于中子和質子組成的原子核,電子的質量極小。質子的質量大約是電子的1840倍。當電子脫離原子核束縛在其它原子中自由移動時,其產生的凈流動現(xiàn)象稱為電流。各種原子束縛電子能力不一樣,于是就由于失去電子而變成正離子,得到電子而變成負離子。靜電是指當物體帶有的電子多于或少于原子核的電量,導致正負電量不平衡的情況。當電子過剩時,稱為物體帶負電;而電子不足時,稱為物體帶正電。當正負電量平衡時,則稱物體是電中性的。靜電在我們日常生活中有很多應用方法,其中例子有噴墨打印機。電子是在1897年由劍橋大學的卡文迪許實驗室的約瑟夫·湯姆生(一般簡稱湯姆生)在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。一種對在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假設。作用范圍現(xiàn)階段只能在核外考慮(所有假設粒子現(xiàn)在都只能在核外摸索摸索)它被歸于叫做輕子的低質量物質粒子族,被設成具有負值的單位電荷?;拘再|電子塊頭小重量輕(比μ介子還輕205倍),被歸在亞原子粒子中的輕子類。輕子是物質被劃分的作為基本粒子的一類。電子帶有1/2自旋,滿足費米子的條件(按照費米—狄拉克統(tǒng)計)。電子所帶電荷約為-1.6×10-19庫侖,質量為9.10×10-31kg(0.51MeV/c2)。通常被表示為e-。與電子電性相反的粒子被稱為正電子,它帶有與電子相同的質量,自旋和等量的正電荷。電子在原子內做繞核運動,能量越大距核運動的軌跡越遠.有電子運動的空間叫電子層.第一層最多可有2個電子.第二層最多可以有8個,第n層最多可容納2n^2個電子,最外層最多容納8個電子.最后一層的電子數(shù)量決定物質的化學性質是否活潑,1、2電子為金屬元素,3、4、5、6、7為非金屬元素,8為稀有氣體元素.物質的電子可以失去也可以得到,物質具有得電子的性質叫做氧化性,該物質為氧化劑;物質具有失電子的性質叫做還原性,該物質為還原劑。物質氧化性或還原性的強弱由得失電子難易決定,與得失電子多少無關。編輯本段運動的電子我們現(xiàn)在知道,電荷的最終攜帶著是組成原子的微小電子。在運動的原子中,每個繞原子核運動的電子都帶有一個單位的負電荷,而原子核里面的質子帶有一個單位的正電荷。正常情況下,在物質中電子和質子的數(shù)目是相等的,它們攜帶的電荷相平衡,物質呈中型。物質在經(jīng)過摩擦后,要么會失去電子,留下的正電荷(質子比電子多)。要么增加電子,獲得的負電荷(電子比質子多)。這個過程稱為摩擦生電。自由電子(從原子沖逃逸出來的電子)能夠在導體的原子之間輕易移動,但它們在絕緣體中不行。于是,物體在摩擦時傳遞到導體上的電荷會被迅速中和,因為多余的電子會從物質表面流走,或者額外的電子會被吸附到物體表面上代替流失的電子。所以,無論摩擦多么劇烈,金屬都不可能摩擦生電。但是,橡膠或塑料這樣的絕緣體,在摩擦之后,其表面就會留下電荷。電子的運動與宏觀物體運動區(qū)別:(1)質量很小(9.109×10-31kg);(2)電子帶負電荷;(3)運動空間范圍小(直徑約10-10m);(4)運動速度快(10-6m)。電子的運動特征就與宏觀物體的運動有著極大的不同----它沒有確定的軌道。因此科學家主要采用建立模型的方法對電子的運動情況進行研究。核外電子排布的規(guī)律:1.電子是在原子核外距核由近及遠、能量由低至高的不同電子層上分層排布;2.每層最多容納的電子數(shù)為n的平方的二倍個(n代表電子層數(shù));3.最外層電子數(shù)不超過8個(第一層不超過2個),次外層不超過18個,倒數(shù)第三層不超過32個。4.電子一般總是盡先排在能量最低的電子層里,即先排第一層,當?shù)谝粚优艥M后,再排第二層,第二層排滿后,再排第三層。電子云是電子在原子核外空間概率密度分布的形象描述,電子在原子核外空間的某區(qū)域內出現(xiàn),好像帶負電荷的云籠罩在原子核的周圍,人們形象地稱它為“電子云”。它是1926年奧地利學者薛定諤在德布羅伊關系式的基礎上,對電子的運動做了適當?shù)臄?shù)學處理,提出了二階偏微分的的著名的薛定諤方程式。這個方程式的解,如果用三維坐標以圖形表示的話,就是電子云。編輯本段電子-觀測遠距離地觀測電子的各種現(xiàn)象,主要是依靠探測電子的輻射能量。例如,在像恒星日冕一類的高能量環(huán)境里,自由電子會形成一種藉著制動輻射來輻射能量的等離子。電子氣體的等離子振蕩。是一種波動,是由電子密度的快速震蕩所產生的波動。這種波動會造成能量發(fā)射。天文學家可以使用無線電望遠鏡來探測這能量。根據(jù)普朗克關系式,光子的頻率與能量成正比。當一個束縛電子躍遷于原子的不同能級的軌域之間時,束縛電子會吸收或發(fā)射具有特定頻率的光子。例如,當照射寬帶光譜的光源于原子時,很明顯特別的吸收光譜會出現(xiàn)于透射輻射的光譜。每一種元素或分子會顯示出一組特別的吸收光譜,像氫光譜。光譜學專門研究測量這些譜線的強度和寬度。細心分析這些數(shù)據(jù),即可得知物質的組成元素和物理性質。在實驗室操控條件下,電子與其它粒子的相互作用,可以用粒子探測器。來仔細觀察。電子的特征性質,像質量、自旋和電荷等等,都可以加以測量檢驗。四極離子阱和潘寧阱。可以長時間地將帶電粒子限制于一個很小的區(qū)域。這樣,科學家可以準確地測量帶電粒子的性質。例如,在一次實驗中,一個電子被限制于潘寧阱的時間長達10個月之久。1980年,電子磁矩的實驗值已經(jīng)準確到11個位數(shù)。在那時候,是所有測得的物理常數(shù)中,最準確的一個。于2008年2月,隆德大學的一組物理團隊首先拍攝到電子能量分布的視訊影像。科學家使用非常短暫的閃光,稱為阿托秒。脈沖,率先捕捉到電子的實際運動狀況。在固態(tài)物質內,電子的分布可以用角分辨光電子譜來顯像。應用光電效應理論,這科技照射高能量輻射于樣品,然后測量光電發(fā)射的電子動能分布和方向分布等等數(shù)據(jù)。仔細地分析這些數(shù)據(jù),即可推論固態(tài)物質的電子結構。編輯本段電子歷史電子是在1897年由劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫·湯姆生在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的。編輯本段最新實驗證實電子可分裂新華社倫敦09年8月2日電(記者黃堃)英國研究人員最近通過實驗證實了電子可分裂為自旋子和空穴子的理論假設,這一進展將有助于研制下一代量子計算機。英國劍橋大學日前發(fā)布新聞公報說,該校研究人員和伯明翰大學的同行合作完成了這項研究。公報稱,電子通常被認為不可分。但1981年有物理學家提出,在某些特殊條件下電子可分裂為帶磁的自旋子和帶電的空穴子。劍橋大學研究人員將極細的“量子金屬絲”置于一塊金屬平板上方,控制其間距離為約30個原子寬度,并將它們置于約零下273攝氏度的超低溫環(huán)境下,然后改變外加磁場,發(fā)現(xiàn)金屬板上的電子在通過量子隧穿效應跳躍到金屬絲上時分裂成了自旋子和空穴子。研究人員說,人們對電子性質的研究曾掀起了半導體革命,使計算機產業(yè)飛速發(fā)展,現(xiàn)在又出現(xiàn)了實際研究自旋子和空穴子性質的機會,這可能會促進下一代量子計算機的發(fā)展,帶來新一輪的計算機革命。編輯本段電子并非基本粒子100多年前,當美國物理學家RobertMillikan首次通過實驗測出電子所帶的電荷為1.602E-19C后,這一電荷值變被廣泛看作為電荷基本單元。然而如果按照經(jīng)典理論,將電子看作電子層“整體”或者“基本”粒子,將使我們對電子在某些物理情境下的行為感到極端困惑,比如當電子被置入強磁場后出現(xiàn)的非整量子霍爾效應。為了解決這一難題,1980年,美國物理學家RobertLaughlin提出一個新的理論解決這一迷團,該理論同時也十分簡潔地詮釋了電子之間復雜的相互作用。然而接受這一理論確是要讓物理學界付出“代價”的:由該理論衍生出的奇異推論展示,電流實際上是由1/3電子電荷組成的。在一項新的實驗中,Weizmann機構的科學家設計出精妙的方法去檢驗這一非整電子電荷是否存在。該實驗將能很好地檢測出所謂的“撞擊背景噪聲”,這是分數(shù)電荷存在的直接證據(jù)。科學家將一個有電流通過的半導體浸入高強磁場,非整量子霍爾效應隨之被檢測出來,他們又使用一系列精密的儀器排除外界噪聲的干擾,該噪聲再被放大并分析,結果證實了所謂的“撞擊背景噪聲”的確來源于電子,因而也證實了電流的確是由1/3電子電荷組成。由此他們得出電子并非自然界基本的粒子,而是更“基本”更“簡單”且無法再被分割的亞原子粒子組成。編輯本段電子層電子層又稱電子殼或電子殼層,是原子物理學中,一組擁有相同主量子數(shù)n的原子軌道。電子層組成為一粒原子的電子序。這可以證明電子層可容納最多電子的數(shù)量為2n。亨利·莫塞萊和巴克拉的X射線吸收研究首次于實驗中發(fā)現(xiàn)電子層。巴克拉把它們稱為K、L和、M(以英文子母排列)等電子層(最初K和L電子層名為B和A,改為K和L的原因是預留空位給未發(fā)現(xiàn)的電子層)。這些字母后來被n值1、2、3等取代。它們被用于分光鏡的西格班記號法。電子層的名字起源于波耳模型中,電子被認為一組一組地圍繞著核心以特定的距離旋轉,所以軌跡就形成了一個殼。編輯本段電子的得失當最外層電子數(shù)為8,最內層電子數(shù)為2時,該原子就形成為相對穩(wěn)定結構了【氦除外,氦的電子數(shù)為2但也是相對穩(wěn)定結構】,不易發(fā)生化學反應,稀有氣體一般都為相對穩(wěn)定結構,所以不易發(fā)生化學反應,而非稀有氣體能夠通過化學變化實現(xiàn)成為相對穩(wěn)定結構,金屬元素的最外層電子數(shù)一般<4,易失電子,而非金屬元素的最外層電子數(shù)一般>4,易得電子。注:電子不能隨意拋給大自然。例如氯化鈉【即食鹽】,氯的最外層電子數(shù)是7,易得電子1個電子,鈉的最外層電子數(shù)為1易失去一個電子,氯和鈉發(fā)生化學反應時,鈉將最外層電子給了氯,此時鈉和氯的電子電荷數(shù)都不等于原子核的電荷數(shù)了,鈉由于丟了一個電子就帶了一個正電荷了,而氯由于得了一個電子,就帶了一個負電荷,此時的氯和鈉都不能算是原子了,只能說是氯離子和鈉離子了。根據(jù)物理學,正負相吸,氯和鈉就將吸在一起,形成氯化鈉,大多數(shù)的化合物都是這樣結合的。各種元素電子一般得失情況可以通過化學價來表達,如鈉一般失掉一個電子顯+1【正一】價,那么鈉的化合價就是+1價,這是一些常見元素的根和根的化合價:
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