《电子的亲和能》课件.pptVIP

*********2.电子的基本概念电子是构成物质的基本粒子之一。作为负电荷的载体，电子参与了原子、分子、化学反应和材料的构建。电子是理解化学和物理世界的重要概念。2.1电子的定义11.带负电的亚原子粒子电子是构成原子的一种基本粒子，带负电荷，电荷量为1.602×10-19库仑。22.绕原子核运动电子以极高的速度围绕原子核运动，形成电子云，其运动状态可以用量子力学描述。33.参与化学反应电子参与原子之间的化学键形成，决定着物质的性质和化学反应的进行。2.2电子的性质电子云模型电子以云状形式存在于原子核周围，无法确定电子确切位置，只能通过概率分布描述其出现可能性。波粒二象性电子具有波粒二象性，表现出波的性质，也表现出粒子的性质。例如，电子衍射现象。自旋电子自旋是一种内禀角动量，就像电子自身在自转。电子自旋会产生磁场，影响电子在原子中的行为。2.3电子存在的形式自由电子自由电子是指没有与特定原子核束缚的电子。它们可以在金属导体中自由移动，形成电流。原子电子原子电子与原子核束缚在一起，构成原子的电子云。它们可以参与化学键的形成，并决定元素的化学性质。分子电子分子电子是指在分子中共享的电子，它们构成分子轨道，并参与分子间的相互作用。空穴空穴是半导体材料中的一种载流子，它是由电子离开原子轨道而形成的。电子亲和能的定义电子亲和能是原子或分子获得一个电子形成负离子时释放的能量。电子亲和能的值反映了原子或分子对电子的吸引能力，值越大，吸引能力越强。3.1电子亲和能的概念11.定义电子亲和能是指气态原子获得一个电子形成负离子时所释放的能量。22.能量变化电子亲和能是一个负值，表明原子获得电子时释放能量，体系能量降低。33.表征电子亲和能反映了原子对电子的吸引能力，数值越大，原子对电子的吸引能力越强。3.2电子亲和能的单位电子伏特电子伏特(eV)是一个常用的能量单位，代表电子在1伏特的电位差中移动时所获得或失去的能量。电子伏特也用于表示电子亲和能的大小，方便比较不同元素的电子亲和能。千焦耳每摩尔千焦耳每摩尔(kJ/mol)是另一个常见的电子亲和能单位，表示将1摩尔原子变成负离子所需的能量。4.电子亲和能的测量测量电子亲和能需要使用专门的实验方法，这些方法通常涉及到对气态原子或分子进行能量测量。4.1测量电子亲和能的方法1光电子能谱法利用光电效应测量电子结合能2气相热化学法通过反应热计算电子亲和能3负离子束法利用负离子束测量电子亲和能不同的方法适用于不同的情况，例如光电子能谱法适用于气相原子或分子，而气相热化学法适用于反应热易于测量的物质。4.2实验测量的步骤准备气态原子首先，需要将待测元素制备成气态原子。可以使用加热或气化的方法，将固体或液体样品转化为气态。电子束照射用电子束照射气态原子，使气态原子吸收能量，发生电子跃迁，从基态跃迁到激发态。测量发射光谱激发态原子回到基态时，会释放出特定波长的光子，通过测量发射光谱，可以确定电子亲和能的大小。影响电子亲和能的因素电子亲和能受多个因素的影响，这些因素共同决定了原子获得电子的难易程度。5.1原子结构电子层数原子中电子以一定的规则排布在不同的能级上。外层电子较容易失去或获得，直接影响电子亲和能。电子亚层亚层中的电子排列影响着电子亲和能的数值。例如，s亚层电子比p亚层电子更容易获得电子。5.2电负性原子核对电子的吸引力电负性是指原子吸引电子对的能力，它反映了原子核对电子的吸引力强弱。化学键的形成电负性影响着化学键的类型和极性，进而影响物质的性质。周期表中的趋势电负性在周期表中呈现规律性变化，同一周期从左到右逐渐增大，同一族从上到下逐渐减小。5.3离子化能概念概述离子化能是指从气态原子中移去一个电子，使其变成气态阳离子所需要的最小能量。它反映了原子核对最外层电子的束缚能力。关系离子化能与电子的亲和能密切相关。离子化能高，表示电子被原子核束缚较强，不容易失去电子；而电子的亲和能高，表示原子更容易得到电子，形成阴离子。电子亲和能的应用电子亲和能是化学和物理领域的重要参数，其应用广泛。了解电子亲和能可以帮助我们理解化学反应、电池原理、环境保护等方面的现象和规律。6.1在化学反应中的作用电子转移电子亲和能决定了原子或分子接受电子的能力。在化学反应中，电子亲和能越高，原子或分子越容易接受电子，形成新的化学键。离子键形成电子亲和能高的元素倾向于与电子亲和能低的元素形成离子键，比如金属元素和非金属元素之间的反应。共价键形成电子亲和能能够影响共价键的形