陰極射線實驗(1) 陰極射線為帶負電之粒子 可利用此裝置測出陰極射線的電荷與質量之比 回章目錄

陰極射線實驗(2) 陰極射線是沿直線進行的 回章目錄

陰極射線實驗(3) 陰極射線是具有質量的粒子 回章目錄

陰極射線實驗(4) 湯木生利用陰極射線的結果『不同的材質但均有相同的荷質比』 推定電子(electron)為原子所含的基本粒子。並首先提出原子模型『正電荷分布於原子整體，電子亦均勻地藏於其內(西瓜模型) 』 。 回章目錄

質譜儀 (a)質譜儀 (b)真空室放大圖 極面 接真空唧筒 真空室 真空 氖氣進口 電子射叢 正氖離子 磁鐵 N S Ne+ Ne2+ 照相底片 回章目錄

質譜 曲率半徑與質量成正比，而與電荷成反比 累積撞擊之電量可計算出含量百分率 (a)半率半徑r1,r2 (b) 氖同位素的質量(amu) 20　21 　22 0.257 8.82 90.92 90 10 1 質譜 氖離子源 r1 r2 Ne2+ Ne+ 曲率半徑與質量成正比，而與電荷成反比 累積撞擊之電量可計算出含量百分率 回章目錄

油滴實驗 測出電子的電量為1.6×10 -19庫侖 配合湯木生已測得的電子荷質比1.76×10 8庫侖／克 算出電子的質量為9.1×10 -28克 回章目錄

α粒子散射實驗 拉塞福由α粒子散射實驗提出：原子是由原子核與電子所組成。原子核帶正電荷為原子質量所在，電子在核外繞核運動 回章目錄

α粒子散射的成因 回章目錄

質子與中子的發現 質子：拉塞福以α粒子撞擊氮原子而發現 中子：查兌克以α粒子撞擊鈹原子而發現 回章目錄

X射線管 原子序：莫色勒從測量各元素X射線的波長而建立。 回章目錄

光的雙重性 波動性 粒子性 可見光的頻率範圍：400～750nm 光子的能量僅與頻率成正比或波長成反比， 與光子之數目或強度無關。 回章目錄

氫原子光譜 為線狀光譜，同一光區各線頻率間隔，隨頻率增加而減小 回章目錄 資料來源：Charles E.Mortimer/CHEMISTRY,sixth edition/1986/p.239 回章目錄

波耳氫原子結構理論 氫原子的電子，只能在離開原子核一定距離的軌道做圓周遭動，電子在軌道上運動時具有一定的能量。這些能量以能階 n 為1,2,3…等量子數表示。電子在特定軌道上運動時不需供給能量，亦不輻射出能量。 在各軌道上運動的電子，都具有其能階特有的能量。n=l最接近原子核，因此半徑最小，電子具有最低的能量。離核愈遠的軌道上，電子運動的半徑愈大，電子所具有的能量愈高。 氫原子在正常狀態時，其核外電子在最低能階的軌道上運動，這種最低能量狀態稱為基態(ground state)。當原子吸收外來的能量時，電子能夠躍遷到較高的能階，此時的原子即在激發態(excited state)。激發態原子的電子可存在，但不安定而易由高能階回到較低能階，這時以光的方式放出一定能量的輻射能。在不同能階間躍遷時，會釋放不同光子能量的電磁波。 回章目錄

氫原子能階與電子躍遷的關係 K即為氫原子之游離能，其值為 回章目錄

氫原子光譜線的計算 R 稱為雷德堡常數，其值為 回章目錄

光譜線系列的關係 系列 ｎh ｎl 光譜線位置 來曼系 2，3，4…∞ 1 紫外光區 巴耳麥系 3，4，5 …∞ 2 可見光區與 近紫外光區 帕申系 4，5，6…∞ 3 紅外光區 回章目錄

各殼層能容納的電子數 回章目錄

1～20號元素的電子分層 回章目錄

1～20號元素的路以士式 動畫 回章目錄

惰性氣體的電子排列 除氦之外，惰性氣體的最外層電子數均為 8。 回章目錄

s軌域的電子分布 s 軌域之外觀為球狀，沒有方向性。 回章目錄

p軌域的電子分布 p 軌域之外觀為啞鈴狀，依其占用的方向分為 px、 py 、 pz 。 回章目錄

d軌域的電子分布 回章目錄

l=0 l=1 l=2 l=3 4f 4d 4p l=0 l=1 l=2 3d n=4(N) 4s 3p n=3(M) 3s l=0 l=1 n=2(L) 2s l=0 S n=1(K) 1s 副層(角量子數) 能階 主層(主量子數) 回章目錄

量子數與軌域 角量子數(l)表軌域的形狀：s－球狀(無方向性)，p－啞鈴形(有方向性)。 磁量子數(ml)決定軌域的方位。 回章目錄

電子組態原則 求n＋l的值，其值越大，能階越高。當兩個能階的 n＋l值相同時，再參考n值，n值越大，能階就越高。 每個軌域可容納兩個電子，其不同點為自旋方向，可以自 旋量子數+　與-　來區別。也就是所謂的「庖利不相容原理」。 對單電子的原子（如H）而言，其能階的高低僅由主量子 數(n)來決定。換句話說，就是不必再細分下去。 即 1s＜2s＝2p＜3s＝3p＝3d＜4s＝4p＝4d＝4f 多電子原子能階判斷法(1) 多電子原子能階判斷法(2) 求n＋l的值，其值越大，能階越高。當兩個能階的 n＋l值相同時，再參考n值，n值越大，能階就越高。 回章目錄

各殼層的軌域及電子分布情形 回章目錄

電子組態 多電子原子的電子組態遵循下列三原則依次進入各軌域： (1)由較低能階到較高能階的順序進入軌域。 1s 2s □1H： ○ 1s1 □2He： ○ 1s2 (2)庖利不相容原理：同一軌域內，至多有兩個自轉方向 相反的電子。 1s22s1或[He]2s1 □3Li： ○ ○ □4Be： 1s2 2s2或[He]2s2 ○ ○ 回章目錄

(3)罕德定則：同能階的軌域，先填空軌域，等完全填成半滿 後，再把電子填入半滿軌域。 1s 2s 2px2py2pz 電子組態 □5B： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px1或1s22s22p1 □6C： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px12py1或1s22s22p2 □7N： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px12py12pz1或1s22s22p3 □8O： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px22py12pz1或1s22s22p4 □9F： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px22py22pz1或1s22s22p5 □10Ne： ○ ○ ○ ○ ○ 1s22s22px22py22pz2或1s22s22p6 (3)罕德定則：同能階的軌域，先填空軌域，等完全填成半滿 後，再把電子填入半滿軌域。 回章目錄

□10Ne： 1s22s22p6 □11Na： 1s22s22p63s1或 [Ne]3s1 □12Mg： □13Al： 1s22s22p63s23p1或 [Ne]3s23p1 □14Si： 1s22s22p63s23p2或 [Ne]3s23p2 □15P： 1s22s22p63s23p3或 [Ne]3s23p3 □16S： 1s22s22p63s23p4或 [Ne]3s23p4 □17Cl： 1s22s22p63s23p5或 [Ne]3s23p5 □18Ar： 1s22s22p63s23p6 □19K： 1s22s22p63s13p64s1或 [Ar]4s1 □20Ca： 1s22s22p63s13p64s2或 [Ar]4s2 回章目錄

□21Sc： 1s22s22p63s13p63d14s2或 [Ar]3d14s2 □22Ti： □23V： 1s22s22p63s13p63d34s2或 [Ar]3d34s2 □24Cr： 1s22s22p63s13p63d54s1或 [Ar]3d54s1 異常 □25Mn： 1s22s22p63s13p63d54s2或 [Ar]3d54s2 □26Fe： 1s22s22p63s13p63d64s2或 [Ar]3d64s2 □27Co： 1s22s22p63s13p63d74s2或 [Ar]3d74s2 □28Ni： 1s22s22p63s13p63d84s2或 [Ar]3d84s2 □29Cu： 1s22s22p63s13p63d104s1或 [Ar]3d104s1 □30Zn： 1s22s22p63s13p63d104s2或 [Ar]3d104s2 回章目錄

□ 24Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1 1s 2s 2px2py2pz 3s 3px3py3pz 3d 4s ○ ○ ○ 若不以上述三原則依次填入電子者，即為激發態或不存在。 穩定態異常電子組態 □ 24Cr： 1s22s22p63s23p63d54s1 1s 2s 2px2py2pz 3s 3px3py3pz 3d 4s ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 較不穩定 ○ □ 29Cu： 1s22s22p63s23p63d104s1 1s 2s 2px2py2pz 3s 3px3py3pz 3d 4s ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 較不穩定 ○ 回章目錄

(1)陽離子：先寫出中性原子的電子組態，再將主量子數最高 的電子去掉，若同時含有同主量子數的不同軌域電子，則 將能量最高的電子去掉。 離子電子組態： (1)陽離子：先寫出中性原子的電子組態，再將主量子數最高 的電子去掉，若同時含有同主量子數的不同軌域電子，則 將能量最高的電子去掉。 □Na+： 11Na之組態為1s22s22p63s1 ，故11Na+：1s22s22p6 □Fe2+： 26Fe之組態為1s22s22p63s23p63d64s2 故26Fe2+：1s22s22p63s23p63d6 不可將Fe2+之組態寫為1s22s22p63s23p63d44s2 (2)陰離子：將電子加到能量最低的空軌城內。 □F－： 9F之組態為1s22s22p5，故9F－：1s22s22p6 回章目錄

1～36號元素之電子組態 動畫 回章目錄

門得列夫之週期表 按原子量大小排列。 回章目錄

門得列夫的貢獻 把元素做規則性的分類。 預測新元素的存在，並修正幾個錯誤的原子量。 回章目錄

A族元素的價電子組態 除氦外，A族元素的價電子與其族數相同。 回章目錄

週期表中元素的性質 除惰性氣體外，金屬元素靠左、下，而非金屬元素靠右、上。 回章目錄

週期表中各元素的變化趨勢 回章目錄