核电子学考点
原子核外电子排布
原子核外电子排布1、核外电子的运动特征:(1)质量很小,带负电荷(2)运动速度高(接近光速)(3)运动空间范围很小(相对于宏观物体而言)结论:不遵循宏观物质的运动特征.2、电子云:电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,电子在原子核外空间的某区域内出现,好像带负电荷的云笼罩在原子核的周围,人们形象地称它为”电子云”.在这个模型里,某个点附近的密度表示电子在该处出现的机会的大小.密度大的地方,表明电子在核外空间单位体积内出现的机会多;反之,则表明电子出现的机会少.s轨道p轨道d轨道3、原子核外电子排布原则:1)泡利不相容原理:每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反配对.2)能量最低原理:电子尽可能占据能量最低的轨道.3)Hund规则:简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子.另外:等价轨道在全充满、半充满或全空的状态是比较稳定的,亦即下列电子结构是比较稳定的:全充满﹣﹣﹣p6或d10或f14半充满﹣﹣﹣﹣p3或d5或f7全空﹣﹣﹣﹣﹣p0或d0或f04、核外电子能级分布(构造原理):5、核外电子排布表示方法:表示方法举例原子结构示意图电子排布式S :1s 22s 22p 63s 23p 4简化电子排布式[Ne]3s 23p 4轨道表示式(或电子排布图)价电子排布式(最外层电子排布式)3s 23p 41)重要概念:①价电子排布式:主族元素的价层电子指最外层电子,价电子排布式即外围电子排布式.例如:Al :3s 23p 1②简化排布式:电子排布式中的内层电子排布可用相应的稀有气体的元素符号加方括号来表示,以简化电子排布式.以稀有气体的元素符号加方括号的部分称为“原子实”.如碳、氧、钠、钙原子的电子排布式分别是1s 22s 22p 2、1s 22s 22p 4、1s 22s 22p 63s 1、1s 22s 22p 63s 23p 64s 2,其简化的电子排布式可以分别表示为[He]2s 22p 2、[He]2s 22p 4、[Ne]3s 1、[Ar]4s 2.2)1~36号排布式[1]H 氢1s 1[2]He 氦1s 2[3]Li 锂1s 22s 1[4]Be 铍1s 22s 2[5]B硼1s22s22p1[6]C碳1s22s22p2[7]N氮1s22s22p3[8]O氧1s22s22p4[9]F氟1s22s22p5[10]Ne氖1s22s22p6[11]Na钠1s22s22p63s1[12]Mg镁1s22s22p63s2[13]Al铝1s22s22p63s23p1[14]Si硅1s22s22p63s23p2[15]P磷1s22s22p63s23p3[16]S硫1s22s22p63s23p4[17]Cl氯1s22s22p63s23p5[18]Ar氩1s22s22p63s23p6[19]K钾1s22s22p63s23p64s1[20]Ca钙1s22s22p63s23p64s2[21]Sc钪1s22s22p63s23p63d14s2[22]Ti钛1s22s22p63s23p63d24s2[23]V钒1s22s22p63s23p63d34s2[24]Cr铬1s22s22p63s23p63d54s1[25]Mn锰1s22s22p63s23p63d54s2[26]Fe铁1s22s22p63s23p63d64s2[27]Co钴1s22s22p63s23p63d74s2[28]Ni镍1s22s22p63s23p63d84s2[29]Cu铜1s22s22p63s23p63d104s1[30]Zn锌1s22s22p63s23p63d104s2[31]Ga镓1s22s22p63s23p63d104s24p1[32]Ge锗1s22s22p63s23p63d104s24p2[33]As砷1s22s22p63s23p63d104s24p3[34]Se硒1s22s22p63s23p63d104s24p4[35]Br溴1s22s22p63s23p63d104s24p5[36]Kr氪1s22s22p63s23p63d104s24p63)轨道式(前18号):【命题方向】本考点主要考察原子核外电子的排布式和轨道式,需要重点掌握.题型一:核外电子能量特点的考察典例1:在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是()A.最易失去的电子能量最高B.电离能最小的电子能量最高C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D.在离核最近区域内运动的电子能量最低分析:A.根据原子核外电子能量与距核远近的关系判断;B.根据电离能的定义判断;C.没有指明p轨道电子和s轨道电子是否处于同一电子层;D.根据电子首先进入能量最低、离核最近的轨道判断.解答:A.能量越高的电子在离核越远的区域内运动,也就越容易失去,故A正确;B.电离能是失去电子时所要吸收的能量,能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少,因而电离能也就越低,故B正确;C.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,故C错误;D.电子首先进入能量最低、离核最近的轨道,故D正确.故选C.点评:本题考查原子核外电子排布规律,题目难度不大,本题注意原子核外电子的排布和运动特点.题型一:电子排布原则的考察典例1:基态碳原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是()A .B .C .D .分析:原子核外电子排布,应满足能量最低原理,洪特规则以及泡利不相容原理,以此进行判断.解答:A.2p 能层有3个电子,应在3个不同的轨道,不符合洪特规则,故A 错误;B.2p 能层有2个电子,应在2个不同的轨道,不符合洪特规则,故B 错误;C.2p 能层有2个电子,在2个不同的轨道,符合洪特规则,故C 正确;D.2s 轨道应有2个电子,2p 轨道有2个电子,不符合能量最低最低原理,故D 错误.故选C .点评:本题考查原子核外电子排布原则,题目难度不大,本题注意把握核外电子的排布规律即可解答该题.典例3:基态原子的4s 能级中只有1个电子的元素共有()A .1种B .A .2种C .A .3种D .A .8种分析:根据该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级解题.解答:该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级,即4s 1.该原子4s 能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果,1s 22s 22p 63s 23p 64s 1,此为19K 元素;情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果,1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1,1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1,此为24Cr 和29Cu .故选C .点评:本题考查原子核外电子排布,题目难度不大,注意根据洪特规则解题.题型三:排布式的考察典例3:下列基态原子与离子的电子排布式错误的是()A .K :1s 22s 22p 63s 23p 64s 1B .F ﹣:1s 22s 22p 6C .Fe :1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2D .Kr :1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 6分析:原子核外电子排布应符合构造原理、能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理,结合原子或离子的核外电子数解答该题.解答:题中K、F﹣和Kr的核外电子排布都符合构造原理,为能量最低状态,而Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2,电子数目不正确.故选:C.点评:本题考查基态原子的电子排布的判断,是基础性试题的考查,侧重对学生基础知识的巩固和训练,该题的关键是明确核外电子排布的特点,然后结合构造原理灵活运用即可,难度不大.题型四:根据核外电子排布式推断元素典例5:若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是()A.该元素基态原子中共有3个电子B.该元素原子核外有5个电子层C.该元素原子最外层共有3个电子D.该元素原子M能层共有8个电子分析:某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为4d15s2,应为Y元素,位于周期表第ⅢB族,第N层的电子排布为4s24p64d1,以此解答该题.解答:根据核外电子排布规律,该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2.由此可见:该元素原子中共有39个电子,分5个电子层,其中M能层上有18个电子,最外层上有2个电子.A.该元素基态原子中共有39个电子,故A错误;B.该元素原子核外有5个电子层,故B正确;C.该元素原子最外层上有2个电子,故C错误;D.该元素原子M能层共有18个电子,故D错误.故选B.点评:本题考查核外电子排布规律,难度中等,注意构造原理写出元素基态原子的电子排布式.题型五:结构示意图、轨道表示式、电子排布式、简化电子排布式和价电子排布式的区别典例:下列表示式错误的是()A.Na+的轨道表示式:B.Na+的结构示意图:C.Na的电子排布式:1s22s22p63s1D.Na的简化电子排布式:[Na]3s1分析:钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,或写为[Ne]3s1,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结合洪特规则解答该题.解答:钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,或写为[Ne]3s1,Na+的原子核内有11个质子,核外有10个电子,结构示意图为,则A、B、C正确,D错误.故选:D.点评:本题考查原子核外电子排布,为高考常见题型,难度不大,注意把握原子核外电子的排布规律,把握电子排布式和轨道式的书写方法.【解题思路点拨】1)注意半充满或全充满的情况:如Cr的电子排布式为24Cr原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s1,而不是1s22s22p63s23p63d44s2,因为半充满轨道能量较低;又如25Mn 原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p63d54s2,而不是1s22s22p63s23p63d64s1.2)四个量子数(描述原子轨道):1、主量子数(n)主量子数是描述核外电子距离核的远近,电子离核由近到远分别用数值n=1,2,3,…有限的整数来表示,而且,主量子数决定了原子轨道能级的高低,n越大,电子的能级越大,能量越高.n是决定电子能量的主要量子数.n相同,原子轨道能级相同.一个n值表示一个电子层,与各n值相对应的电子层符号如下:n1234567电子层第一层第二层第三层第四层第五层第六层第七层名称K L M N O P Q电子层符号2、角量子数(l)在同一电子层内,电子的能量也有所差别,运动状态也有所不同,即一个电子层还可分为若干个能量稍有差别、原子轨道形状不同的亚层.角量子数就是用来描述原子轨道或电子云的形态的.l的数值不同,原子轨道或电子云的形状就不同,l的取值受n的限制,可以取从0到n﹣1的正整数.n123400,10,1,20,1,2,3每个值代表一个亚层.第一电子层只有一个亚层,第二电子层有两个亚层,以此类推.亚层用光谱符号等表示.角量子数、亚层符号及原子轨道形状的对应关系如下:1234亚层符号s p d f圆球形哑铃形花瓣形花瓣形原子轨道或电子云形状同一电子层中,随着的增大,原子轨道能量也依次升高,即Ens<Enp<End<Enf,即在多电子原子中,角量子数与主量子数一起决定电子的能级.每一个值表示一种形状的电子云.与主量子数决定的电子层间的能量差别相比,角量子数决定的亚层间的能量差要小得多.3、磁量子数(m)原子轨道不仅有一定的形状,并且还具有不同的空间伸展方向.磁量子数m就是用来描述原子轨道在空间的伸展方向的.磁量子数的取值受角量子数的制约,它可取从+l到﹣l,包括0在内的整数值,l确定后,m可有2+1个值.当l=0时,m=0,即s轨道只有1种空间取向;当l=1时,m=+1、0、﹣1,即p轨道有3种空间取向;当l=2时,m=+2、+1、0、﹣1、﹣2,即d轨道有5种空间取向.通常把n、l、m都确定的电子运动状态称原子轨道,因此s亚层只有一个原子轨道,p 亚层有3个原子轨道,d亚层有5个原子轨道,f亚层有7个原子轨道.磁量子数不影响原子轨道的能量,n、l都相同的几个原子轨道能量是相同的,这样的轨道称等价轨道或简并轨道.例如l相同的3个p轨道、5个d轨道、7个f轨道都是简并轨道.n,l和m的关系见下表.1234主量子数K L M N电子层符号0010120123角量子数(l)1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f电子亚层符号磁量子0000000000数(m)±1±1±1±1±1±1±2±2±2±3综上所述,用n,l和m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向.4、自旋量子数(ms)电子除了绕核运动外,还存在自旋运动,描述电子自旋运动的量子数还称为自旋量子数ms,由于电子有两个相反的自旋运动,因此自旋量子数取值为+1/2、﹣1/2,符号用“↑”和“↓”表示.知道了四个量子数的意义和它们之间相互联系又相互制约的关系.在四个量子数中,n,l和m三个量子数三个量子数可确定电子的原子轨道;n、l两个量子数可确定电子的能级;n这一个量子数只能确定电子的电子层.量子数的数据分析:(1)主量子数(n)n=1,2,3…正整数,它决定电子离核的远近和能级.n=1为第一电子层或称K层,距核最近,n=2为第二电子层或称L层,余类推.离核近,电子的能量较低,离核远则电子能量较高.因此主量子数n对于确定电子的能量具有决定性的作用.(2)角量子数(l)l=0,1,2,3…n﹣1,以s,p,d,f对应的能级表示亚层,角量子数l代表角动量的大小,是决定原子轨道(或电子云)的形状的量子数,表示每一主层中不同的能级.对于氢原子,核外电子能量完全由n决定;(3)磁量子数(m)原子轨道在空间的不同取向,m=0,±1,±2,±3…±l,一种取向相当于一个轨道,共可取2l+1个数值.m值反应了波函数(原子轨道)或电子云在空间的伸展方向.磁量子数m有(2l+1)个取值,例如:l=0时,m有一个取值,即m=0,s轨道球形对称,在空间只有一个取值,轨道无方向性.l=1时,m有三个取值,即m=0,±1,分别代表在空间沿x,y,z三个相互垂直的伸展方向上的三个p轨道px、py、pz,通常它们具有完全相同的能量.l=2时,m=0,±1,±2,表明d轨道在空间有五个伸展方向.l=3时,m有七个取值,m=0,±1,±2,±3,f轨道在空间有七个伸展方向.以上n,l,m三个量子数结合起来,便确定了核外电子的一个空间运动状态(即原子轨道),包括轨道的大小、形状和空间取向.(4)自旋量子数(ms)ms=±1/2,表示同一轨道中电子的二种自旋状态,它只有+1/2和﹣1/2两个取值,分别代表电子顺时针和逆时针的两个自旋方向,表示为“↓”和“↑”.。
核医学(期末复习资料)
核医学名词解释(每小题2分,共10分)1.单光子显像:是使用探测单光子的显像仪器(如伽马照相机、SPECT)对显像剂中放射性核素发射的单光子进行的显像。
2.正电子显像:是使用探测正电子的显像仪器(如PET、符合线路SPECT)对显像剂中放射性核素发射的正电子进行的显像技术。
3.有效半衰期:由于物理衰变和机体生物活动共同作用而使体内放射性核素减少一半所需的的时间。
4.物理半衰期:放射性核素的数量因衰变减少一半所需要的时间,用T1/2表示。
5.核医学:核医学是研究核科学技术在疾病诊治及生物医学研究的一门学科。
它是利用核素示踪技术实现分子功能显像诊断和靶向治疗的特色专业学科,并利用核素示踪进行生物医学基础理论的研究。
6.放射免疫分析:是以放射性核素作为示踪剂的标记免疫分析方法,它是建立在放射性分析高度灵敏性与免疫反应高度特异性基础之上的超微量分析技术。
7.核素:质子数、中子数均相同,并且原子核处于相同能级的原子,称为一种核素。
8.放射性核素:原子核处于不稳定状态,需通过核内结构或能级调整才能趋向于稳定的核素称为放射性核素。
9.肿瘤前哨淋巴结:从局部肿瘤引流的第一站淋巴结。
10.心机可逆性缺损:负荷心肌显像呈现为放射性缺损或稀疏,静息或延迟显像填充或“再分布”,见于心肌缺血。
11.心机固定缺损:负荷心肌显像呈现为放射性缺损,静息影像显示该部位仍为放射性缺损,见于心肌梗死、心肌瘢痕和“冬眠心肌”。
(冬眠心肌”:是指由于冠状动脉血流长时间减少,造成心肌细胞功能受损但仍保持代谢活动,其细胞膜完整,心肌并未坏死,恢复血流灌注后心功能可以改善或恢复正常。
)12.标准化摄取值:是PET显像时半定量评价病变组织代谢率的指标,即局部感兴趣区平均放射性活度(MBq/ml)/注入放射性活度(MBq)/体重(g).13.T/NT:靶/非靶比值:是指放射性药物在靶器官或靶组织中的浓聚量,与非靶器官或组织特别是与相邻的非靶器官或组织中的浓聚量之比。
高考化学专题原子核外电子的排布
第一单元原子核外电子排布与元素周期律第1课时原子核外电子的排布一、原子核外电子的排布规律1.电子的能量(1)在多电子原子里,电子的能量不同。
(2)在离核近的区域内运动的电子的能量较低,在离核远的区域内运动的电子的能量较高。
2.电子层(1)概念:在多电子原子里,把电子运动的能量不同的区域简化为不连续的壳层,称作电子层。
(2)不同电子层的表示及能量关系3.原子核外电子排布的一般规律(1)能量最低原理:核外电子总是优先排布在能量最低的电子层里,然后再由里往外排布在能量逐步升高的电子层里,即按K→L→M→N……顺序排列。
(2)电子层最多容纳的电子数①各电子层最多容纳2n2个电子。
如K、L、M、N层最多容纳电子数分别为2、8、18、32。
②最外层电子数目最多不能超过8个(K层为最外层时不能超过2个)。
③次外层最多能容纳的电子数不超过18个。
核外电子排布规律是相互联系的,不能孤立地、机械地理解和套用。
例如,当M层是最外层时,最多可排8个电子,当M层不是最外层时,最多可排18个电子。
例1下面关于多电子原子的核外电子的运动规律的叙述正确的是()①核外电子是分层运动的②所有电子在同一区域里运动③能量高的电子在离核近的区域内运动④能量低的电子在离核近的区域内运动A.①④B.②③C.①③D.②④考点原子核外电子的排布规律题点电子层及其电子的能量答案 A解析原子核外电子是分层运动的,能量越低离核越近,能量越高离核越远。
例2下列说法中一定错误的是()A.某原子K层上只有一个电子B.某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍C.某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍D.某原子的核电荷数与最外层电子数相等考点原子核外电子的排布规律题点核外电子排布的基本规律答案 B解析K、L、M电子层上最多容纳的电子数分别为2、8、18;K层上可排1个电子,也可排2个电子,所以A项有可能;当M层上排有电子时,L层上一定排满了8个电子,而M 层上最多只能排18个电子,又18<8×4,所以B项一定是错误的;K层上最多只能排2个电子,2×4=8,即存在M层和L层都为8个电子的离子,K+、Ca2+等均有可能;H、He的核电荷数分别与它们的最外层电子数相等,所以D项有可能。
选修3高考考点点点过:1.原子核外电子排布(含解析)
【考点概括】1.原子核外电子排布规律(1)能量最低原理:原子的电子排布按照结构原理,能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原理。
结构原理即基态原子核外电子进入原子轨道的次序,表示图以下,从图中能够看出,结构原理中的排布次序,其本质是各能级的能量高低次序,能量大小规律是ns<(n -2)f<( n- 1)d<np,结构原理是书写基态原子电子排布式的依照,也是绘制基态原子电子排布图 (即轨道表示式 )的主要依照之一。
(2) 泡利原理:在一个原子轨道里最多只好容纳 2 个电子,且它们的自旋状态相反。
如2s 轨道上的电子排布为,不可以表示为。
(3)洪特规则:电子排布在同一能级的不一样轨道时,基态原子中的电子老是优先独自占有一个轨道,且自旋状态同样。
如2p3的电子排布为,不可以表示为或。
(4)洪特规则的特例:当原子轨道为全空(p6、 d10、 f14)、半充满 (p3、d5、 f7)或全充满 (p6、 d10、f 14)时,这些状态下总的电子云的散布是空间对称的,原子系统的能量低,原子的电子排布最稳固 ,如:24Cr 的电子排布式为2262651 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 。
2.表示原子结构的化学用语(1)原子结构表示图:能直观地反应核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。
如硫的原子结构表示图:。
(2)核构成式:重视于表示原子核的结构,它能表示原子核内的质子数和核外电子数以及质量数,但不可以反应核外电子的排布状况。
如 Z A X代表一个质量数为A、质子数为 Z 的 X 原子。
(3) 电子式:在元素符号四周用“·”或“×”表示原子的最外层电子价电子,表示原子的最外层电·子数。
如氮原子的电子式·N·。
··(4)电子排布式:能直观地反应核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不可以表示原子核的状况,也不可以表示各个电子的运动状态。
高二化学选修课7 核外电子运动状态
高二化学选修课7 核外电子运动状态【知识目标】学习内容 学习水平 具体知识要点核外电子排布 的表示方法理解1、电子式的含义及书写2、原子结构示意图的含义及书写(1-18号元素)3、电子排布式、轨道表示式的含义及书写(1-18号元素)考点1、原子结构示意图知识梳理原子核外电子 的分层排布电子层序数1 2 3 4 …… 电子层符号 KL MN ……电子离核距离 由 近 远 电子能量由 低高核外电子排布的规律① 能量最低原理:即排满了K 层才排L 层,排满了L 层才排M 层。
② 最多容纳原理:每个电子层最多容纳 2n 2个电子。
③ 不能超过原理:最外层电子数不能超过 8 个电子(K 层为最外层时,不能超过2个电子);次外层电子数不超过 18 个电子(K 层为次外层不能超过2个电子)。
原子结构 示意图知识应用 【例1】某短周期元素原子的次外层电子数为最外层电子数的2倍,则该元素原子核内质子数为A .3B .6C .14D .16 【例2】某离子的结构示意图为,该离子所带的电荷数可能为A .8-nB .n-8C .10-nD .n-10【知识巩固】1.下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是A .核外电子是分区域运动的B .所有电子在同一区域里运动C .能量高的电子在离核近的区域运动D .能量低的电子在离核近的区域绕核运动 2.判断某多电子原子中电子能量大小的依据是A .元素原子的核电荷数B .原子核外电子的多少C .电子离原子核的远近D .原子核外电子的大小+n 28K L电子层 层内电子数原子核核电荷数N粒子符号+7253.周期表中16号元素和4号元素的原子相比较,前者的下列数据是后者的4倍的是A.电子数B.最外层电子数C.电子层数D.次外层电子数4.某元素原子的最外层电子数是次外层电子数的n倍(n为大于1的自然数),则该元素原子核内的质子数是A.2n B.n+2 C.2n+10 D.2n+25.短周期三种元素X、Y和Z。
物质结构与性质一有关核外电子排布规律综合考点训练
2023届高三化学高考备考二轮复习物质结构与性质一有关核外电子排布规律综合考点训练一、单选题1.具有下列电子层结构的原子成离子,其对应元素一定属于同一周期的是A.两原子核外全部都是s电子B.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C.原子核外M层上的s、p能级都充满电子,而3d能级上没有电子的两种原子D.最外层电子排布为263s3p的原子和最外层电子排布为263s3p的离子2.“21世纪是钛的世纪”,钛是一种性能非常优越的金属,在能源、航天、医疗等方面有重要应用。
已知钛原子序数为22,位于第四周期,最外层有2个电子。
则其次外层电子数为A.2B.8C.10D.183.下列说法正确的是A.原子核外各电子层最多能容纳的电子数为n2B.同一主族中,第三周期和第四周期元素原子的核电荷数都相差8C.位于第四周期第IV A族的元素为金属元素D.门捷列夫在1869年提出了元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的规律4.一般情况下,前者无法决定后者的是A.原子核外电子排布——元素在周期表中的位置B.弱电解质的相对强弱——相同温度、相同浓度下电离度的大小C.分子间作用力的大小——分子稳定性的高低D.物质内部储存的能量高低——化学反应的热效应5.下列有关原子核外电子的说法错误的是A.每个电子层作为最外层时,最多可容纳8个电子B.电子在核外是分层排布的C.电子不停地做高速运动D.离原子核近的电子能量低,离原子核远的电子能量高6.下列说法中正确的是A.某微粒核外电子排布为2、8、8结构,则该微粒一定氩原子B.最外层电子达到稳定结构的微粒只能是稀有气体的原子C.F-、Na+、A13+是与Ne原子具有相同电子层结构的离子D .某元素原子的最外层只有2个电子,则该元素一定是金属元素7.下列说法正确的是A .最外层有2个电子的原子都是金属原子B .同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子C .同一主族的元素的氢化物,相对分子质量越大,它的沸点一定越高D .非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数8.已知:34Se (硒)与S 为同族元素。
2022年高考一轮复习 第4章 物质结构与性质 第1节 原子结构核外电子排布
原 轨子 道能量关系1③s<同2一s<能3层s<内4形s…状…相同而伸展方向
不同的原子轨道的能量相等,如
2px、2py、2pz轨道的能量_相__等__
3.基态原子核外电子排布 (1)排布原则
(2)填充顺序——构造原理
(3)基态原子核外电子排布的表示方法 表示方法
电子排布式 简化电子排布式 电子排布图(或轨道表示式) 价层电子排布式
2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的关系
不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
(2)同位素的特征 ①相同存在形态的同位素,化学性质_几__乎__完__全__相__同__,物理性质 _不__同__。 ②天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般 _不__变__。
(3)同位素的“六同三不同”
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解析:(1)根据对角线规则,与Li化学性质最相似的邻族元素是 Mg。Mg中M层电子为3s2,根据泡利不相容原理,M层电子自旋状态 相反。(2) 基态S原子电子占据最高能级为3p能级,p轨道电子云轮廓 为哑铃(纺锤)状。(3)基态K原子的价电子排布为4s1,核外电子占据的 最高能层为N层,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。(4)用 电子云形象化描述电子在原子核外出现的概率密度分布,基态14C原 子的电子排布式为1s22s22p2。其中p轨道为2个未成对电子,核外存在 2对自旋相反的电子。
1234
(3)23952U与23982U互为同素异形体。( × )
提示:23952U与23982U互为同位素。 (4)(2018·全国卷Ⅰ)22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA。
提示:氩气为单原子分子。
(√ )
(5)(2018·全国卷Ⅲ)1 mol重水和1 mol水中,中子数比为2∶1。
考点09原子结构与核外电子排布(学生版)
考点09 原子结构与核外电子排布1.认识原子结构,理解构成原子微粒间的关系。
2.了解原子核外电子的排布规律,能画出1~20号元素的原子结构示意图。
5.知道元素、核素和同位素的涵义及其关系,了解常见核素的应用。
考点一原子的构成1.构成原子的微粒原子核的构成一定有质子,有质子的微粒不一定有中子,如1H;有质子的微粒不一定有电子,如H+。
2.微粒的核电荷数、质子数和核外电子数的关系:(1)原子呈电中性→核电荷数=质子数=____________。
(2)阳离子带正电荷→核电荷数=质子数=____________+____________。
(3)阴离子带负电荷→核电荷数=质子数=____________-____________。
3.质量数电子的质量远远小于质子和中子,原子的质量主要集中在______上,质子和中子的相对质量都近似等于1,若忽略电子的质量,则有质量数(A)=____________+____________。
4.原子构成的表示方法一般用符号A Z X表示,X用元素符号表示,A表示______,Z表示______。
考点二核外电子的排布1.核外电子分层排布(1)依据:含多个电子的原子里,电子的能量不同,运动区域离核的______不同。
(2)电子层与电子能量的关系2.(1)核外电子总是先排布在能量最低的电子层,然后由______向______,依次排布在能量_____的电子层;(2)原子核外各电子层最多容纳______个电子;(3)原子最外层电子数不能超过______个(K层为最外层时不能超过______个);(4)原子核外次外层电子数不超过______个(当K层或L层为次外层时分别为______个和______个);(5)倒数第三层电子最多不超过______个。
3.核外电子排布表示方法【温馨提示】(1)核外电子排布的几条规律之间既相互独立又相互统一,不能孤立地应用其中一条。
如当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×32=18个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子。
第一章 原子结构与元素周期律 知识点
第一章原子结构元素周期律考点一、原子结构核外电子排布一、原子构成1.构成原子的微粒及其作用原子(A Z XZ 个)——决定元素的种类[(A -Z )个]在质子数确定后决定原子种类同位素Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质2.质量数(1)概念:将原子核中质子数和中子数之和称为质量数,常用A 表示。
(2)质量数为A ,质子数为Z 的X 原子可表示为A Z X 。
如:146C 的质量数为14,质子数为6,中子数为8。
2311Na +的质量数为23,质子数为11,核外电子数为10。
3.微粒之间的关系(1)原子中:质子数(Z )=核电荷数=核外电子数(2)质量数(A )=质子数(Z )+中子数(N )。
(3)阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。
(4)阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
4.【拓展】微粒符号周围数字的含义二、元素、核素、同位素1.元素、核素、同位素的关系【特别提醒】1.同位素的研究对象是原子;不同核素之间的转化属于核反应,不属于化学反应。
2.同位素的“六同”:同一元素,质子数相同,核电荷数相同,和外电子数相同,在元素周期表中位置相同,化学性质相同。
“三不同”:中子数不同,质量数不同,物理性质不同。
3.氢元素的三种核素11H :用字母H 表示,名称为氕,不含中子;21H :用字母D 表示,名称为氘或重氢,含有1个中子;31H :用字母T 表示,名称为氚或超重氢,含有2个中子。
4.几种重要核素的用途核素23592U 146C 21H 31H用途核燃料考古断代制氢弹三、核外电子排布1.核外电子排布规律2.核外电子排布的表示方法——原子或离子结构示意图(1)原子结构示意图:(2)离子结构示意图:如Cl-:、Na+:。
3.核外电子排布与元素性质的关系(1)金属元素原子的最外层电子数一般小于4,较易失去电子,形成阳离子,表现出还原性,在化合物中显正化合价。
“”(2)非金属元素原子的最外层电子数一般大于或等于4,较易得到电子,活泼非金属原子易形成阴离子,表现出氧化性,在化合物中主要显负化合价。
备战近年年高考物理考点57原子结构氢原子光谱(含解析)(最新整理)
原子结构氢原子光谱一、原子的核式结构1.电子的发现:英国物理学家汤姆孙发现了电子。
2.α粒子散射实验:1 909~1 911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们几乎被“撞”了回来。
3.原子的核式结构模型:在原子中心有一个很小的核,原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里,带负电的电子在核外空间绕核旋转。
二、光谱1.光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开,获得光的波长(频率)和强度分布的记录,即光谱。
2.光谱分类有些光谱是一条条的亮线,这样的光谱叫做线状谱。
有的光谱是连在一起的光带,这样的光谱叫做连续谱。
3.氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线,其波长公式1λ=R2211()2n-,(n=3,4,5,···),R是里德伯常量,R=1.10×107 m–1,n为量子数。
三、玻尔理论1.定态:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量。
2.跃迁:原子从一种定态跃迁到另一种定态时,它辐射或吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hν=E m–E n。
(h是普朗克常量,h=6.63×10–34J·s)3.轨道:原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道也是不连续的。
四、氢原子的能级、能级公式1.氢原子的能级能级图如图所示2.氢原子的能级和轨道半径(1)氢原子的能级公式:E n=错误!E1(n=1,2,3,···),其中E1为基态能量,其数值为E=–13。
6 eV。
1(2)氢原子的半径公式:r n=n2r1(n=1,2,3,···),其中r1为基态半径,又称玻尔半径,其数值为r1=0.53×10–10 m.五、氢原子能级及能级跃迁1.定态间的跃迁-—满足能级差(1)从低能级(n小)−−−→跃迁高能级(n大)→吸收能量。
2025届高考化学一轮复习第五章物质结构元素周期律第23讲原子结构核外电子排布
第23讲原子结构核外电子排布[课程标准] 1.了解元素、核素和同位素的含义。
2.了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及它们之间的关系。
3.了解核外电子排布规律,驾驭原子结构示意图。
考点一原子结构与核素、同位素1.原子结构(1)构成原子的微粒原子(AZ X)⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎪⎨⎪⎧质子(Z个)——确定元素的种类中子[(A-Z )个]在质子数确定后确定核素种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数确定元素的化学性质(2)微粒之间的数量关系①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);③阳离子的核外电子数=质子数-电荷数;④阴离子的核外电子数=质子数+电荷数。
(3)符号ba X+cd+e中各数字的含义2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
②自然存在的同一元素各核素所占的原子百分数一般不变。
(3)氢元素的三种核素11 H :名称为氕,不含中子;21 H :用字母D 表示,名称为氘或重氢; 31H :用字母T 表示,名称为氚或超重氢。
(4)几种重要核素的用途 核素 235 92U14 6C21H31H18 8O用途核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子3.两种相对原子质量(1)原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C 质量的1/12的比值。
一种元素有几种同位素,就有几种不同核素的相对原子质量。
(2)元素的相对原子质量:是按该元素各种自然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。
如:A r (Cl)=A r (35Cl )×a %+A r (37Cl )×b %。
[正误辨析](1)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子( )(2)不同的核素可能具有相同的质子数,也可能质子数、中子数、质量数均不相同( ) (3)核聚变如21 H +31 H ―→42 He +10 n ,因为有新微粒生成,所以该变更是化学变更( ) (4)中子数不同而质子数相同的微粒确定互为同位素( ) 学生用书第109页(5)通过化学变更可以实现16O 与18O 间的相互转化( ) (6)3517 Cl 与3717 Cl 得电子实力几乎相同( )答案: (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√一、元素、核素、同位素概念辨析1.现有下列9种微粒:11 H 、21 H 、136C 、146C 、147N 、5626 Fe 2+、5626Fe 3+、16 8O 2、168O 3。
2024高考化学考点必练专题28物质结构与性质知识点讲解
考点二十八物质结构与性质学问点讲解一、原子结构1. 能层与能级由必修的学问,我们已经知道多电子原子的核外电子的能量是不同的,由内而外可以分为:第一、二、三、四、五、六、七……能层符号表示 K、 L、 M、 N、 O、 P、Q……能量由低到高例如:钠原子有11个电子,分布在三个不同的能层上,第一层2个电子,其次层8个电子,第三层1个电子。
由于原子中的电子是处在原子核的引力场中,电子总是尽可能先从内层排起,当一层充溢后再填充下一层。
理论探讨证明,原子核外每一层所能容纳的最多电子数如下:能层一二三四五六七……符号K L M N O P Q……最多电子数 2 8 18 32 50……即每层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)但是同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(S、P、d、F),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。
各能层上的能级是不一样的。
能级的符号和所能容纳的最多电子数如下:能层 K L M N O ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……各能层电子数 2 8 18 32 50 ……(1)每个能层中,能级符号的依次是ns、np、nd、nf……(2)任一能层,能级数=能层序数(3)s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍各能层所包含的能级类型及各能层、能级最多容纳的电子数见下表:2. 构造原理依据构造原理,只要我们知道原子序数,就可以写出几乎全部元素原子的电子排布。
即电子所排的能级依次:1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s……电子填充的先后依次(构造原理)为:1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p...ns (n-2)f (n-1)d np构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
第一节原子结构核外电子排布考点(二)核外电子排布课件新高考化学一轮复习
为200 mL,则可知所加c(NH4F)=0.02 mol·L-1+2×2.3×10-2 mol·L-1=6.6×
解析: B 项,Cu 价电子排布式为 3d ,全充满、稳定,错误;D 项,没 (2)某粒子的盐溶液能使溴水褪色,并出现浑浊,这种+粒子的符号是_____。
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是平面三角形;SO3(或BF3)与其互为等电子体,它们的价电子总数和原子总数均
2.构造原理——确定电子填充能级顺序
铁、氢氧化铝的沉淀,所以“废渣”的主要成分为Al(OH)3、Fe(OH)3;(3)当溶液 【解析】滴定终点时草酸根将高锰酸根完全反应,所以溶液会显无色,滴定终点 共价键是1.5个,该晶体中n(N)与n(N—N)之比为2∶3;这种高聚氮N—N键的键 (4)原子序数小于36的元素X和Y,在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且Y的原子序数比X大2,则Y的基态原子的价层电子排布式是______,X在参与化学反应时,1个原子失 去的电子数为__________。 子守恒、原子守恒和电荷守恒,VO+转化为 反应的离子方程式为 阳极,尿素失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子、氮气和水,电极反应式为 ②若控制温度80 ℃、pH=2,可得到黄铁矾钠 +11H2O;(2)加入氢氧化钠溶液并通入空气氧化亚铁离子为铁离子,并形成氢氧化 (2)工业合成氨的正反应为反应前后气体分子数减小的放热反应。提高平衡体系中NH3的质量分数需要使平衡正向移动,升高温度平衡逆向移动,加入合适的催化剂不能使平衡发生 移动,故a、d项不符合题意;将平衡体系中的氨分离出来,开始时反应物的浓度不变,瞬时反应速率不变,之后反应物的浓度减小,反应速率减小,b项不符合题意;增大压强,反 应速率增大,平衡向气体分子数减小的方向移动,即平衡正向移动,平衡体系中氨的质量分数增大,c项符合题意。 C.利用CO2制成全降解塑料以缓解日益严重的“白色污染”
1 第16讲 原子结构 核外电子排布规律
第16讲 原子结构 核外电子排布规律[高考评价要求]1.结合有关数据和实验事实认识原子结构,知道元素、核素的含义。
2.了解原子核外电子的排布,能画出1~20 号元素的原子结构示意图。
3.知道原子核外电子的能级高低顺序,了解原子核外电子排布的构造原理,能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。
4.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
考点一 原子结构 核素、同位素1.原子的构成(1)构成原子的微粒及作用原子(A Z X )⎩⎪⎨⎪⎧原子核⎩⎨⎧质子(Z 个)——决定元素种类中子[(A -Z )个]在质子数确定后决定原子种类同位素核外电子(Z 个)——最外层电子数决定元素的化学性质(2)微粒符号周围数字的含义(3)微粒之间的数量关系①原子中:质子数=核电荷数=核外电子数。
②质量数=质子数+中子数。
③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。
④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。
2.元素、核素、同位素(1)元素、核素、同位素的关系(2)同位素的特征①相同存在形态的同位素,化学性质基本相同,物理性质不同。
②天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变。
①由于同位素的存在,核素的种数远大于元素的种数。
②不同核素可能具有相同的质子数,如21H和31H;也可能具有相同的中子数,如14 6C和16 8O;还可能具有相同的质量数,如14 6C和14 7N。
(3)常见的重要核素及其用途核素235U 14 6C 21H 31H 18 8O92用途核燃料考古断代制氢弹示踪原子题组一同位素、核素的概念辨析1.2020年4月,我国自主设计的、被称为“人造太阳”的“东方超环”核聚变实验装置取得重大突破,该核聚变的基础原料是从海水中提取的氘和氚。
下列叙述错误的是()A.氘原子的质量数为2B.氚原子内中子数和核外电子数之差为1C.氘原子和氚原子互为同位素D.海水中的H2O与D2O互为同素异形体解析:选D。
原子核外电子排布原理 高二化学易混易错微考点(人教版2019选择性必修2 解析版
第01讲原子核外电子排布原理易混易错聚焦一、聚焦能层、能级的易混易错点1.能层数=电子层数,能级数=能层序数。
即:第一能层(K,1层电子),只有s能级;第二能层(L,2层电子),有s、p两种能级,p能级上有三个原子轨道p x、p y、p z,它们具有相同的能量,第三能层(M,3层电子),有s、p、d三种能级。
(1)不同能层之间,符号相同的能级的能量随着能层数的递增而增大。
(2)在相同能层各能级能量由低到高的顺序是n s<n p<n d<n f。
(3)不同能层中同一能级,能层数越大,能量越高。
例如:1s<2s<3s<4s……2.(1)任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数;(2)以s、p、d、f……排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7……的二倍;(3)构造原理中存在着能级交错现象;(4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。
3.每一能层中能级顺序依次为:n s、n p、n d、n f……,故每个能层都有s能级,第二能层出现p能级,第三能层才有d能级,第四能层才有f能级。
二、聚焦电子排布图式书写的易混易错点书写电子排布图式的“七”注意(1)一个方框表示一个原子轨道,一个箭头表示一个电子。
(2)不同能级中的□要相互分开,同一能级中的□要相互连接。
(3)整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致。
(4)当□中有2个电子时,它们的自旋状态必须相反。
(5)基态原子的电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。
(6)当出现d轨道时,虽然电子按n s、(n-1)d、n p的顺序填充,但在书写时,仍把(n-1)d放在n s前。
如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,而失电子时,却先失4s轨道上的电子,如Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。
(7)要注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区别与联系。
第28讲原子结构核外电子排布规律-2024年高考化学一轮复习高频考点精讲(新教材新高考)
吸收
发射
3.原子核外电子排布的规范书写 (1)排布原则 ① 能量最低原理 :在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道, 使整个原子的能量最低。
② 泡利原理 :在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋 相反 。如2s
轨道上的电子排布为 ,不能表示为
。
③ 洪特规则 :基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。 如
(3)基态Si原子价层电子的运动状态有____4__种,若其电子排布式表示为 [Ne]3s23p2x 违背了__洪__特__规__则__。 (4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有__1_5__种。
解析
基态Cu原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1,基态Cu原子核外有几 个轨道,其核外电子就有几种空间运动状态,则基态Cu原子核外
2024 高考化学一轮复习高频考点精讲
第28讲 原子结构 核外电子排布规律
复习目标
1.掌握原子结构中微粒数目的关系。 2.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。 3.能正确书写1~36号元素原子核外电子排布式、价层电子 排布式和轨道表示式。
考点一
原子结构 核素、同位素
1.原子结构 (1)构成微粒及作用
7.氢的三种核素形成的单质有6种,它们物理性质有所不同,但化学性质几乎完全相
同( √ )
专项突破
一、微粒中“粒子数”的确定
1.月球上的每百吨32He 聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量,地球上氦
元素主要以42He 的形式存在。已知一个 12C 原子的质量为 a g,一个32He 原子的质量为
2.下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最低和最高的分别为____D____、 ___C_____(填字母)。
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01核电子学研究信号的特点随机性:用概率密度函数描述,要求仪器稳定可靠。
信号弱,但跨度大:提高信噪比,加前置放大器,主放大器,极零相消等。
速度快:脉冲成形,反堆积技术。
信号:用于描述和记录消息的任何物理状态随时间变化的过程。
(电信号)噪声专指无用或干扰信息信号在产生、传输和放大过程中都伴随有噪声噪声是随机的,服从统计规律。
其基本特性可用统计平均量或统计函数来描述,主要有:均方值:表示噪声的强度(用于信噪比计算)概率密度函数:描述噪声在幅度域的分布密度自相关函数:提供噪声在时间域里的相关信息功率谱密度函数:给出噪声功率在频域里的分布情况核辐射探测器的结构核辐射探测器的定义:利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器。
探测器按探测介质类型及作用机制主要分为:气体探测器;闪烁体探测器;半导体探测器。
三种探测器的工作原理气体探测器:入射带电粒子通过气体,使气体分子电离成电子—正离子对时,它们在外加电场作用下分别作漂移运动,相应在平行板电机上产生感应电荷,并在外电路上产生相应的电信号。
闪烁体探测器:射线入射到闪烁晶体时,先使其中的分子或原子激发,然后在退激时发光,光子通过光电效应转换成光电子,随后通过光电倍增管倍增,最后在阳极上收集成为电流脉冲。
半导体探测器:带电粒子在半导体探测器的灵敏体积产生电子-空穴对,电子-空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。
三种主要探测器的分析可得出如下结论:(1)核辐射探测器都能产生相应的输出电流i(t),在电路分析时,可把它等效为电流源;(2)该输出电流i(t)具有一定形状,具有一定时间特性,所以可用于时间分析;(3)如在输出电容上取积分电压信号Vc(t),则Vc(t)正比于E,可做射线能量测量。
气体探测器:电离室、脉冲电离室、正比计数器、G-M计数器闪烁体探测器:NaI探测器,CsI探测器半导体探测器:金硅面垒探测器、高纯锗探测器核辐射探测器的基本性能探测效率:探测器测到的粒子数与此时实际入射到探测器中的该种粒子总数的比值。
输出幅度大小、稳定性线性响应(探测器所给出的信息,与入射粒子相应的物理量成线性关系)分辨率:探测器实际分辨核信息的能力,主要有能量分辨率、时间分辨率、空间分辨率。
噪声与干扰:干扰可在电路和工艺上予以减小或消除,噪声可以设法减小但无法消除噪声的衡量:信噪比、等效噪声能量、等效噪声电荷、等效噪声电压核电子学中的主要噪声:散粒噪声、热噪声、低频噪声02前置放大器的作用:提高系统的信噪比、减少外界干扰的相对影响、合理布局,便于调节和使用、实现阻抗转换和匹配前置放大器可分为电压灵敏前置放大器,电荷灵敏前置放大器和电流灵敏前置放大器。
前置放大器的串联噪声和并联噪声探测器漏电流噪声电阻RD热噪声Array场效应管栅极漏电流噪声反馈电阻热噪声Array场效应管沟道噪声场效应管闪烁噪声降低前置放大器噪声的措施(1)输入级采用低噪声器件(低温运用的结型场效应管)(2)低温运用 a噪声较小(3)减少冷电容CΣ(4)反馈电阻Rf和探测器负载电阻RD,常通过实验选用低噪声电阻,阻值一般在10^9Ω—10^10Ω左右。
低温工作电压和电荷灵敏前置放大器的共同点是:当探测器输出电流脉冲时,都对输入电容充电。
它们输出信号幅度都与射线能量成正比,所以均可用于能谱测量。
电流灵敏前置放大器就是对输入电流响应较快的放大器,也称为快前置放大器,它是对探测器输入电流信号直接进行放大,不是积分成电压,而是输出电压或电流幅度与输入电流成正比。
用作定时测量。
03放大器在核测量系统中的作用:放大、滤波成形放大倍数及其稳定性:在一定的成形电路时间常数条件下,输出脉冲和输入脉冲幅度之比。
提高放大倍数的稳定性最有效的方法是采用深度负反馈放大器的线性:指放大器的输入信号幅度和输出信号幅度之间的线性程度放大器的噪声和信噪比:采用合适的滤波成形电路来限制频带,就能抑制噪声放大器的幅度过载特性:放大器工作有一个线性围,当超出线性围时,就要产生两种情况:超过线性围较小时,放大器还能正常工作;当超出线性围很大时放大器在一段时间就不能正常工作。
这种现象就称为放大器的幅度过载,不能正常工作的时间就称为放大器的死时间。
放大器的计数率过载特性:放大器中,由于计数率过高所引起的脉冲幅度分布的畸变称为放大器的计数率过载。
放大器的上升时间:上升时间主要对信号的前沿而言谱仪放大器中最常用的反馈形式是电压并联负反馈和电压串联负反馈两种。
反馈的作用,反馈是否可以降低噪声,在放大器中如何降低噪声的干扰?提高放大倍数的稳定性,改善非线性。
不能用负反馈来改善放大器的信噪比,为降低噪声,除了对输入级器件作严格的挑选外,在电路的接法上也需注意。
滤波成形电路在谱仪放大器中的作用抑制系统的噪声,使系统信噪比最佳;使信号形状满足后续分析测量设备的要求。
白化滤波器与匹配滤波器的作用?白化滤波器:使前置放大器输出的噪声变为白噪声,使后续匹配滤波器的功率谱密度为常数匹配滤波器:使白化滤波器输出的信号获得最佳信噪比t0MV ()o v t MV dlt Mdt Wdt Ft Mt Wt 尾部弹道亏损:由于入射粒子在探测器中射程及径迹不同,它的电流脉冲持续时间可以有很大的差别。
当有一定宽度的电流脉冲输入时,在探测器回路中输出信号幅度总小于冲激信号输入时的输出幅度,这种情况称之为弹道亏损。
谱仪中多采用准高斯型的阻容滤波成形电路,这种电路的时间常数较大,输出信号有一定的峰部和缓慢衰减的尾部。
一般可以将脉冲堆积对幅度测量的影响分为峰堆积影响和尾堆积影响。
峰堆积:两个脉冲之间的时间间隔小于第一个脉冲的达峰时间尾堆积:两个脉冲之间的时间间隔小于分辨时间,大于第一个脉冲的达峰时间 无源滤波成形电路极-零相消和RC 积分滤波成形电路 极-零相消电路:在几级相串联的系统中,将前级传递函数的极(零)点和后级的零(极)点相消,从而改善输出波形的方法称为极-零相消。
准高斯滤波成形电路而CR-(RC)m 滤波成形电路能获得准高斯波形的脉冲。
(CR)2-(RC)m 滤波成形电路(双极性滤波成形)无源滤波成形电路、有源滤波成形电路11wn t =2max1()w n t e=有源微分电路 H(S)=SRC 有源积分电路 H(S)=1/SRC CD 及CDD 基线恢复器工作原理:利用二极管的单向导电能力和电容的充放电特性,使得脉冲前沿时,充电电流较小,脉冲结束时,放电电流较大,这样基线就不会产生偏移 工作过程:堆积拒绝电路工作原理:一旦信号发生堆积后,根据堆积情况,在电路上可以给出堆积标志信号作为禁止输入信号,这个信号可以加到后面分析测量系统中,以禁止这个堆积信号进入分析测量系统中去,达到剔除堆积信号的目的。
工作过程:死时间校正:在监察信号的周期时间Tip ,如果再有信号输入都要被舍弃,因此监察时间就是堆积拒绝电路所产生的死时间,在这个死时间不能记录输入信号。
计时电路就不应把这个时间记入测量时间,而应从总的测量时间里扣除这个死时间得到活时间。
由测到的总计数率除以活时间就是信号的计数率。
这种办法就是死时间校正。
允许最高计数率:当输入脉冲的平均计数率为 输出无堆积的信号计数率的 最大值为04脉冲幅度甄别器的功能:当输入信号的幅度低于某一给定值时,没有输出信号;而超过这一给定值时,就输出一个一定幅度的信号。
脉冲幅度甄别器的一般要求:(1)输入灵敏度(2)甄别阈围(3)甄别阈稳定性(4)甄别310P H⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦道道伏毫伏阈线性单道脉冲幅度分析器工作原理用于幅度分析的模数转换器及其基本性能幅度分析是指测量信号幅度的分布。
即按信号幅度大小进行分布计数。
模数转换是将脉冲幅度变换成数字量,即按脉冲幅度大小分类编码,然后分别记入存贮器相应的各个地址单元中。
道宽、变换系数、最大道数的定义及相互之间的关系相邻两个量化电平间的差值称为模数变换器的单个道宽h ,所有单个道宽的平均值称为模数变换器的道宽H 。
变换系数:每单位幅度可变换成多少道数。
它与道宽是倒数关系。
最大量化电平数Lmax 就是模数变换器的道数。
道宽小则模数变换器的道数就大。
模数变换器的幅度响应:模数变换器的输入信号幅度A 与道数m 之间的关系称为模数变换器的幅度响应。
线性门与展宽器的工作原理线性门是传输脉冲模拟量的门电路,信号是否能够通过是由门控信号来决定的。
HIT V H m C ∆==∆2log t T m∆=模拟展宽器的基本工作原理是利用二极管的单向导电性和电容的存贮作用,把脉冲信号的峰顶展宽,所以又称为峰值保持器。
线性放电型模数变换(计算题)变换时间 道数 道宽逐次比较型模数变换器工作原理:利用二进制的标准电平与输入信号比较。
每次比较都将标准电平减小为前次的一半。
标准电平大于信号幅度,保留标准电平,否则不保留,进行下次比较变换时间逐次比较型模数变换器的道宽均匀问题数模变换器把输入的数码(通常为二进制)变换成与此数码成正比的模拟量。
二进制权电阻解码网络数模变换器 梯形电阻解码网络数模变换器二进制加权电阻解码网络在位数越多时,电阻变化围越大。
梯形电阻解码网络有较好的性能。
电路中所用电阻值只有R 和2R 两种,所以又称R-2R 电阻网络,在数模变换器中得到广泛应用。
05定时道各个部件(1)探测器与输出电路(2)快前置放大器(3)定时滤波放大器(4)定时电路(5)时间变换器所谓时间分析是指测量的两个相关核事件的时间间隔概率密度分布。
定时误差通常按误差产生的原因分为两类:时间移动和时间晃动。
max minmax min()i i LV T M i i V V t V t V V -∆=max min ()TLT M M MV t t t V ∆=-max min minmax M M L T i i t t t V V V ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭T MV f V =时间漂移:元件老化、环境温度或电源电压变化(属于慢变化)引起的定时误差。
定时电路是核电子学中检出时间信息的基本单元,故又称时间检出电路。
它接收来自探测器的随机脉冲,产生一个与输入脉冲时间上有确定关系的输出脉冲。
定时方法(必考)前沿定时: 误差分析:信号幅度变,上升时间不变: 信号幅度不变,上升时间变:信号幅度、上升时间同时变:触发比与斜率噪声比为了减小时间移动和时间晃动,信号触发定时电路要有一个合适的触发比。
触发比指的是,探测器输出电流脉冲使时检电路触发时的输出电荷量Q T 与电流脉冲总电荷量Q 之比。
也可 表示为:综合考虑触发比和噪声引起误差的影响,定义斜率噪声比为:前沿定时基本原理及工作过程脉冲直接触发一个阈值固定的触发电路,在脉冲前沿上升到超过阈值的时刻,产生输出脉冲作为定时信号过零定时基本原理及工作过程将单极信号成形为双极信号,过零时间作为定时点恒比定时基本原理及工作过程在输入脉冲幅度的恒定比例点上产生过零脉冲。