根据泡利原理和能量最低原理论元素周期排序分析设计.doc

PAGE 本 科 毕 业 论 文 论文题目： 根据泡利原理和能量最低 原理论元素周期排序 摘 要 我们知道在多电子原子中，决定电子所处状态的准则有两条，一是泡利不相容原理；一是能量最低原理。泡利不相容原理告诉我们：在原子中，每一个确定的电子状态上，最多只能容纳一个电子；能量最低原理告诉我们：在不违背泡利原理的情况下，核外电子总是尽先排布在能量最低的状态上。本文就是通过泡利不相容原理和能量最低原理的阐述，来讨论元素的周期性排列。 关键词：泡利不相容原理；能量最低原理；元素的周期性；轨道量子数 Abstract We know that in many electron atoms, decided to electronic state in which the criterion has two, one is the Pauli exclusion principle; one is the minimum energy principle. The Pauli exclusion principle tells us: the atom, each of the identified electronic state, can only accommodate one electron; energy minimum principle tells us: in does not violate the Pauli principle situation, always give first priority to arrangement of extranuclear electrons in the lowest energy state. This paper is through the Pauli exclusion principle and the principle of the lowest energy exposition, to discuss the elements of the periodic arrangement. Key words：pauli’s exclusion principle; the minimum energy principle; periodicity of elements; orbital quantum number 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc323804290 引 言 1 HYPERLINK \l _Toc323804291 1泡利原理 2 HYPERLINK \l _Toc323804292 2能量最低原理 2 HYPERLINK \l _Toc323804293 3论元素周期性排列 3 HYPERLINK \l _Toc323804294 3.1 元素的周期性 3 HYPERLINK \l _Toc323804295 3.2 壳层中电子的数目 3 HYPERLINK \l _Toc323804296 3.3 壳层中电子的填充顺序 4 HYPERLINK \l _Toc323804297 3.3.1 基态电子的组态 4 HYPERLINK \l _Toc323804298 3.3.2 电子的填充次序 5 HYPERLINK \l _Toc323804300 结论 7 HYPERLINK \l _Toc323804301 参考文献 8 HYPERLINK \l _Toc323804302 引 言 世上的万事万物都要遵循自然法则，周期表中元素的排列也不例外，元素排列所遵循的自然法则主要有两个，一个是根据泡利不相容原理：原子中的每一个状态只能容纳一个电子，由这一原理可以知道原子核外每一壳层容纳的电子数。另一个是根据能量最低原理：在不违背泡利原理的情况下，核外电子总是尽先排布在能量最低的轨道上，由这一原理可知核外电子填充壳层的次序。本文就是用上述两个原理系统的阐述了元素排列的规律。 1泡利原理 1925年奥地利物理学家泡利提出不相容原理，解释了电子在原子核外的规律性排列。泡利发现，在原子中要完全确定一个电子的能态，需要四个量子数，主量子数轨道量子数和轨道磁量子数和电子自旋磁量子数，并提出不相容原理 [1]。 原来已经知道的三个量子数（，，），只与电子绕原子核的运动有关，第四个量子数表示电子本身还有某种新的性质。在乌仑贝克-古兹米特提出电子自旋假设后，电子自旋量子数可以取两个值。于是泡利的不相容原理就叙述为：在一个原子中不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数（，，，）。换言之，即原子中的每一个状态只能容纳一个电子。这一原理还可以