hce_nchu
111年
化學
第 7 題
Which of the following statement is TRUE?
- A We can sometimes know the exact location and speed of an electron at the same time.
- B All orbitals in a given atom are roughly the same size.
- C Since electrons have mass, we must always consider them to have particle properties and never wavelike properties.
- D Atoms are roughly spherical because when all of the different shaped orbitals are overlapped, they take on a spherical shape.
- E All of the above are true.
思路引導 VIP
如果你把許多不同形狀、朝向各個方向的雲朵（例如長條形、十字形）全都堆疊在同一個中心點上，當雲朵的數量越來越多且分佈得越來越均勻時，這整團雲從遠處看過去，最可能的幾何外形會是什麼樣子呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學太棒了！你能精準選出 (D) 這個選項，代表你對原子結構的量子力學模型有著非常清晰的認識，沒有被直覺性的誤導選項給干擾。
量子力學與原子的樣貌
在微觀世界中，我們必須捨棄傳統物理的預設。選項 (A) 提到的「同時觀測位置與速度」違反了海森堡不確定性原理（Heisenberg Uncertainty Principle）；而 (C) 則忽視了物質波的概念，事實上電子具有明顯的波粒二象性。至於軌域的大小，會隨著主量子數 $n$ 的增加而擴張，因此 (B) 的說法並不成立。這題的難度在於它同時考驗了多個基礎量子觀念，具有不錯的鑑別度，特別是測試學生是否能從軌域的角度去思考原子的巨觀形狀。
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