工科化学答案第六章原子结构与周期系

第六章 原子结构与周期系

教学内容

1．量子力学的提出； 2．原子中电子运动状态的描述；3．氢原子波函数和电子云图；4．量子数n 、l 、m 的物理意义； 5．多电子原子结构和元素周期表。

教学要求

了解微观粒子运动的波粒二象性以及与经典的波性、粒性的不同；熟悉波函

数及其有关图形；明确几率与几率密度的概念；熟悉四个量子数的物理意义及合理组合；掌握多电子原子核外电子排布规律；了解原子结构与周期表的对应关系；了解元素原子半径、电离能、电子亲合能、电负性、金属性与非金属性的概念及其在周期表中的变化规律。

知识点与考核点

1． 微观粒子的波粒二象性

微观粒子（电子、原子、分子等静止质量不为零的实物粒子）集波动性（概 率波）与粒子性为一体的特性。

2． 概率波

微观粒子在空间某处出现的可能性，具有统计意义，不是物理学中的经典波， 而是波强与微粒出现概率成正比的概率波。

3． 粒子运动状态的描述

宏观物体的运动状态可以同时用准确的坐标．．和动量．．

来描述；但是对微观粒子 （例如电子）却不能同时准确地确定坐标和动量。量子力学对微观粒子的运动状态是用描述概率波的波函数来描述的。

4． 波函数

描述概率波的波函数ψ。一个ψ是描述微观粒子一种状态的某种数

学函数式。通过解薛定谔方程可以得到波函数的具体形式。氢原子定态的薛定谔方程为 )xyz (E )xyz (V )xyz ()z

y

x

(

m

h

ψψψπ=+??

+

??

+

??

-

2

22

22

22

28

m 是电子的质量，x 、y 、z 是电子的坐标，V 是势能，E 是总能量， h 是普朗克常数，)xyz (ψ是波函数。 5． 主量子数（n ）

它决定轨道的能量，可反映电子在原子核外空间出现区域离原子核平均距 离的量子数。

n = 0， 1， 2， 3， 4， 5 6…

光谱学符号为K ， L ， M ， N ， O ， P ， Q …。 n 相同则处于同一电子层。 6． 角量子数（l ）

决定电子运动角动量的量子数，也决定电子在空间角度分布的情况，与电

子云的形状密切相关，多电子体系中l 和能量有关。l 可取值为：0，1，2，3，…（n –1）。当n 一定时，共有n 个l 数值。例如当n=3时，l 可取0，1，2（三个数值）。n 、l 相同时的电子归为同一亚层。例如5个3d 轨道（n=3，l =2）属于同一d 亚层。

与l 取值对应的符号及轨道形状如下：

角量子数（l ） 0， 1， 2， 3，…（n –1） 光谱学符号 s ， p ， d ， f … 轨道形状 球型， 哑铃型， 花瓣型 7． 磁量子数（m ）

表示角动量在磁场方向的分量。l 相同而m 不同时，电子云在空间的取向

不同。L 一定时，m 可取的值为：0，±1，±2，±3，…±l ，共（2l +1）个数值，例如，当l =2时，m 可取0，±1，±2五个数值。这也表示d 轨道有五个不同的伸展方向。

8． 自旋量子数（m S ）

描述原子轨道中电子的自旋状态的量子数，取值只有两个：2

1+和2

1-

。

9． 概率密度（|ψ|2

）

电子在核外空间某处单位微体积内出现的概率。

10．电子云

电子云是概率密度的形象化描述。用黑点

图6–1 1s ，

2s 轨道的电子云截面图

的疏密表示空间各点的概率密度的大小，黑点密集处，|ψ|2大；反之|ψ|2

小，图6–1为1s ，2s 轨道的电子云图。

11．波函数角度分布图

波函数（原子轨道）的角度部分),(?θY 的图形。该图的

作法原则是在球面坐标中，以原子核为坐标原点，在每一个由 θ 确定的方向上引一直线，使其长度等于Y 的绝对值。所有不同方向的直线Y 的端点在空间构成一曲面，即为波函数的角度分布图(图6–2所示的是Z

P Y ),(?θ的截面图)。

Y l , m (?θ,)只与l 、m 有关，与n 无关。 图6–2 Z

P Y 角度分布图

m 决定其在空间的伸展方向。其中有些图

形在直角坐标的某方向上有极大值 （ 见下图的Z

X

P P P Y Y Y Y

、、）。由于波函

数角度分布函数式是与某种三角函数式相关，而三角函数式在直角坐标系的不同象限有正、负之分，所以做出的图形也有正、负之分,此

正负号只表示),(?θY 数值的正

负 。

图6–3 s 、p 轨道波函数角度分布图

由于ψ 没有明确的物理

意义，所以ψ的角度分布函数图也没有明确的物理意义，它表示Y随角度?

θ,的变化情况。s、p轨道波函数角度分布图如图6–3所示。

12．电子云角度分布图

电子云|ψ|2的角度部分Y 2(?

θ,)的图形。

（1）与波函数角度分布图的区别：

①Y 2(?

θ,)“瘦一些”，

θ,)图较Y (?

②图形中没有正负号（因Y2(?

θ,)）均为正值。

（2）电子云角度分布图的意义：表示电子图6–4 s、p轨道电子云角度分布图

在空间不同方向上概率密度的大小和变化情况。图6–4给出了s轨道和p轨道电子云的角度分布图。

13．屏蔽效应

在多电子原子中，将其它电子对指定电子的作用归结为抵消一部分核电荷

的吸引作用的效应。

14．钻穿效应

外层电子“钻入”内层，出现在离核较近的地方的现象。

15．核外电子分布规律

（1）保利不相容原理：一个原子中不能同

时有两个或两个以上四个量子数完全相同

的电子。

（2）能量最低原理：多电子原子中，电子尽先占据能量最低的轨道。见图6–5。

（3）洪特规则。

①n、l相同时，电子尽先分占不同的轨道，而且自旋平行。

例如：第7号元素氮的核外电子排布式为

1s22s22p3（2p x12p y12p z1）

②电子排布处于全充满、半充满或全空状态时，原子体系具有较低的能量。图6–5 原子中电子排布顺序图

多电子原子中的电子排布顺序如图6–5所示。

例如：24号元素铬(Cr)的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d 54s1

29号元素铜(Cu)的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d 104s1

例题：写出第80号元素汞（Hg）的核外电子排布式。

解：80号元素核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d 104s24p64d104f145s25p65d106s2

16．基态与激发态原子

电子按核外电子分布三原则排布时，其原子处于基态，而电子处于较高能量轨道时，原

子处于激发态。例如：第6号元素碳的基态原子电子排布式为：1s22s22p2；而1s22s12p3则是该元素的一种激发态。

17．外层电子

主族元素的外层电子是指其最外层电子；

副族元素的外层电子一般是指最外层电子加次外层d 电子；

镧系、锕系的还要考虑外数第三层的f 电子。

18．周期表的分区

根据各元素原子外层电子构型的特点，将周期表分为五个区，每个区的

名称、范围和外层电子构型为

s区：ⅠA，ⅡA， ns1～2；

p区：ⅢA～ⅦＡ，０族， ns2np1～6；

d区：ⅢＢ～ⅦＢ，Ⅷ族，(n–1)d1～８ns２（有例外）；

ds 区：ⅠB，ⅡB，（n –1）d10 s1～2；

f区：镧系、锕系，（ｎ–2）f１～１４ ns1– 2（有例外）

19．原子半径

晶体（或分子）中的两个原子核间距的（1/2）。

共价半径：某元素的两个原子以共价单键结合时，核间距的一半；

金属半径：金属晶体中相邻金属原子核间距的一半；

范德华半径：两个原子只靠分子间力互相吸引时，核间距的一半。

20．第一电离能

使基态的气态原子失去一个最外层电子时所需要的最低能量。

21．第一电子亲和能

基态的气态原子获得一个电子生成一价气态负离子时所放出的能量。

22．电负性

原子在分子中吸引电子的能力。

23．镧系收缩

镧系元素的原子半径依次更缓慢收缩的积累。其原因是这些元素新增加的

电子填入(n –2)f亚层, f电子对外层电子的屏蔽效应更大，外层电子受到核的引力增加的更小，而且镧系元素占据周期表中的一个格位。

思考题与习题解答

1. 下列说法是否正确？如不正确，请说明原因。

（1）原子轨道是指原子核外电子出现概率最大的区域。

答：不正确。原子轨道是核外电子的一种可能的运动状态，不仅仅是指概率最大的区域。

（2）因为波函数有一定的物理意义，因此n、l、m三个量子数的取值有一定限制，只有满足一定关系的取值得到的函数才能描述电子的运动状态。

答：正确。

（3）因为p 轨道是8字形的，所以处于该轨道的电子是沿着8字形的轨道运动。 答：错。电子运动没有固定轨迹，只有概率分布的规律，8字型是p 轨道的角度分布图形。它只表示原子轨道在不同方向上的概率分布。例如X

P Y 的图形为

，它说明x p 轨道在x 轴的方向有极大值。

（4）波函数角度分布图中的正负号，是代表所带电荷的正负。 答：错。角度分布图中的正负号表示波函数角度部分的数值是正或负。 （5）因为第三周期只有8个元素，因此第三电子层最多可容纳8个电子。

答：不正确。第三周期只有8个元素，是因为电子填充3s 23p 6后就进入4s 轨道（而不是进入3d 轨道），其元素进入第四周期，当第四周期开始之后，电子即使开始进入3d 轨道，其元素已经属于第四周期。例如21号元素钪（Sc ）的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 14s 2，它位于周期表的第四周期，第ⅢB 族。

（6）所谓镧系收缩是指，镧系元素的原子半径随着原子序数的递增而逐渐减小的现象。 答：不确切。镧系收缩是指镧系元素的原子半径随原子序数的递增而更缓慢减小的现象。 （7）由于屏蔽效应和钻穿效应等因素的影响，4s 轨道的能级总是低于3d 的能级。 答：不正确。在某些原子中4s 轨道的能量比3d 的高（例如46号元素Pd ）。 （8）对于多电子原子中的电子，其轨道运动状态仍可用ψnlm （r θφ）来描述，只是其波函数的具体形式不同，但其波函数的角度部分与氢原子是相同的。 答：正确。

（9）电子云密度大的地方，电子出现的概率也大。

答：不正确。虽概率与概率密度有关（概率密度为单位体积的概率），但是二者的概念不同。例如，1s 原子轨道距核越近，其电子云密度越大，而1s 原子轨道的径向分布函数图在玻尔半径（52.9pm ）处概率最大。

2．写出下列各题中缺少的量子数。

（1）n =?，l =2，m =0，m S =+1/2 （2）n =2，l =？，m =–1，m S =–1/2

（3）n =4，l =3，m =0，m S =？ （4）n =3，l =1，m =？，m S =+1/2 答：（1）n ≥3， （2）l =1, （3）m s = +1/2 (–1/2)， （4）m=0, (+1, –1) 3．假设有下列各套量子数，指出哪几种不能存在。

（1）3，3，2，1/2 （2）3，1，–1，1/2 （3）2，2，2，2 （4）1，0，0，0 （5）2，–1，0，–1/2 （6）2，0，–2，1/2

答：仅（2）可以存在， 其它均不能存在。

4．在下列电子构型中，哪一种属于基态？哪一种属于激发态？哪一种纯属错误构型？ （1）1s 22s 22p 7 （2） 1s 22s 22p 63s 23d 1 （3） 1s 22s 22p 63s 23p 1 （4） 1s 22s 22p 53s 1

答：（1）纯属错误构型； （2）和（4）为激发态； （3）为基态。

5．下列各元素原子的电子分布式写成下面形式，各自违背了什么原理，并写出改正的电子分布式（假设它们都处于基态）。

（1）硼（1s）2（2s）3

（2）氮（1s）2（2s）2（2p X）2（2p y）1

（3）铍（1s）2（2p）2

答：（1）硼(ls)2(2s)3，违背保里不相容原理，应为(ls)2(2s)2(2p)1

（2）违背洪特规则，应为(ls)2(2s)2(2p x)1(2p y)1(2p z)1

（3）违背能量最低原理，应为(ls)2(2s)2

6．已知某元素在氪前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的轨道内电子恰巧为半充满，试推断该元素的名称。

答：角量子数为2对应的是d轨道，半充满时有5个电子，该元素3价离子的核外电子排布式为[ 1s22s22p63s2 3p6 3d5 ]，可推断该元素是第26号元素Fe [ 1s22s22p6 3s2 3p6 3d6 4s2 ]。

7．试讨论Se、Sb和Te三元素在下列性质方面的递变规律：

（1）金属性；（2）电负性；（3）原子半径；（4）第一电离能。

答：由元素在周期表中的相对位置可以推断：

（1）金属性Sb > Te > Se；（2）电负性Se > Te > Sb；

（3）原子半径Sb > Te > Se；（4）第一电离能Se>Te>Sb。

8．设有元素A、B、C、D、E、G、L和M，试按下列所给予的条件，推断出它们的符号及在周期表中的位置（周期、族），并写出它们的外层电子构型。

（1）A、B、C为同一周期的金属元素，已知C有三个电子层，它们的原子半径在所属周期中为最大，且A > B > C；

（2）D、E为非金属元素，与氢化合生成HD和HE，在室温时D的单质为液态，E的单质为固体；

（3）G是所有元素中电负性最大的元素；

（4）L单质在常温下是气态，性质很稳定，是除氢以外最轻的气体；

（5）M为金属元素，它有四个电子层，它的最高化合价与氯的最高化合价相同。

答：（1）有三个电子层，半径最大是第三周期的前三个元素，

A：Na，IA族,3s1；B：Mg, IIA族, 3s2；C：Al, IIIA族, 3s23p1；

（2）由题意分析，D和E为VIIA元素，D室温液态为Br, 第三周期，VIIA族, 3s23p5；而E室温固态为碘（I）, 第四周期,VIIA族,4s24p5。

（3）G：电负性最大是氟（F）, 第二周, VIIA族, 2s22p5。

（4）L：He, 第一周期, 零族, 1s2。

（5）M：金属，第四周期，可显七价，只有锰（Mn）, VIIB族, 3d54s2。

9．填充下表

10．今有A 、B 、C 、D 四种原子，已知 （1）它们最外层电子数相应为2、2、1、7；

（2）A 、B 、C 、D 四元素处于同一周期，此周期的稀有气体最外层电子构型为4s 2

4p 6

； （3）A 、C 原子的次外层电子数均为8，B 、D 原子的次外层电子数均为18。

问：（1）A 、B 、C

、D 四元素所处周期？ （2）A 、B 、C 、D 四元素所处的族？ （3）A 、B 、C 、D 分别是什么元素？

答：

11．填空题

（1）氧的电离能稍低于氮，这是因为______________________________。 （2）副族元素都是金属，这是因为________________________________.。 （3）如果氢原子的一个电子处于ψ2Px 1/2状态，则该电子处于第_______

电子层，_________亚层，________轨道，其波函数角度分布图为_______，电子云角度分布图的图形为________，电子云图的图形为_________，该电子离核的平均距离用_________图来描述，

该电子具有的能量为___________，自旋状态用__________来描述。

答：（1）氮为半充满，氧去掉一个电子达到半充满结构。

（2）副族元素的有效核电荷都较小，一般最外层最多只有2个电子。 （3）（氢）处于第二电子层，2p 亚层，2x p 轨道，波函数角度分布图形为

； 电子云角度分布图形为

电子云的图形为

该电子离核的平均距离用径向分布函数[D(r)]图来描述， 该电子具有的能量为 E = －2

2

2

1312

1 = －328 kJ·mol –1

； 自旋状态+1/ 2来描述。

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简单题目 1．用括号内的试剂和方法除去下列各物质的少量杂质，不正确的是 A、苯中含有苯酚（浓溴水，过滤） B、乙酸钠中含有碳酸钠（乙酸、蒸发） C、乙酸乙酯中含有乙酸（饱和碳酸钠溶液、分液） D、溴乙烷中含有醇（水、分液） 2．下列物质不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 A、B、C2H2C、CH3 D、CH3COOH 3．(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是 A、3－甲基戊烷 B、2－甲基戊烷 C、2－乙基丁烷 D、3－乙基丁烷 4．手性分子是指在分子结构中，当a、b、x、y为彼此互不相同的原子或原子团时，称此分子为手性分子，中心碳原子为手性碳原子。下列分子中指定的碳原子（用＊标记）不属于手性碳原子的是 A、苹果酸 B、丙氨酸C H3CH COOH NH2 C、葡萄糖D CH CH2 CHO OH OH 5．某烷烃发生氯代反应后，只能生成三种沸点不同的一氯代烃，此烷烃是 A、(CH3)2CHCH2CH2CH3 B、(CH3CH2)2CHCH3 C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3 6．有—CH3，— OH，—COOH，—C6H5四种基团，两两结合而成的有机化合物中，水溶液具有酸性的有（） A、3种 B、4种 C、5种 D、6种 7．下列说法错误的是（） A、C2H6和C4H10一定是同系物 B、C2H4和C4H8一定都能使溴水退色 C、C3H6不只表示一种物质 D、单烯烃各同系物中碳的质量分数相同 8．常见有机反应类型有：①取代反应②加成反应③消去反应④酯化反应⑤加聚反

应 ⑥缩聚反应 ⑦氧化反应 ⑧还原反应，其中可能在有机分子中新产生羟基的反应类型是 （ ） A 、①②③④ B、⑤⑥⑦⑧ C、①②⑦⑧ D、③④⑤⑥ 9．乙醛和新制的Cu （OH ）2反应的实验中， 关键的操作是 （ ） A 、Cu （OH ）2要过量 B 、NaOH 溶液要过量 C 、CuSO 4要过量 D 、使溶液pH 值小于7 10．PHB 塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为： n O CH C 2H 5C O 。下面有关PHB 说法不正确的是 （ ） A 、PH B 是一种聚酯 B 、PHB 的单体是CH 3CH 2CH(OH)COOH C 、PHB 的降解产物可能有CO 2和H 2O D 、PHB 通过加聚反应制得 11. 能与银氨溶液发生银镜反应，且其水解产物也能发生银镜反应的糖类是 （ ） A 、葡萄糖 B 、麦芽糖 C 、蔗糖 D 、淀粉 12． “茶倍健”牙膏中含有茶多酚，但茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素（EGC ）的结构如下图所示。关于EGC 的下列叙述中正确的是 （ ） A 、分子中所有的原子共面 B 、1molEG C 与4molNaOH 恰好完全反应 C 、易发生加成反应，难发生氧化反应和取代反应 D 、遇FeCl 3溶液发生显色反应 13．化合物丙可由如下反应得到： 丙的结构简式不可能是 （ ） A 、CH 3CH （CH 2Br ）2 B 、（CH 3）2C Br CH 2 Br C 、C 2H 5CH Br CH 2 Br D 、CH 3（CH Br ）2CH 3 14．某有机物甲经氧化后得乙（分子式为C 2H 3O 2Cl ）；而甲经水解可得丙，1mol 丙和2mol 乙反应的一种含氯的酯（C 6H 8O 4Cl 2）。由此推断甲的结构简式为 （ ） O —OH OH OH OH

原子结构与元素周期表试卷及答案

原子结构与元素周期表试卷及答案 一、选择题(本题只有一个正确选项) 1、（奉贤二模，2）下列化学用语正确的是 A ．硫的原子结构示意图： B ．2-丁烯的结构式： C ．乙酸的化学式：C 2H 4O 2 D ．原子核内有8个中子的氧原子：188O 2、（奉贤二模，3）3He 可以作为核聚变材料，以下关于3He 的说法正确的是 A ．比4He 少一个电子 B ．比4He 少一个质子 C ．与4He 的同分异构体 D ．是4He 的同位素 3．（静安二模，1）在日本核电站附近检测到放射性原子131I 。关于131I 原子和127I 原子的 叙述错误的是 C A.它们互称为同位素 B.它们的化学性质几乎完全相同 C.它们相差4个质子 D.它们的电子数相同 4．（静安二模，2）下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述正确且能表明同一电子 层电子能量有差异的是 C A ． B. C.1s 22s 22p 3 D. 5．（静安二模，15）氯元素的相对原子质量为35.5，由23Na 、35Cl 、37Cl 构成的11.7g 氯化 钠中，37Cl 的质量为 B A. 1.75g B. 1.85 g C.5.25 g D. 5.85g 6．（卢湾二模，2）下列化学用语正确的是 C A ．聚丙烯的结构简式： B ．丙烷分子的比例模型： C ．磷原子最外层电子排布式：3s 23P 3 D ．羟基的电子式为： 7. （卢湾二模，3）下列各项说法或比较中正确的是 C A ．氧化性：Ag + >Cu 2+ >Fe 3+ B ．热稳定性：HF ＞H 2Se ＞H 2O C ．酸性：CH 3COOH>H 2CO 3 >H 2SiO 3 D ．离子半径：Cl －＞S 2－＞Mg 2+ 8 （卢湾二模，6）右表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关X 、W 、Y 、R 、Z 五种 元素的叙述中，正确的是 B A ．常温常压下，五种元素的单质中只有一种是气态 B ．Y 的阴离子的还原性大于Z 的阴离子的还原性 C ．W 的氢化物比X 的氢化物稳定 D ．Y 与W 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性比较，前者弱 于后者 9. （卢湾二模，8）下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是 B A ．F 2和Br 2的沸点 B ．纯水在25℃和80℃时的pH X W Y R Z

大学无机化学第五章试题及标准答案

第五章原子结构和元素周期表 本章总目标： 1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形 2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。 3：掌握各类元素电子构型的特征 4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。 各小节目标： 第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n = 。 第二节：微观粒子运动的特殊性 1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ= =）。 2：学习运用不确定原理（2h x P m π???≥ ）。 第三节：核外电子运动状态的描述 1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。 2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。 3：掌握核外电子可能状态数的推算。 第四节：核外电子的排布 1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。 2。掌握核外电子排布的三个原则： ○ 1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。 ○ 2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。 ○ 3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式

分别占据不同的轨道。 3:学会利用电子排布的三原则进行 第五节：元素周期表 认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。 第六节：元素基本性质的周期性 掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化 1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。 2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。 3：电子亲和能——在同一周期中，从左至右电子亲和能基本呈增加趋势，同主族，从上到下电子亲和能呈减小的趋势。 4：电负性——在同一周期中，从左至右随着元素的非金属性逐渐增强而电负性增强，在同一主族中从上至下随着元素的金属性依次增强而电负性递减。 习题 一选择题 1.3d电子的径向函数分布图有（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.1个峰 B.2个峰 C. 3个峰 D. 4个峰 2.波函数一定，则原子核外电子在空间的运动状态就确定，但仍不能确定的是（） A.电子的能量 B.电子在空间各处出现的几率密度 C.电子距原子核的平均距离 D.电子的运动轨迹 3.在下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A .3s B .3p x C . 3p z D .3d z2 4.下列各组量子数中，合理的一组是（） A .n=3，l=1，m l=+1，m s= +1/2 B .n=4，l=5，m l= -1，m s= +1/2 C .n=3，l=3，m l=+1，m s= -1/2 D .n=4，l=2，m l=+3，m s= -1/2 5.第四周期元素原子中未成对电子数最多可达（）(《无机化学例题与习题》吉大版) A.4 B.5 C.6 D.7

大学化学练习题3

大学化学练习题（三） 一、选择题 1. 下列离子中，离子的磁矩最大的是…………………………………………………………（ ） (原子序数：V 23， Cr 24， Mn 25， Ni 28) (A) V 2+ (B) Ni 2+ (C) Cr 3+ (D) Mn 2+ 2. 按鲍林(Pauling)的原子轨道近似能级图，下列各能级中，能量由低到高排列次序正确的是（ ） (A) 3d , 4s , 5p (B) 5s , 4d , 5p (C) 4f , 5d , 6s , 6p (D) 7s , 7p , 5f , 6d 3. 按分子轨道理论，下列分子(离子)中键级等于2的是…………………………………………（ ） (A)-2O (B) CN - (C) Be 2 (D) C 2 4. 元素周期表中第七周期零族元素的原子序数应是………………………………………（ ） (A) 104 (B) 118 (C) 150 (D) 172 5. 下列各组离子化合物的晶格能变化顺序中，正确的是………………………………（ ） (A) MgO > CaO > Al 2O 3 (B) LiF > NaCl > KI (C) RbBr < CsI < KCl (D) BaS > BaO > BaCl 2 6. 下列分子或离子中，几何构型不是正四面体的一组是…………………………………（ ） (A) SO 42-，ClO 4-，PO 43- (B) SiCl 4，SnCl 4，CCl 4 (C) BF 4-，B(OH)4-，BH 4- (D) SF 4，XeF 4，SeF 4 7. 下列分子中属于非极性分子的是…………………………………………………………（ ） (A) PH 3 (B) AsH 3 (C) BCl 3 (D) CHCl 3 8. 在分子中衡量原子吸引成键电子的能力用……………………………………… （ ） (A) 电离能 (B) 电子亲和能 (C) 电负性 (D) 解离能 9. 以符号4d 表示的电子的主量子数n ，角量子数l 和此轨道最多的空间取向种类分别为…（ ） (A) 4, 3, 10 (B) 4, 2, 5 (C) 3, 2, 5 (D) 3, 3, 10

大学无机化学复习题

大学无机化学复习题

目录更多期末考试资料加qq;1372324098 第一章原子结构和元素周期系 (2) 第二章分子结构 (8) 第三章晶体结构 (11) 第四章配合物 (12) 第五章化学热力学基础 (15) 第六章化学平衡常数 (19) 第七章化学动力学基础 (21) 第八章水溶液 (23) 第九章酸碱平衡 (24) 第十章沉淀溶解平衡 (26) 第十一章电化学基础 (27) 第十一章电化学基础 (30) 第十二章配位平衡 (31) 第十三章氢稀有气体 (32) 第十四章卤素 (34) 第十五章氧族元素 (37) 第十六章氮、磷、砷 (40) 第十七章碳、硅、硼 (42) 第十八章非金属元素小结 (45) 第十九章金属通论 (47) 第二十章s区金属 (49) 第二十一章p区金属 (51) 第二十二章ds区金属 (54) 第二十三章d区金属(一) (57) 第二十四章d区金属(二) (59)

第一章原子结构和元素周期系 一.是非题 1.电子在原子核外运动的能量越高,它与原子核的距离就越远.任何时候,1s电子总比2s电子更靠近原子核, 因为E2s > E1s. ………………………………………（Χ） 2.原子中某电子的各种波函数,代表了该电子可能存在的各种运动状态,每一种状态可视为一个轨道. ………………………………………………………………（√） 3.氢原子中,2s与2p轨道是简并轨道,其简并度为4;在钪原子中,2s与2p 轨道不是简并轨道, 2p x,2p y,2p z为简并轨道,简并度为3. …………………………………（√） 4.从原子轨道能级图上可知,任何原子在相同主量子数的轨道上,能量高低的顺序总是 f > d > p > s;在不同主量子数的轨道上,总是(n-1)p > (n-2)f > (n-1)d > ns. …………………………………………………………………………………（Χ） 5.在元素周期表中, 每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数. ………………………………………………………………（Χ） 6.所有非金属元素(H,He除外)都在p区,但p区所有元素并非都是非金属元素. …………………………………………………………………………………（√） 7.就热效应而言,电离能一定是吸热的,电子亲和能一定是放热的. ……………（Χ） 8.铬原子的电子排布为Cr[Ar]4s1 3d5,由此得出: 洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时,首先应服从洪特规则. ……………………………………………………（Χ）9.s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子,d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子. ……………………………………………（Χ）10.在原子核里因质子数和中子数不同,就组成了不同的核素;同样在原子核里因质子数和中子数不等,就构成了同位素.可见,核素也就是同位素. ……………（Χ） 二.选择题 1.玻尔在他的原子理论中…………………………………………………………（D） A.证明了电子在核外圆形轨道上运动; B.推导出原子半径与量子数平方成反比; C.应用了量子力学的概念和方法; D.解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题.

高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题

高考化学培优专题复习原子结构与元素周期表练习题 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．下表是元素周期表的一部分，回答相关的问题。 （1）写出④的元素符号__。 （2）在这些元素中，最活泼的金属元素与水反应的离子方程式：__。 （3）在这些元素中，最高价氧化物的水化物酸性最强的是__(填相应化学式，下同)，碱性最强的是__。 （4）这些元素中(除⑨外)，原子半径最小的是__(填元素符号，下同)，原子半径最大的是__。 （5）②的单质与③的最高价氧化物的水化物的溶液反应，其产物之一是OX2，(O、X分别表示氧和②的元素符号，即OX2代表该化学式)，该反应的离子方程式为(方程式中用具体元素符号表示)__。 （6）⑦的低价氧化物通入足量Ba(NO3)2溶液中的离子方程式__。 【答案】Mg 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ HClO4 NaOH F Na 2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O 3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 【解析】 【分析】 根据元素在元素周期表正的位置可以得出，①为N元素，②为F元素，③为Na元素，④为Mg元素，⑤为Al元素，⑥Si元素，⑦为S元素，⑧为Cl元素，⑨为Ar元素，据此分析。 【详解】 （1）④为Mg元素，则④的元素符号为Mg； （2）这些元素中最活泼的金属元素为Na，Na与水发生的反应的离子方程式为 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑； （3）这些元素中非金属性最强的是Cl元素，则最高价氧化物对应的水化物为HClO4，这些元素中金属性最强的元素是Na元素，则最高价氧化物对应的水化物为NaOH； （4）根据元素半径大小比较规律，同一周期原子半径随原子序数的增大而减小，同一主族原子半径随原子序数的增大而增大，可以做得出，原子半径最小的是F元素，原子半径最大的是Na元素； （5）F2与NaOH反应生成OF2，离子方程式为2F2+2OH-=OF2+2F-+H2O； （6）⑦为S元素，⑦的低价氧化物为SO2，SO2在Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应，SO2变成SO42-，NO3-变成NO，方程式为3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+。

第六章原子结构与周期系

第六章 原子结构与周期系 内容 1．量子力学的提出； 2．原子中电子运动状态的描述；3．氢原子波函数和电子云图；4．量子数n 、l 、m 的物理意义； 5．多电子原子结构和元素周期表。 知识点与考核点 1． 微观粒子的波粒二象性 微观粒子（电子、原子、分子等静止质量不为零的实物粒子）集波动性（概 率波）与粒子性为一体的特性。 2． 概率波 微观粒子在空间某处出现的可能性，具有统计意义，不是物理学中的经典波， 而是波强与微粒出现概率成正比的概率波。 3． 粒子运动状态的描述 宏观物体的运动状态可以同时用准确的坐标．．和动量．． 来描述；但是对微观粒子 （例如电子）却不能同时准确地确定坐标和动量。量子力学对微观粒子的运动状态是用描述概率波的波函数来描述的。 4． 波函数 描述概率波的波函数ψ。一个ψ是描述微观粒子一种状态的某种数 学函数式。通过解薛定谔方程可以得到波函数的具体形式。氢原子定态的薛定谔方程为 )xyz (E )xyz (V )xyz ()z y x (m h ψψψπ=+??+??+??-22 2222228 m 是电子的质量，x 、y 、z 是电子的坐标，V 是势能，E 是总能量， h 是普朗克常数，)xyz (ψ是波函数。 5． 主量子数（n ） 它决定轨道的能量，可反映电子在原子核外空间出现区域离原子核平均距 离的量子数。 n = 0， 1， 2， 3， 4， 5 6… 光谱学符号为K ， L ， M ， N ， O ， P ， Q …。 n 相同则处于同一电子层。 6． 角量子数（l ） 决定电子运动角动量的量子数，也决定电子在空间角度分布的情况，与电 子云的形状密切相关，多电子体系中l 和能量有关。l 可取值为：0，1，2，3，…（n –1）。当n 一定时，共有n 个l 数值。例如当n=3时，l 可取0，1，2（三个数值）。n 、l 相同时的电子归为同一亚层。例如5个3d 轨道（n=3，l =2）属于同一d 亚层。 与l 取值对应的符号及轨道形状如下：

(完整版)大学化学原子结构习题及答案

1. 评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确， 如 有 错 误， 试 予 以 改 正。(1) 主 量 子 数 n = 3 时， 有 3s 、3p 、3d 三 个 原 子 轨 道；(2) 四 个 量 子 数 n 、l 、m 、m s 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。 1.解：(1) 错 误。 应 有 3s 、3p 、3d 三 个 亚 层 和 3s ，3p x ，3p y ，3p z ，322 d x y -，3 d xy ，3 d xz ， 3 d yz 和 32 d z ， 共 九 个 轨 道。 (2) 错 误。 量 子 数 n 、l 、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的，而 m s 只 描 述 电 子 自 旋 方 向。 、2. 下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确？ 如 不 正 确 试 予 以 改 正： (1) 主 量 子 数 n = 1 时， 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道；(2) 主 量 子 数 n = 4 时， 有 4s ，4p ，4d ，4f 四 个 原 子 轨 道；(3) 磁 量 子 数 m = 0， 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。 2.解：(1) 不 正 确。n = 1 时, 只 有 1s 亚 层， 也 只 有 一 个 1s 原 子 轨 道， 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两 电 子。 (2) 不 正 确。n = 4 时 可 能 有 4s 、4p 、4d 、4f 亚 层， 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1、3、5、7， 所 以 可 以 有 16 个原 子 轨 道。(3) 不 正 确。 原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l ，只 有 l = 0，m = 0 时 为 s 原 子 轨 道， 而 l ≠ 0，m = 0时 都 不 是 s 原 子 轨 道。 3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1) 下 列 原 子 轨 道 3s 、3p x 、3p y 、3p z 、3d xy 、3d xz 、3d yz 、3d z 2、3d x y 22- 中， 哪 些 是 等 价（简 并） 轨 道？(2) 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子， 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序， 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起（ 可 用“<”、“=” 符 号 表 示）： (A) 3、2、1、+ 12； (B) 4、3、2、- 12； (C) 2、0、0、+ 12 ； (D) 3、2、0、+ 12； (E) 1、0、0、- 12； (F) 3、1、1、+ 12 。 3.解：(1) 等 价 轨 道 为：3 p x 、3 p y 、3 p z 3 d xy 、3 d xz 、3 d yz 、3d z 2、3d x y 22- (2) 能 量 顺 序： (E) < (C) < (F) < (A) = (D) < (B)。 4. 确 定 一 个 基 态 原 子 的 电 子 排 布 应 遵 循 哪 些 规 则？ 下 列 电 子 排 布 式 各 违 犯 了 哪 一 规 则？ (1) 7N ：1s 2 2s 2 2p x 2 2p y 1 (2) 28Ni ：1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 (3) 22Ti : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 10 4.解： 应 遵 循 的 规 则： 能 量 最 低 原 理， 泡 利 ( Pauli ) 不 相 容 原 理，洪 德(Hund) 规 则； (1) 违 反 洪 德 规 则 (2) 违 反 能 量 最 低 原 理 (3) 违 反 泡 利 不 相 容 原 理。 5. 某 元 素 的 阳 离 子 M 2+ 的 3d 轨 道 中 有 5 个 电 子， 试：(1) 写 出 M 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式； (2) M 原 子 的 元 素 符 号 及 其 在 周 期 表 中 的 位 置（ 周 期、 族）；(3) M 2+ 的 5 个 3d 电 子 的 运 动 状 态（用 量 子 数 表 示）。 5.解：(1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 (2) Mn ， 第 四 周 期， 第ⅦB 族 (3) n = 3，l = 2，m = 0，m s = + 12； n = 3，l = 2，m = 1，m s = + 12； n = 3，l = 2，m = - 1，m s = + 12； n = 3，l = 2，m = 2，m s = + 12； n = 3，l = 2，m = - 2，m s = + 12 。 6. 已 知 某 元 素 A 与 Ar 在 周 期 表 中 处 于 同 一 周 期， 且 原 子 核 外 相 差 3 个 电 子。 试 回 答： (1) 元 素 A 在 周 期 表 中 所 处 位 置 ( 周 期、 族 ) 及 元 素 符 号；(2) A 原 子 核 外 每 个 不 成 对 电 子 的 运 动 状 态 ( 用 量 子 数 表 示 )；(3) A 与 硫 相 比， 何 者 第 一 电 离 能 大？ 简 述 原 理。 6.(1) 第 三 周 期，ⅤA 族，P (2) 有 3 个 不 成 对 电 子， 它 们 的 量 子 数 为： 3 1 1 +12 ， 3 1 0 +12， 3 1-1 +12 (3) P 的 第 一 电 离 能 比 S 的 第 一 电 离 能 大， 因 为 失 去 的 都 是 3p 亚 层 上 的 电 子，P 原 子 的 3p 亚 层 处 于 半 充 满 状 态， 相 对 较 稳 定， 失 去 较 困 难。 7.原 子 轨 道 就 是 原 子 核 外 电 子 运 动 的 轨 道， 这 与 宏 观 物 体 运 动 轨 道 的 含 义 相 同。（ ）。 7. 错 8.以 电 子 概率(几 率) 密 度 表 示 的 空 间 图 象 即 为 原 子 轨 道， 波 函 数 的 空 间 图 象 即 为 电 子 云。（ ）

大学基础化学,原子结构,考点与考题

原子结构 考点一：什么是原子轨道？ 08）原子轨道就是原子核外电子运动的轨道，这与宏观物体运动的轨道含义相同（）09）核外电子运动的波函数即为原子轨道（） 考点二：波函数的图像 10)磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道（） 考点三：量子数的取值规律及其对应 06）f原子轨道的角量子数l为（），f原子轨道在空间内可有（）个伸展方向。 07）09)下列各组量子数的组合中错误的是（） A .3,2,0 B2,2,1 C4,1,0 D 3,1,-1 (分别对应nlm) 07）n=2,l=1,m=0的原子轨道的符号是（）;n=4,l=0,m=0的原子轨道符号是（） n=5，l=2，m=0的原子轨道符号是（）；n=4，l=3对应的压成是（） 08）一个确定的原子轨道，需要用哪些参数？ 09）10)下列量子数中，合理的一组是（） A.3,0,1 B.2,2,0 C.4,3,-4 D.5,2,2 12）描述原子核外电子运动的量子数有（） 考点四：轨道能量 06）09）在多电子原子中，核外电子的能级只与主量子数n有关，n越大，能级越高（）改：在有些原子中，核外电子的能级只与主量子数n有关，n越大，能级越高（） 06）氢原子的2s能级和2p能级的能量相比，2s（）2p，4s与3d相比3d（）4s. 06）对氢原子来说，其原子轨道能级顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d.( ) 08）已知多电子原子中，下列各电子具有如下量子数，其中能量最高的为( ) A.3,0,0 B.2,0,0 C.3,2,2 D.3,1,1

考点五：核外电子排布顺序 06）某元素的原子处在基态时，3d亚层有2个电子，该元素的原子序数为22（） 06）价电子构型分别为4d105s1、4s24p5、3s23p6和3d74s2的四种元素，其元素符号依次分别为（）( )( )和( ) 06）原子序数79的元素，其原子的核外电子排布式为（） 06）原子的最外层只有一个电子，它的次外层角量子数为2的亚层内电子全充满，满足此条件的元素有（）种 A.1 B.2 C.3 D.4 08)10）12）原子中电子在排布时应遵循（）（）（）10）某元素的最外层有2个电子，其主量子数等于4，在次外层l=2的原子轨道电子数为0.则该元素的原子序数为（）；用原子实表示的原子核外电子数排布式是（） 考点七：价电子最外层电子最高氧化态 12）某些原子的价层电子构型如下，其中氧化值最高的是（）。 A.3s23p6 B.3s23p3 C.3d104s2 D.3d54s2 考点七：分区 06）原子序数为79的元素的元素符号为（）；在周期表中位于第（）周期；属于（）区07-12） 原子序数元素符号价层电子排布周期元素所在族元素所在区 35 4d105s1 78 07)09)A.[Kr]5s1 B.[Kr]4d105s2 C.[Ar]3d104s2 D.[Kr]4d105s2 E.1s22s22p63s23p5 其中属于同一周期的的元素为( )属于同一族的元素为（）属于金属的元素为（）属于非金属的元素为（） 08）基态时具有ns2最外层电子结构的原子不一定都是碱土金属（） 考点八：元素基本的周期性 06）下列各对元素中，电负性非常接近的是（） A.Be和Al B.Be和Mg C.Be和B D.Be和K 07）10）F是最最活泼的非金属，故其电子亲和能的代数值最小（） 08）在元素周期表的同一主族中，自上而下元素的第一电离能变化的总趋势依次（）其金属性依次（）在同一周期中自左向右，元素的第一电离能变化的总趋势是逐渐（）元素的金属性逐渐（） 10)下列原子中，第一电离能最小的是（）A.B B.C C.Al D.Si

第一章原子结构和元素周期系

第一章 原子结构和元素周期系 1、原子核外电子运动有什么特性 解：原子核外电子的运动和光子的运动一样，具有波粒二象性。不能同时准确测定它的位置和速度，即服从测不准关系，因而电子的运动不遵循经典力学，无确定的运动轨道，而是服从量子力学，需用统计规律来描述。也就是说量子力学研究的只是电子在核外空间某地方出现的可能性，即出现的几率大小。 2、氢光谱为什么可以得到线状光谱谱线的波长与能级间能量差有什么关系求电子从第四轨道跳回第二轨道时，H β谱线之长。 解：在通常情况下，氢原子的电子在特定的稳定轨道上运动不会放出能量。因此在通常条件下氢原子是不会发光的。但是当氢原子受到激发（如在高温或电场下）时，核外电子获得能量就可以从较底的能级跃迁到较高的能级，电子处于激发态，处于激发态的电子不稳定，它会迅速地跳回到能量较底的能级，并将多余的能量以光的形式放出，放出光的频率（或波长）大小决定于电子跃迁时两个能级的能量差，即： νh E E E =-=?21 由于轨道能量的量子化，即不连续的，所以激发态的电子由较高能级跳回到较低能级时，放出光的频率（或波长）也是不连续的，这是氢原子光谱是线状光谱的原因。 谱线的波长和能量的关系为： h E E C 12-＝＝νλ ＝×1015(22 211 1n n -) 电子从第四轨道跳回第二轨道时，H B 谱线的波长为： 114221510167.6)4 1 21(10289.3-?=-?=S ν ν λC = nm m s s m 4861086.410167.61037 1 1418=?=????=---λ 3、当氢原子的一个电子从第二能级跃迁至第一能级，发射出光子的的波长为，当电子从第三能级跃迁至第二能级，发射出光子的的波长为。试通过计算回答： (1) 哪一种光子的能量大 (2) 求氢原子中电子的第三与第二能级的能量差，以及第二与第一能级的能量差。

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1. 评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确， 如 有 错 误， 试 予 以 改 正。 (1) 主 量 子 数 n = 3 时， 有 3 s 、 3p 、3d 三 个 原 子 轨 道； (2) 四 个 量 子 数 n 、 l 、 、 m s 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。 m 1. 解：(1) 错 误。 应 有 3 s 、3 3 三 个 亚 层 和 3 ，3 p x ，3p ，3 p z ，3 d 2 2 ， 3 d xy ， 3 d xz ， 3 d yz 和 3 d 2 ， p 、 d s y y x z 共 九 个 轨 道。 (2) 错 误。 量 子 数 n 、l 、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的，而 m s 只 描 述 电 子 自 旋 方 向。 、 2. 下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确？ 如 不 正 确 试 予 以 改 正： (1) 主 量 子 数 n = 1 时， 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道； (2) 主 量 子 数 n = 4 时， 有 4 s ，4 ，4 ，4 四 个 原 子 p d f 轨 道； (3) 磁 量 子 数 = 0 ， 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。 m 2. 解：(1) 不 正 确。n = 1 时, 只 有 1 s 亚 层， 也 只 有 一 个 1 s 原 子 轨 道， 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两 电 子。 (2) 不 正 确。 n = 4 时 可 能 有 4 s 、4 、4 、4 亚 层， 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1 、3、5、7， 所 以 可 以 有 16 p d f 个原 子 轨 道。 (3) 不 正 确。 原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l ，只 有 l = 0 ， = 0 时 为 s 原 子 轨 道， 而 m l ≠ 0 ， = 0 时 都 不 是 s 原 子 轨 道。 m 3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1) 下 列 原 子 轨 道 3 s 、3 、3 、3 p z 、3 、3 d xz 、3 、3 d z 2 、3 d x 2 y 2 中， 哪 些 是 等 p x p y d xy d yz 价（简 并） 轨 道？ (2) 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子， 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序， 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起（ 可 用“ <”、“ =” 符 号 表 示）： (A) 3 、 2、 1、 + 21 ； (B) 4 、 3、 2、 - 21 ； (C) 2 、 0、 0、 + 21 ； (D) 3 、 2、 0、 + 21 ； (E) 1 、 0、 0、 - 21 ； (F) 3 、 1、 1、 + 21 。 3. 解： (1) 等 价 轨 道 为： 3 p x 、3 p y 、3 p z 3 d xy 、 3 d xz 、3 d yz 、 3d z 2 、 3d x 2 y 2 (2) 能 量 顺 序： (E) < (C) < (F) < (A) = (D) < (B) 。 4. 确 定 一 个 基 态 原 子 的 电 子 排 布 应 遵 循 哪 些 规 则？ 下 列 电 子 排 布 式 各 违 犯 了 哪 一 规 则？ (1) 7N ：1s 2 2 s 2 2 p x 2 2 p y 1 (2) 28Ni ： 1s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 10 (3) 22Ti : 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 10 4. 解： 应 遵 循 的 规 则： 能 量 最 低 原 理， 泡 利 ( Pauli ) 不 相 容 原 理，洪 德(Hund) 规 则； (1) 违 反 洪 德 规 则 (2) 违 反 能 量 最 低 原 理 (3) 违 反 泡 利 不 相 容 原 理。 5. 某 元 素 的 阳 离 子 M 2+ 的 3 d 轨 道 中 有 5 个 电 子， 试： (1) 写 出 M 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式； (2) M 原 子 的 元 素 符 号 及 其 在 周 期 表 中 的 位 置（ 周 期、 族）； (3) M 2+ 的 5 个 3 d 电 子 的 运 动 状 态（用 量 子 数 表 示）。 5. 解： (1) 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 3 d 5 4 s 2 (2) Mn ， 第 四 周 期， 第Ⅶ B 族 (3) n = 3 ， l = 2 ， = 0 ， m = + 1 ； n = 3 ， l = 2 ， = 1 ， m = + 1 ； n = 3 ， l = 2 ， = - 1 ， m = + 1 ； m 2 m 2 m 2 s s s ， ， = + 1 ； n = 3 ， l = 2 ， = - 2 ， m = + 1 。 n = 3 ， l = 2 m = 2 m s m 2 s 2 6. 已 知 某 元 素 A 与 Ar 在 周 期 表 中 处 于 同 一 周 期， 且 原 子 核 外 相 差 3 个 电 子。 试 回 答： (1) 元 素 A 在 周 期 表 中 所 处 位 置 ( 周 期、 族 ) 及 元 素 符 号；(2) A 原 子 核 外 每 个 不 成 对 电 子 的 运 动 状 态 ( 用 量 子 数 表 示 ) ；(3) A 与 硫 相 比， 何 者 第 一 电 离 能 大？ 简 述 原 理。 6.(1) 第 三 周 期，Ⅴ A 族， P (2) 有 3 个 不 成 对 电 子， 它 们 的 量 子 数 为： 3 1 1 + 1 1 1 2 ， 3 1 0 + 2 ， 3 1-1 + 2 (3) P 的 第 一 电 离 能 比 S 的 第 一 电 离 能 大， 因 为 失 去 的 都 是 3p 亚 层 上 的 电 子， P 原 子 的 3 p 亚 层 处 于 半 充 满 状 态， 相 对 较 稳 定， 失 去 较 困 难。 7. 原 子 轨 道 就 是 原 子 核 外 电 子 运 动 的 轨 道， 这 与 宏 观 物 体 运 动 轨 道 的 含 义 相 同。（ ）。 7. 错 8. 以 电 子 概率 ( 几 率) 密 度 表 示 的 空 间 图 象 即 为 原 子 轨 道， 波 函 数 的 空 间 图 象 即 为 电 子 云。（ ）

结构化学_李炳瑞_习题

结构化学习题（选编） （兰州大学化学化工学院李炳瑞） 习题类型包括：选择答案、填空、概念辨析、查错改正、填表、计算、利用结构化学原理分析问题；内容涵盖整个课程，即量子力学基础、原子结构、分子结构与化学键、晶体结构与点阵、X射线衍射、金属晶体与离子晶体结构、结构分析原理、结构数据采掘与QSAR等；难度包括容易、中等、较难、难4级；能力层次分为了解、理解、综合应用。 传统形式的习题，通常要求学生在课本所学知识范围内即可完成，而且答案是唯一的，即可以给出所谓“标准答案”。根据21世纪化学演变的要求，我们希望再给学生一些新型的题目，体现开放性、自主性、答案的多样性，即：习题不仅与课本内容有关，而且还需要查阅少量文献才能完成；完成习题更多地需要学生主动思考，而不是完全跟随教师的思路；习题并不一定有唯一的“标准答案”，而可能具有多样性，每一种答案都可能是“参考答案”。学生接触这类习题，有助于培养学习的主动性，同时认识到实际问题是复杂的，解决问题可能有多钟途径。但是，这种题目在基础课中不宜多，只要有代表性即可。 以下各章的名称与《结构化学》多媒体版相同，但习题内容并不完全相同。 第一章量子力学基础 1.1 选择题 (1) 若用电子束与中子束分别作衍射实验，得到大小相同的环纹，则说明二者

(A) 动量相同 (B) 动能相同 (C) 质量相同 (2) 为了写出一个经典力学量对应的量子力学算符，若坐标算符取作 坐标本身，动量算符应是(以一维运动为例) (A) mv (B) (C) (3) 若∫|ψ|2dτ=K，利用下列哪个常数乘ψ可以使之归一化： (A) K (B) K2 (C) 1/ (4) 丁二烯等共轭分子中π电子的离域化可降低体系的能量，这与简单 的一维势阱模型是一致的，因为一维势阱中粒子的能量 (A) 反比于势阱长度平方 (B) 正比于势阱长度 (C) 正比于量子数 (5) 对于厄米算符, 下面哪种说法是对的 (A) 厄米算符中必然不包含虚数 (B) 厄米算符的本征值必定是实数 (C) 厄米算符的本征函数中必然不包含虚数 (6) 对于算符?的非本征态Ψ (A) 不可能测量其本征值g. (B) 不可能测量其平均值.

5.原子结构与周期系

第5章原子结构与周期系 5课时 教学目标及基本要求 1. 了解原子核外电子运动的特征(量子化、波粒二象性、统计性)，了解波函数、四个量子数和电子云的基本概念，了解S，P，d原子轨道和电子云的角度分布示意图。 2. 掌握周期系元素的原子的核外电子分布的一般规律及与周期表的关系，明确原子的外层电子分布和元素按S，P，d，d s，f分区的情况。 3. 联系原子结构了解元素的某些性质的一般递变情况。 教学重点 1. 核外电子的运动特征及其运动状态描述 2. 核外电子分布规律与周期系 3. 元素基本性质的周期性 教学难点 1. 核外电子运动特征波函数、电子云角度分布图 2. 四个量子数核外电子分布及周期系教学方式（手段） 教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题 教学方式：以多媒体教学为主，讲述法、模型演示、动画模拟、课堂讨论相结合 注意问题：本章内容从微观角度阐述，非常抽象，要通过多媒体形象、生动的演示使不同理解能力的同学都能逐步掌握本章知识。 主要教学内容 5.1 氢原子结构的近代概念 5.1.1 核外电子的运动状态 (1) 氢原子光谱和玻尔理论 连续光谱——按一定顺序连续分布的不同波长的光谱。 原子光镨（线光谱）——原子受激发后从原子内部辐射出来的光谱。 氢原子光谱 红色镨线λ =656.3nm Hα 蓝绿色谱线λ =486.1nm Hβ

兰色谱线λ =434.1nm Hγ 紫色谱线λ =410.1nm Hδ 玻尔理论 ?定态轨道的概念 ?轨道能级的概念及轨道能级量子化的概念 氢原子核外电子的轨道能量为： n= 1. 2. 3 . 4. … 正整数 n 值越大，能量越高，离核越远。反之n 值越小，能量越低，离核越近。能量最低的状态叫基态，其余的叫激发态。 当氢原子核外电子在n=1 的轨道上运动时，半径a0 =52.9pm——玻尔半径 ?激发态原子发光的原因 玻尔理论成功的解释了氢原子光谱产生的原因及规律性，解决了以下几个问题： ?氢原子为什麽是线光谱，是由于轨道的能量是量子化的，发射光的频率也是量子化的，因此氢原子光谱不是连续光谱，而是线光谱。 ?提出了电子运动能量量子化的概念。 ?对氢原子光谱频率的计算结果与实验结果十分吻和 玻尔理论的局限性： ?不能解释氢原子光谱的精细结构。 ?不能解释多电子原子的光谱。 ?不能解决化学键形成的本质原因 （2）微观粒子的波粒二象性 德布罗意假设。

2020-2021高考化学 原子结构与元素周期表 综合题

2020-2021高考化学原子结构与元素周期表综合题 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．完成下列问题： (1)氮和磷氢化物热稳定性的比较：NH3______PH3（填“>”或“<”）。 (2)PH3和NH3与卤化氢的反应相似，产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是_________（填序号）。 a．不能与NaOH反应 b．含离子键、共价键 c．受热可分解 (3)已知H2与O2反应放热，断开1 mol H-H键、1 mol O=O键、1 mol O-H键所需要吸收的能量分别为Q1 kJ、Q2 kJ、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是______。 ①Q1+Q2>Q3②2Q1+Q2<4Q3③2Q1+Q2<2Q3 (4)高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，写出电池的正极反应：__________，负极反应 ________________。 【答案】> bc ② FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH- Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 【解析】 【分析】 (1)根据元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物越稳定分析； (2)PH3与HI反应产生PH4I，相当于铵盐，具有铵盐的性质； (3)根据旧键断裂吸收的能量减去新键生成释放的能量的差值即为反应热，结合燃烧反应为放热反应分析解答； (4)根据在原电池中，负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应，结合物质中元素化合价及溶液酸碱性书写电极反应式。 【详解】 (1)由于元素的非金属性：N>P，所以简单氢化物的稳定性：NH3>PH3； (2) a．铵盐都能与NaOH发生复分解反应，所以PH4I也能与NaOH发生反应，a错误；b．铵盐中含有离子键和极性共价键，所以PH4I也含离子键、共价键，b正确； c．铵盐不稳定，受热以分解，故PH4I受热也会发生分解反应，c正确； 故合理选项是bc； (3)1 mol H2O中含2 mol H-O键，断开1 mol H-H、1 mol O=O、1 mol O-H键需吸收的能量分 别为Q1、Q2、Q3 kJ，则形成1 mol O-H键放出Q3 kJ热量，对于反应H2(g)+1 2 O2(g)=H2O(g)， 断开1 mol H-H键和1 2 mol O=O键所吸收的能量(Q1+ 1 2 Q2) kJ，生成2 mol H-O新键释放的 能量为2Q3 kJ，由于该反应是放热反应，所以2Q3-(Q1+1 2 Q2)>0，2Q1+Q2<4Q3，故合理选项 是②； (4)在原电池中负极失去电子发生氧化反应，正极上得到电子发生还原反应。根据高铁电池总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH可知：Fe元素的化合价由反应前K2FeO4中的+6价变为反应后Fe(OH)3中的+3价，化合价降低，发生还原反应，所以正极的电极反应式为：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-；Zn元素化合价由反应前Zn单质中的0价