第八章 原子结构

第八章原子结构

一、教学基本要求：

1.了解氢原子光谱和能级的概念。

2.了解原子轨道、概率和概率密度、电子云等概念。

3.熟悉四个量子数的名称、符号取值和意义；熟悉s.p.d原子轨道与电子云的形状和空间的伸展方向。

4.掌握Pauling近似能级图和多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布的规律；能熟练写出常见元素原子的核外电子排布，并能确定它们在周期表中的位置。

5.掌握周期表中元素的分区，结构特征；熟悉原子半径、电离能、电子亲核能和电负性的变化规律。

二、内容要点：

本章至第十一章的内容属于物质结构的基础知识。在学习这部分内容时，要特别注意讨论微观结构的基本思路和得出的重要结论及其应用。

本章内容分三部分。第一，以氢原子结构为重点讨论了单电子原子核外电子的运动状态，初步介绍了用量子力学研究微观粒子运动的思路和结论。第二，讨论了多电子的结构，核外电子的分布规律。第三，联系核外电子的分布，讨论了元素的周期律。

（一）氢原子光谱与Bohr理论

1.氢原子光谱:：氢原子光谱是人们认识原子结构的实验基础之一。原子光谱是线状光谱，每一种元素都有各自不同的原子光谱。氢原子光谱是最简单的原子光谱。氢原子光谱中谱线的频率公式为：

υ=3.289×1015(1/n1－1/n2)s－1

当n

1=2 ，n

2

=3~7时，算出的频率即为氢原子光谱中可见光区五条谱线的频率。

2.Bohr理论

①原子中电子在核外沿某些特殊图形轨道(量子论导出的轨道)运动,此时不辐射能量。

②电子在不同轨道上运动时可具有不同能量。电子运动时所处的能量状态，称为能级。当电子在离核最近，能量最低的n=1的轨道上，氢原子处于基态。当电子获得能量跃迁到能量较高的n=2，3，4……轨道上时，氢原子处于激发态。

③当电子由不稳定的激发态回到基态或能量较低的状态时，就会辐射能量，产生原子光谱。由于能级是不连续的，即量子化的，产生的原子光谱中谱线也不是连续的。各能级的能量之差△E决定了氢原子光谱中各谱线的频率υ的大小，两者的关系为△E=hυ

Bohr理论成功的解释了氢原子的光谱的产生和不连续性。

（二）Schr?dinger（薛定谔）方程与量子数

1．电子波动性的实验证明——电子衍射试验

λ=h/mυ p=mυ——动量

2．薛定谔方程

由于核外电子具有波粒二象性，其运动规律必须用量子力学来描述。Schr?dinger方程式是量子力学中一个基本方程，它是一个二阶偏微分方程：?2ψ/?x2＋?2ψ/?y2＋?2ψ/?z2=－8π2m（E－V）ψ/h2

解Schr?dinger方程可求出波函数ψ和能量E。

3．为了使Schr?dinger方程的解具有合理性（即ψ具有连续性、单值性、有限

性和归一化性），需要引入三个量子数，即主量子数n，角量子数l和磁量子数m，每一组取值合理的三个量子数则表征一个确定的单电子波函数ψ。

4．波函数与电子云

（1）波函数——波函数ψ通常也叫原子轨道，描述了电子的运动状态。波函数是一个与坐标有关的量，可用直角坐标表示为ψ（x,y,z），也可换为球坐标ψ（r,θ,φ），可分解为径向部分 R（r）和角度部分Y（θ,φ）。

即ψ（r,θ,φ）= R（r）·Y（θ,φ）

R（r）表明θ,φ一定时，波函数ψ随r变化的关系。

Y（θ,φ）表明r一定时，波函数ψ随θ,φ变化的关系。

原子在不同条件下（n，l，m）下的波函数叫相应条件下的原子轨道。例如：ψ2,1,0即为2p z轨道或ψ2p z。

（2）电子云——波函数的平方ψ2表示电子在核外空间出现的概率密度，电子云则是ψ2的形象化描述。

5．四个量子数

（1）主量子数n——规定了电子云的大小（即电子出现最大概率区域离核的远近）及原子能量的高低。对于单电子原子或离子，n值越大，电子能量越高。对于多电子原子，当l相同时，n值越大，电子能量越高

n=1，2，3……（任意非零整数）

n也代表电子层数。

电子层K，L，M……

（2）角量子数l——规定电子在空间角度分布情况（即轨道或电子云的形状）并代表电子亚层，当n相同时，l越大，能量越高。

l=0，1，2，3……n-1

轨道： s ， p ， d ， f ……

形状： 球形 哑铃形 花瓣形 复杂

角度分布数值 + +－ +－ +－

轨道空间方向数 1， 3， 5， 7

（3）磁量子数m ——反映了原子轨道在空间的不同取向，但不影响电子能量。l 相同，ｍ不同的轨道能量是相同的（简并的）。

ｍ＝＋l ，……０……，－l

（4）自旋量子数m s ——描述电子的状态。同一轨道中的两个电子自旋方式相反，

ｍs 的取值分别为＋１／２和－１／２。

原子中每一个电子的运动状态要用四个量子数来描述，一组取值合理的四个量子数就代表了一个电子在核外的运动状态。

（三）多原子电子结构

1、Pauling 近似能级图：反映了多电子原子能级的高低顺序。

例如：1s E ＜2s E ＜3s E ＜…… ns E ＜np E ＜nd E ＜……

每个能级组可用通式ns ，(n-2)f ，(n-1)d ，np 表示，这里体现了能级交错。

2、Cotton 能级图：

①对氢原子来说，原子轨道能级只取决于量子数，如3s E =3p E =3d E ，3d E ＜4s E 。 ②对不同元素的原子来说，随着原子序数Ｚ的增大，相同符号原子轨道能级逐渐降低，由于不同原子轨道能级下降幅度不同，出现了能级交错。例如：K ，Ca 的E 3d ＞E 4s ，而原子序数较小或较大时3d E ＜4s E 。

3、屏蔽效应和钻穿效应

（1）屏蔽效应：

①因为在多电子原子中，某个电子除了受到原子核的吸引作用之外，还受到其它电子的排斥作用。这排斥作用减弱了核对该电子的吸引力，相当于核电荷数的减小，这种作用称为屏蔽效应。

②屏蔽作用：

内层电子对外层电子的屏蔽作用较大。

同层电子的屏蔽作用较小。

外层电子对较内层电子可近似的看成不产生屏蔽作用。

③多电子原子电子所处的轨道的能量不仅与主量子数有关，还取决于角量子数l 。随着ｌ数值的增大，能级依次增高ns E ＜np E ＜nd E ＜nf E 。

（2）钻穿效应

①在多电子原子中，在原子核附近出现概率较大的电子可以更多的避免其它电子的屏蔽，这种反屏蔽作用称为钻穿效应。

②同一主层中，l 愈小的轨道径向分布函数峰的个数愈多，一般钻穿能力大小是ns >np >nd >nf ，故ns E ＜np E ＜nd E ＜nf E 。

③ｎ小的电子在离核近的区域出现的概率较大，而ｎ大的电子在离核较远的区域出现的概率较大，而后者受核引力小，相应地能量高。例如：1s E ＜2s E ＜3s E ＜4s E

（四）核外电子排布：

1、多电子原子中的电子分布符合下列原则：

①最低能量原理：电子分布尽可能使系统能量处在最低状态。Pauling 近似能级图中能级按由低到高的顺序为：1s ，2s ，2p ，3s ，3p ，4s ，3d ，4p ，5s ，4d ，5p ，6s ，4f ，5d ，6p ，7s ，5f ，6d ，7p

②Pauling（泡利）不相容原理：在同一个原子中不能有四个量子数完全相同的两个电子

③Hunt（洪特）规则：电子在等能量轨道（简并轨道）上分布时，总是首先分占不同的轨道，且自旋平行。

④当轨道处于半满或全满时，可以使系统能量降低。

2、元素周期律：

（1）随着原子序数的递增，核外电子依次填充在各能级轨道上，使原子核外电子层呈现周期性变化，从而使元素以及由它形成的单质和化合物的性质呈现周期性的变化，这就是元素周期律。

（2）周期表

①元素周期表是元素周期律的表达形式，周期表中的每一横行称为一周期，每一纵行称为一族。

②周期号数与能级组序号相对应，各周期内所含元素种数与相应能级组内轨道所能容纳的电子数是相等的,周期号数等于该元素原子的电子层数.

③主族族号数=最外层电子数( n s +n p)

副族 (ⅠB~ⅡB)族号数=最外层电子数(ns)

(Ⅲ~Ⅶ)族号数=最外层电子数+次外层d电子数[ns+(n-1)d]

零族：稀有气体

④周期表中的元素可根据原子结构特征分为四个区

S区——ⅠＡ～ⅡＡ价层电子构型nS1~2

P区——ⅢA～ⅦA与０族价层电子构型ns2np1～6

D区——ⅢB～Ⅷ～ⅡB 价层电子构型(n－1)d1～10ns1～2

F区——镧席和锕系价层电子构型(n－2)f1～14(n－1)d0～2ns2

（3）周期律

①原子半径（共价、半径、金属半径、范德华半径）

同一周期主族从左到右 Z↗ n相同r↘

副族从左到右 Z↗ n相同r↘

La~Yb: r缩小甚微，镧系收缩

La~Lu：r几乎不变，镧系收缩

同族主族从上到下n↗,Z不变，r↗

副族五、六周期变化不大

②电离能：基态气态原子失去电子成为带一个正电荷的气态离子所需要的能量称

表示

为第一电离能，用I

1

↗，过渡元素的电离能略有增加，处于全满、半满状同一周期从左到右I

1

态原子的电离能比其后一元素的电离能大

↘。

同一主族从上到下 I

1

③电子亲和能

基态气态原子得到一个电子成为气态负离子所放出的能量称为电子亲和能,用A表示。

同一周期:元素从左到右,电子亲和能的变化趋势逐渐变小。

同一族 :元素从上到下,电子亲和能的变化趋势是逐渐增大。

④ Pauling将元素的电负性定义为分子中原子吸引电子的能力。用电负性可以衡量元素的金属性和非金属性。

同一周期：元素从左到右,电负性增大，元素的金属性减弱，非金属性增强。

同一族：元素从上到下,电负性减小，元素的非金属性减弱，金属性增强，过渡元素的电负性递变不明显。

(完整版)第一章原子结构与性质知识点归纳

第一章 原子结构与性质知识点归纳 山东临沂市莒南三中（276600） 张琛 山东省烟台市蓬莱四中（265602） 马彩红 2．位、构、性关系的图解、表解与例析 (1)元素在周期表中的位置、元素的性质、元素原子结构之间存在如下关系： 同位素（两个特性）

3．元素的结构和性质的递变规律 4．核外电子构成原理 (1)核外电子是分能层排布的，每个能层又分为不同的能级。 随着原子序数递增 ① 原子结构呈周期性变化 ② 原子半径呈周期性变化 ③ 元素主要化合价呈周期性变化 ④ 元素的金属性与非金属形呈周期性变化 ⑤ 元素原子的第一电离能呈周期性变化 ⑥ 元素的电负性呈周期性变化 元素周期律 排列原则 ① 按原子序数递增的顺序从左到右排列 ② 将电子层数相同的元素排成一个横行 ③ 把最外层电子数相同的元素（个别除外），排成一个 纵行 周期（7个横行） ① 短周期（第一、二、三周期） ② 长周期（第四、五、六周期） ③ 不完全周期（第七周期） 性质递变 原子半径 主要化合价 元 素 周 期 表 族（18 个纵行） ① 主族（第ⅠA 族—第ⅦA 族共七个） ② 副族（第ⅠB 族—第ⅦB 族共七个） ③ 第Ⅷ族（第8—10纵行） ④ 结 构

(2)核外电子排布遵循的三个原理： a．能量最低原理b．泡利原理c．洪特规则及洪特规则特例 (3)原子核外电子排布表示式：a．原子结构简图b．电子排布式c．轨道表示式5．原子核外电子运动状态的描述：电子云 6．确定元素性质的方法 1．先推断元素在周期表中的位置。 2．一般说，族序数—2=本族非金属元素的种数(1 A族除外)。 3．若主族元素族序数为m，周期数为n，则： (1)m/n<1时为金属，m/n值越小，金属性越强： (2)m/n>1时是非金属，m/n越大，非金属性越强；(3)m/n=1时是两性元素。

原子物理第5-8章 复习用 综合练习 无答案

第五章多电子原子 一、学习要点 1.氦原子和碱土金属原子： （1）氦原子光谱和能级（正氦（三重态）、仲氦（单态））（2）镁原子光谱和能级 2.重点掌握L－S耦合,了解j－j耦合 3.洪特定则、朗德间隔定则、泡利不相容原理； 4.两个价电子原子的电偶极辐射跃迁选择定则； 5.复杂原子光谱的一般规律：位移律、交替律、三个电子的角动量耦合、普用选择定则（电子组态的跃迁选择定则，又称宇称跃迁选择定则，或拉波特定则；L-S耦合选择定则等） 6.氦氖激光器 二、基本练习 1.褚书P168－169习题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.8 2.选择题 (1)关于氦原子光谱下列说法错误的是： A.第一激发态不能自发的跃迁到基态； B.1s2p 3P2,1,0能级是正常顺序； C.基态与第一激发态能量相差很大； D.三重态与单态之间没有跃迁 (2)氦原子由状态1s2p 3P2,1,0向1s2s 3S1跃迁,可产生的谱线条数为： A.0； B.2； C.3； D.1 (3)氦原子由状态1s3d 3D3,2,1向1s2p3P2,1,0跃迁时可产生的谱线条数为： A.3； B.4； C.6； D.5 (4)氦原子有单态和三重态两套能级,从而它们产生的光谱特点是: A.单能级各线系皆为单线,三重能级各线皆为三线； B.单重能级各线系皆为双线,三重能级各线系皆为三线； C.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系皆为双线; D.单重能级各线系皆为单线,三重能级各线系较为复杂,不一定是三线. (5)下列原子状态中哪一个是氦原子的基态？ A.1P1； B.3P1 ; C.3S1; D．1S0; (6)氦原子的电子组态为n1pn2s,则可能的原子态： A.由于n不确定不能给出确定的J值,不能决定原子态； B.为n1pn2s 3D2,1,0和n1pn2s 1D1； C.由于违背泡利原理只存单态不存在三重态； D.为n1pn2s 3P2,1,0和n1pn2s 1P1. (7)C++离子由2s3p 3P2,1,0到2s3s 3S1两能级的跃迁,可产生几条光谱线？ A.６条；B．３条；C．２条；D．１条． (8)氦原子有单态和三重态,但1s1s3S1并不存在,其原因是: A.因为自旋为1/2,l1=l2=0 故J=1/2 ; B.泡利不相容原理限制了1s1s3S1的存在; C..因为三重态能量最低的是1s2s3S1; D.因为1s1s3S1和1s2s3S1是简并态 (9)泡利不相容原理说: A.自旋为整数的粒子不能处于同一量子态中； B.自旋为整数的粒子能处于同一量子态中； C.自旋为半整数的粒子能处于同一量子态中; D.自旋为半整数的粒子不能处于同一量子态中. (10)若某原子的两个价电子处于2s2p组态,利用L－S耦合可得到其原子态的个数是：

人教版高中化学选修3第一章第一节第二课时《原子结构》教案

教案 课题：第一节原子结构（2）授课班级 课时第二课时 教学目的 知识 与 技能 1、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 2、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 3、知道原子核外电子的排布遵循能量最低原理 4、知道原子的基态和激发态的涵义 5、初步知道原子核外电子的跃迁及吸收或发射光谱，了解其简单应用 过程 与 方法 复习和沿伸、动画构造原理认识核外电子排布，亲自动手书写，体会原理情感 态度 价值观 充分认识原子构造原理，培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学 的兴趣。 重点电子排布式、能量最低原理、基态、激发态、光谱难点电子排布式 知识结构与板书设计三、构造原理 1．构造原理：绝大多数基态原子核外电子的排布的能级顺序都遵循下列顺序：1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s…… 2、能级交错现象(从第3电子层开始)：是指电子层数较大的某些轨道的能量反低于电子层数较小的某些轨道能量的现象。 电子先填最外层的ns，后填次外层的（n-1）d，甚至填入倒数第三层的（n-2）f的规律叫做“能级交错” 3．能量最低原理：原子核外电子遵循构造原理排布时，原子的能量处于最低状态。即在基态原子里，电子优先排布在能量最低的能级里，然后排布在能量逐渐升高的能级里。 4、对于同一电子亚层(能级)(等价轨道),当电子排布为全充满、半充满或全空时,原子是比较稳定的。 5、基态原子核外电子排布可简化为：［稀有气体元素符号］+外围电子(价电子、最外层电子) 四、基态与激发态、光谱 1、基态—处于最低能量的原子。

原子物理学第八章习题答案

原子物理学第八章习题 答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第八章 X 射线 8.1 某X 光机的高压为10万伏，问发射光子的最大能量多大？算出发射X 光的最短波长。 解：电子的全部能量转换为光子的能量时，X 光子的波长最短。而光子的最大能量是：5max 10==Ve ε电子伏特 而 min max λεc h = 所以οελA c h 124.01060.1101031063.61958 34max min =?????==-- 8.2 利用普通光学反射光栅可以测定X 光波长。当掠射角为θ而出现n 级极大值出射光线偏离入射光线为αθ+2，α是偏离θ级极大出射线的角度。试证：出现n 级极大的条件是 λααθn d =+2 sin 22sin 2 d 为光栅常数（即两刻纹中心之间的距离）。当θ和α都很小时公式简化为λαθαn d =+)2(2 。 解：相干光出现极大的条件是两光束光的光程差等于λn 。而光程差为：2 sin 22sin 2)cos(cos ααθαθθ+=+-=?d d d L 根据出现极大值的条件λn L =?，应有 λααθn d =+2 sin 22sin 2 当θ和α都很小时，有22sin ;22222sin αααθαθαθ≈+=+≈+ 由此，上式化为：;)2(λααθn d =+ 即 λαθαn d =+)2(2

8.3 一束X 光射向每毫米刻有100条纹的反射光栅，其掠射角为20＇。已知第一级极大出现在离0级极大出现射线的夹角也是20＇。算出入射X 光的波长。 解：根据上题导出公式： λααθn d =+2 sin 22sin 2 由于'20,'20==αθ，二者皆很小，故可用简化公式： λαθαn d =+)2(2 由此，得：οαθαλA n d 05.5)2 (;=+= 8.4 已知Cu 的αK 线波长是1.542ο A ，以此X 射线与NaCl 晶体自然而成'5015ο角入射而得到第一级极大。试求NaCl 晶体常数d 。 解：已知入射光的波长ολA 542.1=，当掠射角'5015οθ=时，出现一级极大（n=1）。 οθλ θ λA d d n 825.2sin 2sin 2=== 8.5 铝（Al ）被高速电子束轰击而产生的连续X 光谱的短波限为5ο A 。问这时是否也能观察到其标志谱K 系线？ 解：短波X 光子能量等于入射电子的全部动能。因此 31048.2?≈=λεc h 电电子伏特 要使铝产生标志谱K 系，则必须使铝的1S 电子吸收足够的能量被电离而产生空位，因此轰击电子的能量必须大于或等于K 吸收限能量。吸收限能量可近似的表示为：

完整版原子结构与性质知识点总结与练习

第一章原子结构与性质 ?原子结构 1?能级与能层 加：也瓦子的总十轨ift 呈哦讳醪 mW L1+ wpFfe 詆上 各隐级上的廉「孰直養副」枳|睡緘丄宇牛 佩址」一-牛 * + b +*-r ⑴相同题上㈱子執坦能量的高低; WS 畀卩M?i 『 ② 形状相R 的尙子報说能卡的髙低: 农2令触靭…… ③ 同橋层内用状相同而伸屛方向 不同的廉了蜿ifi 的昶章和专'如 即“ 2i 如即勘道仰能楚4A 零 3. 原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基 轨道（能级），叫做构造原理。 J ◎⑥?金 ? ◎⑥、⑥、⑥ ⑥⑥⑥? ?i/ 能级交错：由构造原理可知，电子先进入 说明：构造原理并不是说 4s 能级比3d 能级能 量低（实际上 4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺 序填充电子可以使整个原子的能量最低。 也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的 能量之和。 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造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。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。 换言之, 态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动 4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。

一个轨道里最多只能容纳两个电子， 且电旋方向相反 (用“TJ”表示)，这个原理称为泡利(Pauli )原理 (4) 洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道(能量相同)时，总是优先单独占据一个轨道， 洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。 即 p0、dO 、fO 、p3、d5、f7、p6、d10、f14 时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有 4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0;半充满状态的有：7N 2s22p3、 15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3;全充满状态的有 10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1) 电子排布式 ① 用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K : 1s22s22p63s23p64s1。 ② 为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相 应稀有气体 的元素符号外加方括号表示，例如 K ： [Ar]4s1。 (2) 电子排布图(轨道表示式) 每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。 如基态硫原子的轨道表示式为 帀冋戸冋河丽FW1 In 2 驶 2fi 3* 3|> 二.原子结构与元素周期表 1. 原子的电子构型与周期的关系 (1) 每周期第一种元素的最外层电子的排布式为 ns1。每周 期结尾元素的最外层电子排布式除 He 为1s2 外，其余为ns2np6。He 核外只有2个电子，只有1个s 轨道，还未出现p 轨道，所以第一周期结尾元素的 电子排布跟其他周期不同。 (2) 一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量 相同的能级，而 是能量相近的能级。 2. 元素周期表的分区 (1)根据核外电子排布 ① 分区 这个规则叫洪特( Hund )规则。比如, f J J J fJ I f p3的轨道式为 而且自旋方向相同,

第一章原子结构 知识点总结

物质结构与性质（鲁科版）知识点总结 第一章原子结构 第1节原子结构模型 一、原子结构认识的演变过程 1. 道尔顿原子模型(1803年):原子是组成物质的基本的粒子,它们是坚实的、不可再分的实心球。 2. 汤姆逊原子模型(1903年):原子是一个平均分布着正电荷的粒子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成了中性原子。 3. 卢瑟福原子模型(1911年):在原子的中心有一个带正电荷的原子核,它的质量几乎等于原子的全部质量,电子在它的周围沿着不同的轨道运转,就像行星环绕太阳运转一样。 4. 玻尔原子模型(1913年):电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速的圆周运动。 原子结构的量子力学模型(20世纪20年代中期):现代物质结构学说。 二、原子光谱和波尔的原子结构模型 1.基态、激发态与原子光谱 （1） （2）原子光谱形成原因：不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或释放不同波长的光。（3）氢原子光谱是最简单的光谱。 2.玻尔的原子结构模型 （1）原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,并且不辐射能量,所以原子是稳定的。 （2）只有电子在原子轨道间跃迁时才会辐射或吸收能量，并且以光的形式进行。 （3）在原子核外不同轨道上运动的电子具有不同的能量，而且能量是量子化的。玻尔只引入一个量子数n,n越大，轨道的能量越高,n取1、2、3、4…的正整数，所以原子核外轨道的能量是量子化的，当电子在原子轨道间的跃迁所吸收或放出的能量是量子化的，是不连续的。 三、电子层、能级、原子轨道

【关键提醒】（1）一个原子轨道上最多容纳2个电子，且运动状态不同。 （2）任一电子层的能级总是从s能级开始,而且能级数电子层数。 （3）每个电子层(n)中，原子轨道总数为n2个，核外电子的运动状态共有2n2种。 2.不同原子轨道能量大小关系 （1）相同电子层不同能级的原子轨道能量:ns

第一章《原子结构与性质》全章教案

第一章物质结构与性质教案 教材分析： 一、本章教学目标 1．了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素(1～36号)原子核外电子的排布。 2．了解能量最低原理，知道基态与激发态，知道原子核外电子在一定条件下会发生跃迁产生原子光谱。 3．了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道。 4．认识原子结构与元素周期系的关系，了解元素周期系的应用价值。 5．能说出元素电离能、电负性的涵义，能应用元素的电离能说明元素的某些性质。 6．从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会科学探究的过程和方法，在抽象思维、理论分析的过程中逐步形成科学的价值观。 本章知识分析： 本章是在学生已有原子结构知识的基础上，进一步深入地研究原子的结构，从构造原理和能量最低原理介绍了原子的核外电子排布以及原子光谱等，并图文并茂地描述了电子云和原子轨道；在原子结构知识的基础上，介绍了元素周期系、元素周期表及元素周期律。总之，本章按照课程标准要求比较系统而深入地介绍了原子结构与元素的性质，为后续章节内容的学习奠定基础。尽管本章内容比较抽象，是学习难点，但作为本书的第一章，教科书从内容和形式上都比较注意激发和保持学生的学习兴趣，重视培养学生的科学素养，有利于增强学生学习化学的兴趣。 通过本章的学习，学生能够比较系统地掌握原子结构的知识，在原子水平上认识物质构成的规律，并能运用原子结构知识解释一些化学现象。 注意本章不能挖得很深，属于略微展开。 第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 方法和过程： 复习和沿伸、类比和归纳、能层类比楼层，能级类比楼梯。 情感和价值观：充分认识原子结构理论发展的过程是一个逐步深入完美的过程。 教学过程： 1、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律：

选修3第一章原子结构第1节原子结构模型

选修3第一章原子结构第1节原子结构模型测试题 2019.9 1,写出具有下列电子排布的原子或离子的元素符号： 1s22s22p63s23p6 2,已知某元素的原子序数排在氪元素的原子序数之前，当此元素的原子失去3个电子后，它的角量子数为2的原子轨道内，电子恰好为半充满，则该元素的名称，位于第周期，第族。 3,在某一周期(其稀有气体原子的外层电子构型为4s24p6)中有A，B，C，D四种元素，已知它们的最外层电子数分别为1，2，2，7；A，C的次外层电子数为8，B的次外层电子数为14，D的次外层电子数为18，则：（1）写出A、B、C、D的元素符号：A ，B ，C ，D ，（2）画出B元素的原子结构示意图。 4,有6个电子处于n=3，l=2的能级上，推测该元素的原子序数，并根据洪特规则推测在d轨道上未成对的电子数有几个？ 5,下列说法中正确的是（） A．所有的电子在同一区域里运动 B．处于最低能量的原子叫基态原子 C．能量高的电子在离核远的区域运动，能量低的电子在离核近的区域

运动 D．同一原子中，1s、2s、3s所能容纳的电子数越来越多 6,道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。他的学说中主要有下列三个论点：①原子是不能再分的微粒；②同种元素的原子的各种性质和质量都相同；③原子是微小的实心球体。从现代原子--分子学说的观点看，你认为不正确的是（） A．只有① B．只有② C．只有③ D．①②③ 7,下列能级中轨道数为3的是（） A．S能级 B．P能级 C．d能级 D．f能级 8,以下能级符号正确的是（） A．6s B．2d C．3f D．1p 9,下列哪个能层中包含d能级的是（） A．N B．M C．L D．K 10,同一原子的基态和激发态相比较 （） A．基态时的能量比激发态时高 B．基态时比较稳定 C．基态时的能量比激发态时低 D．激发态时比较稳定 测试题答案

(完整版)【人教版】高中化学选修3知识点总结：第一章原子结构与性质

第一章原子结构与性质 课标要求 1.了解原子核外电子的能级分布，能用电子排布式表示常见元素的（1~36号）原子核外电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 2.了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某种性质 3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 4.了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 要点精讲 一.原子结构 1.能级与能层 2.原子轨道 3.原子核外电子排布规律 ⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s 轨道，后进入3d 轨道，这种现象叫能级交错。 说明：构造原理并不是说4s 能级比3d 能级能量低（实际上4s 能级比3d 能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。 （2）能量最低原理 现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造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。 构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。 （3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli ）原理。 （4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund ）规则。比如，p3的轨道式为 或，而不是。 洪特规则特例：当p 、d 、f 轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。 前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。 4. 基态原子核外电子排布的表示方法 (1)电子排布式 ①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K ：1s22s22p63s23p64s1。 ②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以↑↓ ↑ ↓ ↓ ↓ ↑ ↑ ↑

原子物理学习题答案(褚圣麟)

7.2 原子的3d 次壳层按泡利原理一共可以填多少电子？为什么？ 答：电子的状态可用四个量子s l m m l n ,,,来描写。根据泡利原理，在原子中不能有两个电子处在同一状态，即不能有两个电子具有完全相同的四个量子数。 3d 此壳层上的电子，其主量子数n 和角量子数l 都相同。因此，该次壳层上的任意两个电子，它们的轨道磁量子数和自旋磁量子数不能同时相等，至少要有一个不相等。对于一个给定的l m l ,可以取12;,....,2,1,0+±±±=l l m l 共有个值；对每个给定的s l m m ,的取值是 2 1 21-或，共2个值；因此，对每一个次壳层l ,最多可以容纳）（122+l 个电子。 3d 次壳层的2=l ，所以3d 次壳层上可以容纳10个电子，而不违背泡利原理。 7.4 原子中能够有下列量子数相同的最大电子数是多少？ n l n m l n )3(;,)2(;,,)1(。 答：（1）m l n ,,相同时，s m 还可以取两个值：2 1 ,21-==s s m m ；所以此时最大电子数为2个。 （2）l n ,相同时，l m 还可以取两12+l 个值，而每一个s m 还可取两个值，所以l n ,相同的最大电子数为)12(2+l 个。 （3）n 相同时，在（2）基础上，l 还可取n 个值。因此n 相同的最大电子数是： 21 2)12(2n l N n l =+=∑-= 7.5 从实验得到的等电子体系K Ⅰ、Ca Ⅱ……等的莫塞莱图解，怎样知道从钾Z=19开始不填s d 43而填次壳层，又从钪Z=21开始填s d 43而不填次壳层？ 解：由图7—1所示的莫塞莱图可见，S D 2 2 43和相交于Z=20与21之间。当Z=19和 20时，S 24的谱项值大于D 23的值，由于能量同谱项值有hcT E -=的关系，可见从钾Z=19 起到钙Z=20的S 2 4能级低于D 2 3能级，所以钾和钙从第19个电子开始不是填s d 43而填次壳层。从钪Z=21开始，S 2 4谱项低于D 2 3普项，也就是D 2 3能级低于S 2 4能级，所以，从钪Z=21开始填s d 43而不填次壳层。 7.6 若已知原子阿Ne,Mg,P 和Ar 的电子壳层结构与“理想”的周期表相符，试写出这些原子组态的符号。

选修3第一章《原子结构与性质》全章教案

第一节原子结构 第一课时 知识与技能： 1、进一步认识原子核外电子的分层排布 2、知道原子核外电子的能层分布及其能量关系 3、知道原子核外电子的能级分布及其能量关系 4、能用符号表示原子核外的不同能级，初步知道量子数的涵义 5、了解原子结构的构造原理，能用构造原理认识原子的核外电子排布 6、能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电子的排布 教学内容： 一、原子结构理论发展 从古代希腊哲学家留基伯和德谟克利特的朴素原子说到现代量子力学模型，人类思想中的原子结构模型经过多次演变，给我们多方面的启迪。 现代大爆炸宇宙学理论认为，我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸。大爆炸后约两小时，诞生了大量的氢、少量的氦以及极少量的锂。其后，经过或长或短的发展过程，氢、氦等发生原子核的熔合反应，分期分批地合成其他元素。 〖复习〗必修中学习的原子核外电子排布规律： 核外电子排布的一般规律 (1)核外电子总是尽量先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次 排布在能量逐步升高的电子层(能量最低原理)。 (2)原子核外各电子层最多容纳个电子。 (3)原于最外层电子数目不能超过个(K层为最外层时不能超过个电 子)。 (4)次外层电子数目不能超过个(K层为次外层时不能超过个)，倒 数第三层电子数目不能超过个。 说明：以上规律是互相联系的，不能孤立地理解。例如；当M层是最外层时，最多可排个电子；当M层不是最外层时，最多可排个电子 练习: 1、画出下列原子的结构示意图：Be、N、Na、Ne、Mg 在这些元素的原子中，最外层电子数大于次外层电子数的有，最外层电子数与次外层电子数相等的有，最外层电子数与电子层数相等的有； L层电子数达到最多的有，K层与M层电子数相等的有。 2、A元素原子的M电子层比次外层少2个电子。B元素原子核外L层电子数比最外层多7个电子。（1）A元素的元素符号是，B元素的原子结构示意图为________________； （2）A、B两元素形成化合物的化学式及名称分别是__ _____ _。 二、能层与能级 能层：多电子原子的核外电子的________是不同的，按电子的______差异，可将核外电子分成不同的能层由内而外可以分为： 第一、二、三、四、五、六、七……能层

第一章 原子结构(习题答案)

第一章原子结构 一、选择题 1. 所谓原子轨道是指 ( C) （A）一定的电子云；（B）核外电子的几率； （C）一定的波函数；（D）某个径向分布函数。 2. 下列各组量子数中是氢原子薛定锷方程合理解的一组是 ( D) （A）3,0,-1,+1/2 （B）2,-1,0,+1/2 （C）2,0,-1,-1/2 （D）3,2,+1,-1/2 3. 下列各组量子数中错误的是( ) （A） n=3,l=2,m=0,s=+1/2 （B）n=2,l=2,m= -1,s= -1/2 （C） n=4,l=1,m=0,s= -1/2 （D） n=3,l=1,m= -1,s=+1/2 4. 在一个多电子原子中,下列各套量子数的电子,能量最大的一组( ) （A）2,1,+1,+1/2 （B）3,1,0,-1/2 （C）3,2,+1,+1/2（D）3,1,-1,+1/2 5. 将氢原子的1s电子分别激发到4s、4p轨道,能量的关系是( ) （A）前者>后者（B）前者<后者 （C）两者相同（D）无法判断 6. 下列哪一轨道上的电子, 在YZ平面上的电子云密度为零( ) （A）3p x（B）3d z2（C）3p y（D）3s 7. Li2+基态电子能量可以表示为(R=13.6ev) ( ) （A）-R （B）-R/2 （C）-9R（D）-3R 8. 对于角量子数l=2的一个电子，其磁量子数m的取值是( )

（A）只可以有一个数值； （B）只可以取某三个值中的任何一个； （C）只可以取某五个值中的任何一个； （D）只可以取某七个值中的任何一个； 9. 对于主量子数n=3的电子层，可以容纳的轨道数和电子数是( ) （A）3和6；（B）3和9； （C）9和 18；（D）3和18 10. 下列各种电子构型中,属于原子激发态的是( ) （A）1s22s22p63s1；（B） 1s22s22p63s2； （C）1s22s22p63s13p1；（D） 1s22s22p5 11.元素A,B,C,D均为主族元素,元素A、B的正离子与C、D的负离子具有相同的电子层结构,且A离子半径大于B离子半径,C离子半径大于D离子半径,则它们的原子序数大小顺序是( ) （A）A>B>C>D；（B）D>C>B>A； （C）C>D>A>B；（D）B>A>D>C。 12. 3d电子的径向分布图有( ) （A）2个峰（B）3个峰（C）1个峰（D）4 个峰 13. 下列元素中, 各基态的第一电离势最大的是( ) （A）Be （B）C （C）B （D）N 14. 原子最外层电子是4s1的元素有( ) （A）一个（B）2个（C）3个（D）4个 15. 在第四周期元素基态原子中，未成对电子数最多可达( ) （A）2个（B）3个（C）5个（D）6个

第一章第一节原子结构练习题(带答案)

一、原子的诞生 1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子内有原子核的科学家是( ) 解析:汤姆生最早提出了电子学说,道尔顿最早提出了原子学说,卢瑟福最早提出了原子核,玻尔最早提出了原子的行星模型。 答案:C 2.下列说法中,不符合现代大爆炸宇宙学理论的是( ) A.我们所在的宇宙诞生于一次大爆炸 B.恒星正在不断地合成自然界中没有的新元素 C.氢、氦等轻核元素是宇宙中天然元素之母 D.宇宙的所有原子中,最多的是氢元素的原子 答案:B 3.据报道,月球上有大量3He存在。下列关于3He的说法正确的是( ) A.是4He的同分异构体 B.比4He多一个中子 C.是4He的同位素 D.比4He少一个质子 答案:C 二、能层与能级 1..M能层对应的电子层是( ) A.第一能层 B.第二能层 C.第三能层 D.第四能层 答案:C 2.下列各能层中不包含p能级的是( ) 答案:D 3.下列各电子能层中含有3p能级的是( ) 能层能层能层能层 答案:C 能层具有的能级数为( ) 解析:每一个能层所具有的能级数等于能层序数,N能层为第四能层,故能级数为4。 答案:B 5.下列各能层中不包含d能级的是( ) 能层能层能层能层答案:C 6.下列能级中,不属于M能层的是( ) 答案:B 7.在N能层中,最多能容纳的电子数为( ) 答案:D 9.下列能级中可容纳电子数最多的是( ) 答案:D 10.下列说法正确的是( ) A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小 B.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量相等 C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动 D.各能层含有的能级数为n(n为能层序数) 答案:D 11.下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是( ) A.核外电子是分层运动的 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.同一能层的电子能量相同 答案:A 12.画出Be、N、Ne、Na、Mg这些元素的基态原子结构示意图,并回答下列问题:( (1)只有K层与L层的元素有 (2)含有M层的有 (3)最外层电子数相同的有。 答案: (1)Be、N、Ne (2)Na、Mg (3)Be、Mg 三、构造原理和电子排布式 1.若以E(n l)表示某能级的能量,以下各式中正确的是( ) (3s)>E(2s)>E(1s) (3s)>E(3p)>E(3d) (4f)>E(4s)>E(3d) (5s)>E(4s)>E(4f) 答案:A 2.某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是( ) A.该元素原子中共有25个电子 B.该元素原子核外有4个能层 C.该元素原子最外层共有2个电子 D.该元素原子M电子层共有8个电子 答案:D 原子的结构示意图为。则x、y及该原子3p能级上的电子数分别为( )、6、4 、8、6 、8、6 ~20、3~8、1~6

人教版高中化学选修3：第一章第1节《原子结构》教案

原子结构 【教学目标】 1．通过对原子结构模型演变历史的了解，认识假说、实验等科学方法在人类探索原子结构奥秘过程中的作用； 2．了解钠镁铝等活泼金属元素和氟氧等活泼非金属元素的原子的核外电子分层排列的情况，知道这类原子在化学反应过程中常通过电子得失使最外层达到8电子稳定结构的事实； 3．通过氧化镁的形成、氯化钠的形成初步了解钠与氯、镁与氧气反应的本质。 【教学过程】 【第2课时】 ［引言］从上一节课我们所学的知识可以知道：原子核相对于原子很小，即在原子内部，原子核外，有一个偌大的空间供电子运动，那么，电子在核外的运动与宏观物体是否相同？我们又怎样来描述核外电子的运动呢？下面我们就来探讨这个问题。 原子结构 一、原子核外电子运动的特征 ［师］请大家观察以下物体运动的特点，并注意它们的运行轨迹是否确定。 ［电脑演示以下运动］ 1．物质的自由落体运动； 2．火车的运动； 3．炮弹的抛物线运动； 4．天体的运行； 5．氢原子的一个电子在核外闪烁运动。 ［讨论］核外电子的运动规律跟宏观物体的运动规律有什么不同？ ［生］1．宏观物体的运动有固定的方向，电子没有。 2．宏观物体的运动有确定的路线，电子没有。 ［讲述］正如大家所述，宏观物体的运动，如天体的运行、导弹的发射、车辆的行驶等，它们都有确定的轨道，我们可用宏观物体的运动规律准确地测出它们某一时刻所处的位置和运动速度，可以描画出它们的运动轨迹。 当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时，其运动规律跟普通物体不同。它们没有确定的轨道，因此，我们不能准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动速度，也不能描画出它的运动轨迹。

那么，我们应该如何去描述核外电子的运动呢？让我们先来研究氢原子核外唯一的一个电子的运动特点。 ［电脑显示］氢原子核外一个电子的运动示意图（由慢到快） ［师］我们看到，当电子的运动速度加快时，在原子核周围有一团云雾，我们形象地称它为“电子云”——电子形成的云雾之意。 ［问］氢原子核外只有一个电子，它怎么能形成一团云雾呢？ ［启发］这是由于电子在核外的运动速度太快（2.2×106 m·s－1），使我们眼花缭乱的结果。 ［问］大家有没有在什么地方见过类似的现象？ ［引导学生进行联想］ 1．快速进退录像带时，与此情景有点相似。 2．武打影片里，形容剑舞得快时，舞剑人的周围常是一团剑影。 3．科幻动画片里，飞牒的运行及争斗场面。 4．风车快速旋转时的现象。 ［师］好，大家的联想很丰富。以上场面，都有一个共同的特点——快。电子的运动速度更快得多。因此，在核的周围形成带负电的电子云便好理解了。由于电子难以捕捉，又没有确定的轨道，我们在描述核外电子的运动时，只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少。 ［投影展示］（在通常状况下氢原子电子云示意图） ［讲述］图中的每一个小黑点表示电子曾在那里出现过一次。黑点多的地方——也即电子云密度大的地方，表明电子在核外空间单位体积内出现机会多，反之，出现的机会少。从这张图中，我们可以看出，氢原子的核外电子在离核远的地方单位体积内出现的机会少，在离核近的地方单位体积内出现的机会多。 因此，原子核外电子运动的特征是： ［板书并讲述］运动速度快，没有确定的轨道，可用电子云形象地表示。 【问题探究】 A．电子云是笼罩在原子核外的云雾； B．小黑点多的区域表示电子多； C．小黑点疏的区域表示电子出现的机会少； D．电子云是用高速照相机拍摄的照片。 ［生］这是从不同角度考查对电子云的理解的。核外电子的运动规律可用电子云来描述，小黑点的疏密程度与电子出现机会多少相对应，C是正确的，而B是错误的。电子云是一种形象的描述形式，并非真有带负电的云雾包围着原子核，因此，不可能用高速照相机拍摄下来，因而A和D都错。 ［过渡］在氢原子的核外，只有一个电子，运动情况比较简单。对于多电子原子来讲，电子运动时是

第8章原子结构习题及答案

第8章原子结构和元素周期律习题参考答案 1 玻尔理论的要点是什么？玻尔理论有哪些局限性？ 答：玻尔提出三点假设： ①核外电子是在某些符合一定条件的轨道上绕核运动的。电子在这些轨道上运动时， 既不吸收能量也不放出能量。②原子在稳定状态时，电子尽可能处在离核最近的轨道上。 这时原子的能量最低（称为基态）。当原子从外界获得能量时，电子可以跃迁到离核较远(即能量较高)的轨道上去，此时原子和电子处于激发态。③处于激发态的电子很不稳定。当电子从离核较远的轨道返回到离核较近的轨道时，会以光的形式释放出能量。光的频率取决于能量较高的轨道与能量较低的轨道之间的能量差。玻尔理论的缺陷在于未能完全冲破经典物理的束缚，加入了一些假定，仍然认为，电子在原子核外的运动采用了宏观物体运动的固定轨道。玻尔理论不能解释这种光谱的精细结构，玻尔理论也不能解释多电子原子的光谱。 2 ∣ψ∣2的物理意义是什么？它的形象化表示是什么？ 波函数绝对值的平方∣ψ∣2有明确的物理意义。它表示空间某单位体积内电子出现的概率，即概率密度。电子云就是概率密度∣ψ∣2的形象化图示。 3 原子轨道的角度分布图与电子云的角度分布图相比有哪些不同？ 答：比较电子云的角度分布与原子轨道的角度分布图，可以看到，它们主要有两点区别： ①原子轨道的角度分布图上有正、负号，而电子云角度分布图上均为正值。 ②电子云的角度分布图比原子轨道的角度分布图要瘦一些。这是因为，|Y |的值总是小于1的，而∣Y∣2的值更小。 4 给出下面每组中可能的量子数： (1) n = 3 , l = 1 , m = ? (2) n = 4 , l = ? , m = -1 (3) n = ? , l = 1 , m = +1 答：(1) m = 0 ，±1。 (2) l = 3，2，1。 (3) n≥2 5 M2+离子的3d轨道上有3个电子，该元素位于周期表中哪一周期？什么族？什么区？中文名称是什么？分别写出描述这3个电子运动状态的四个量子数。 答：该元素位于周期表中第4周期，ⅤB族，d区。中文名称是钒。描述3d轨道上3个电子运动状态的四个量子数分别是：

原子物理课件 第8章 x射线

第八章 x 射线 一、学习要点 １．x 射线的产生与性质 ２．x 射线的连续谱 ３．x 射线的标识谱、莫色勒定律；４．x 射线的吸收、吸收限； ５. 康普顿效应 二、基本练习 １．褚书P248—P249习题：１.３.４.５.７.８ ２．选择题： （１）伦琴连续光谱有一个短波限λmin ，它与： Ａ.对阴极材料有关； Ｂ.对阴极材料和入射电子能量有关； Ｃ .对阴极材料无关，与入射电子能量有关；Ｄ.对阴极材料和入射电子能量无关 . （２）原子发射伦琴射线标识谱的条件是： Ａ.原子外层电子被激发；Ｂ.原子外层电子被电离； Ｃ.原子内层电子被移走；Ｄ.原子中电子自旋―轨道作用很强 . （３）各种元素的伦琴线状谱有如下特点： Ａ.与对阴极材料无关，有相仿结构，形成谱线系； Ｂ.与对阴极材料无关，无相仿结构，形成谱线系； Ｃ.与对阴极材料有关，无相仿结构，形成谱线系； Ｄ.与对阴极材料有关，有相仿结构，形成谱线系. (４)莫色勒定律是一个实验定律，理论上也可以给予解释，它的适用范围是： Ａ.只对K 线系成立； Ｂ.对K 线系成立，其他实验没观察到； Ｃ.对Ｋ、Ｌ、Ｍ线系成立；Ｄ.对Ｋ、Ｌ、Ｍ线系理论上都成立,实际上只观察到Ｋ线系 . ３.简答与计算 （1）简述康普顿散射实验原理、装置、过程和结果分析，如何用该实验来测定普朗克常数？ （2）简述X 射线连续谱的特点、产生机制. 什么是轫致辐射？ （3）简述X 射线标识谱的特点、产生机制. 写出K 线系的莫色莱定律. （4）在康普顿散射中，入射光子的波长为0.0030nm ，反冲电子的速度为光速的0.6倍，求散射光子的波长和散射角.（1998中山大学） （5）证明：在康普顿散射中反冲电子的动能K 和入射光子的能量E 之间的关系为 2sin 22sin 2202θ λλθλλλc c E K +=?=，其中nm 0024.0==c m h e c λ为康普顿波长.（2000中山大学）

高中化学：第1章原子结构

第1章原子结构 1.写出决定原子结构的n，l，m 和m s四个量子数取值规定及其物理意义。 【答案】 n 主量子数：表示电子离核的平均距离（电子层），n 越大，电子离核平均距离越远。 主量子数n的取值：1、2、3….（正整数） l 角量子数( 又称副量子数)：是用来描述不同亚层的量子数和原子轨道形状。主量子数n的取值。 角量子数l的取值n =1 l = 0 n =2 l = 0 、1 n =3 l = 0 、1、2 n =4 l = 0 、1、2… n-1 磁量子数m：是用来描述原子轨道在空间的伸展方向 磁量子数(m) 的取值: l = 0 m = 0（1个空间伸展方向） l = l m = +l、0、-l（3个空间伸展方向） l =2 m = +2、+l、0、-l 、-2（5个空间伸展方向） l = l m ＝0 ，± 1 ，±2 ，…，± l （2 l +1个） 自旋量子数m s = +1/2 m s = -1/2 2.当n＝4 时，角量子数可以取哪些值？用原子轨道符号表示之。 【答案】 角量子数可以取值0、1、2、3 原子轨道符号s、p、d、 f 3.原子核外电子的排布遵循哪些规则？ 【答案】 最低能量原理：电子在核外排列应尽先分布在低能级轨道上, 使整个原子系统能量最低。 Pauli不相容原理：每个原子轨道中最多容纳两个自旋方式相反的电子。 Hund 规则：在n 和l 相同的轨道上分布的电子,将尽可能分占m 值不同的轨道, 且自旋平行。

4.写出原子序数为6，8，11，24，29 的元素其核外电子排布，指出它们在周期表中的位置，并写出名称和符号。 【答案】 原子序数为6，[He]2s22p2 第2周期，第4主族，碳C 原子序数为8，[He]2s22p4 第2周期，第6主族氧O 原子序数为11，[Ne]3s1 第3周期，第1主族，钠Na 原子序数为24，[Ar] 3d54s1 第4周期，第6副族，铬Cr 原子序数为29，[Ar] 3d10s1 第4周期，第1副族，铜Cu 5.什么是元素的电负性？周期表中元素电负性的变化规律如何？ 【答案】 电负性: 元素的原子在分子中吸引电子的能力称为元素的电负性。 变化规律，同一族从上到下逐渐减小，同一周期从左向右逐渐增大。 6.下列哪些元素容易得电子成为负离子？哪些容易失电子成为正离子？O，Na，I，B，Sr，Al，Cs，Ba，S，Se 【答案】 金属元素容易失电子成为正离子Na，Sr，Al，Cs，Ba，Se 非金属元素容易得电子成为负离子O，I，B，S