@来山玉多花 省级精品课程申报 原子结构 1、如果电子的速度是7.00×105ms',那么该电子束的de Broglie波长应该是多少？ 6.63×10-34J-s 解：A0ex7mx0ms)1040x10m=040pm 1J 2、波函数也称原子轨道，它与玻尔的原子轨道有何区别？ 答：由薛定谔方程解出的描述核外电子运动状态的函数称为波函数，也称其为原子轨道 (oi,指枝外电子的一种运动状态，基态氢原子的波函数=c乐，它是离核距离 r的函数。但基态氢原子玻尔的原子轨道(obit)却是半径为52.9pm的圆。所以两者截然不 同。 3、概率、概率密度和电子云有何关系？ 答：电子的运动状态可采用统计的方法由电子在核外空间运动的概率分布规律来描述。对 于特定核外电子的波函数am(r,,p),可用lwam(,8p)表示核外空间某点(r,A,p)上 微单位体积内电子出现的概率，称为概率密度。概率密度×体积=概率。用小黑点分布的疏密 程度可形象化地表现电子在核外空间各点出现的概率密度相对大小的图形，就是电子云，它是 概率密度的形象化表示。 4、四个量子数的物理意义是什么？它们的合理组合方式有什么规律？ 答：主量子数”反映了电子在核外空间出现概率最大的区域离核的远近，是决定电子能量 的主要因素，可取任意正整数，即n=1、2、3、… 轨道角动量量子数1决定原子轨道和电子云的形状，并在多电子原子中配合主量子数” 起决定电子的能量，可取包括0和正整数在内的n个值，即=0、1、2、3…(m-)。 磁量子数m决定原子轨道和电子云在空间的伸展方向，其取值受轨道角动量量子数1的限 制，可取包括0、±1、2、3…直至山，共241个数值。 自旋角动量量子数s表征核外电子本身的自旋运动状态，其取值只有+1/2或一1/2，表示电 子有两种不同的自旋方向。 5、用哪些量子数才能确定电子层、电子亚层（能级）、轨道、运动状态？
@本山季花 省级精品课程申报 答：n可确定电子层，n相同的能级构成一个电子层： n,12个量子数可确定电子亚层（能级），m,1相同的轨道构成能级： n,1m3个量子数可确定一个轨道： m,1m,s4个量子数可确定电子的运动状态。 6、主量子数n=4的电子层含有的亚层数为 A.2 B.4 C.6 D.8 答：B 7、指出3s、4d、5印各能级相应的主量子数、轨道角动量量子数和各能级有几个轨道。 答：3s:n=3,=0。,m=0,该能级只有1个轨道一，0。 4d:nm=4,1=2。,m=-2,-1,0,+1,+2,该能级有5个轨道422、421小420小4,2，小 942,+20 5p:n=5,1=1。,m-1,0,+1,该能级有3个轨道一5,11小s1,051,1。 答：(1)23的正整数：(2)1=1：（③）s=+1/2或-1/2。 8、填充合理的量子数： ()n=2,1=2,m=0,s=+1/2 (②)n=2,1=2,m=+1,s=-1/2 (3)n=4,=2,m=0,s=2 答：()23的正整数：(2)1=1：（③）s=+1/2或-1/2。 9、下列各组量子数哪些是不合理的？说明理由： (1)2,1,2,1/2: (2)3,2,1,-1/2 (3)4,4,2,-1/2。 答：()不合理，1=1，m只能取1、0、一1。 (2)合理。 (3)不合理，n=4,1最大可取41=3。 10、下列表述正确的是 A.主量子数n=2时，有2s、2印两个轨道：
@奉山手争花 省级精品课程申报 B.氢原子只有1个电子，所以氢原子只有1个原子轨道： C.2p轨道是双球形，所以2印电子绕核沿双球的外表运动，轨道呈“8”字形： D.4s电子在核外空间出现概率大的地方有4处。 答：D 11、什么是屏蔽效应和钻穿能力？什么是能级交错？ 答在单电子系统中，电子只到受原子核的吸引，所以电子的能量为E=乙×218×10J· 但在多电子原子中，电子不但受到原子核的吸引，而且电子间还存在着还受到内层或同层的电 子的排斥作用。在讨论某电子的能量时，将内层或同层的电子对该电子的排斥视为这些电子将 原子核屏蔽起来，削弱了原子核对该电子的吸引力，称为屏蔽效应。这样多电子的能量公式就 变为E=-亿-×218×101，式中。称为屏蔽常数，。的大小与轨道角动量量子数1等许 n 多因素有关。 从径向分布函数图看出，在相同的轨道中，【越小的电子峰多，在离核较近的地方有小 峰，即钻到原子核附近，从而避开其它电子对它的屏蔽作用，能量降低，这就是说相同的轨 道中，1越小的电子钻穿能力越大。 由于4s的钻穿能力比3的大，虽然4s的主峰比3d的主峰离核较远，但4s的小峰钻到原 子核附近，大大降低了造成了4s的能量。造成主量子数n大的4s轨道的能量反而低于主量子 数n小3d轨道的能量，E4s<E3。这就是“能级交错” 12、下列各元素的基态原子的电子排布式如果写成以下形式，各自违背了什么原理？请写 出更正后的电子排布式： (1)C1s22s32p (2)Li1522p(3)N1s22s22p22p, 答：()C1s22s2p违背泡利不相容原理，2s上最多只能有2个电子：1s22s22p2 (2)i1s22p违背能量最低原理，最后1个电子应填在2s上1s22s'. (3)N1s22s22p,22p,违背洪特规则，正确写法：1s22s22p、'2p,'2pz'。 13、请写出下列各元素基态原子的电子排布式。 nNa 26Fe 30Zn,3sBr 3
@本华花 e Unive 省级精品课程申报 答：1nNa1s22s22p3s 26Fe 1s'2s'2p3s'3p3d4s,Ar]d4s 30Zn 1s22s22p3s23p3d4s,Arl 3d4s2 asBr 1s'2s'2p3s'3p3d4s'4p,[Arl 3d4s24p 14、请列出硫的四个3印电子所有可能的各组量子数。 答：3,1,1，+1/2；3,1,1-1/2；3,1,0，+1/2；3,1-1，+1/2 15、根据下列元素的价层电子构型，指出其在周期表中所处的位置： )3s(2)4524p3(3)3d24s2④3d45(⑤4d5s(⑥4524p 答：（①3s第3周期，1A族。 (2)4524p3第4周期，VA族。 (3)3d4s2第4周期，IVB族。 (④3d4s第4周期，VIB族。 (⑤)4d5s'第5周期，B族。 (⑥4s24p第4周期，0族。 16、外层电子排布满足下列条件之一的是哪一族或何种元素？ (1)具有3个p电子： (2)量子数n=4,=0的电子有2个，n=3,=2的电子有5个： (3)3电子全充满，45电子半充满。 答：(1)VA族；(2)3d4s2第4周期，VIB族的Mn: (3)3d4s第4周期，B族的Cu 17、已知某元素原子的价电子组态是3d4s',则此元素为 A.原子序数为39号的元素 B.s区IA族元素 C.d区B族元素 D.ds区B族元素 答：D。 18、下列基态原子的电子组态中未成对电子数目最多的是 A.24Cr B.2sMn C.26Fe D.2C0 答：A。 19、举例说明何为价电子？
网来山学花 省级精品课程申报 答：在化学反应中内层轨道上的电子不发生变化，仅外层轨道上的电子发生变化，这些外 层轨道上的电子称为价电子(valence electrons)。元素周期表中元素性质出现周期性变化的基础 就是元素价电子组态的周期性变化。 主族元素的价电子是指最外层的s、p亚层上的电子，例如，1Na的价电子组态为3s', F的价电子组态为2s22p。主族元素的价电子数与其族数相等。 副族元素的价电子是指最外层的s和次外层(n-l)亚层的电子，例如z6Fe的价电子组态 为34s2,24Cr的价电子组态为3d4s',它们的价电子数与其族数相等；Cu的价电子组态为 3d4s,30CrZn的价电子组态为3d4s3,当d亚层全充满时，45电子数等于其族数。 20、下列元素中，电负性x值最大的是 A.0 B.K C.Na D.S 答：A。 21、将下表空缺部分填满： 原子序数 电子组态 价电子组态周期族（主、副） 49 1s22s22p 3d4s' 6 IB 解： 原子序数 电子组态 价电子组态周期族（主、副） 49 [Kr]4d'5ssp! 5s25p' 5 3IIIA 10 1s22s22p 2s22p6 0 24[Ar13d4s 3d4s 4 VIB 80 [Xel4f45d6s2 4r*5d106s2 6ⅡB 22、某元素X的电子组态为1s22s22p3s23p3,它与钙元素形成的化合物的化学式为 A.Cax B.CazX C.CaX2 D.CasX2 答：D。 23、基态的Fe+的电子组态为
@表山年花 省级精品课程申报 A.IArl3d'4s B.IAr]3d4s C.IArl3d54s D IAr]3d'4s' 答：C。 24.What are the possible values of /for an electron with n=2? 答：0,1 25 What are the possible values of m for an electron with/-2 答：-2，-1,0，+1，+2 26.What are the possible values of s for an electron with m=0? 答：+1/2或-1/2，与其他量子数的取值无关。 27 Which of the following represents a reasonable set of quantum number? A.2,2,2,+1/2 B.2,2,1,+1/2 C.4,2,3,+1/2 D.2,0,0,+1/2 答：D。 28.The atom with lowest atomic number and a completely filled 3d subshell in the ground state is A.Cu B.Ar C.Cr D.Zn 答：A。 29.An ion with five unpaired electrons in its ground state is A.Cr B.Fe C.Mn3 D.Ni 答：B。 30.The atom with lowest atomic number that has a ground state electronic configuration of (n-1)d'ns2 is in the A.2 period 2 C.4 period 4 D.5th period 5 答：C