第二章、原子结构习题及解答 一、填空题（在划线处填上正确答案）
2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ?dinger 方程为________________ 。 2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：
()
022-02
302
1e 222241a r a r a ???? ?
?-???
? ??π 则此状态的能量为 )(a ， 此状态的角动量的平方值为 )(b ， 此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ， 此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ， 此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ?dinger 方程 。 2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为 ψ=
()
02-02
302
1e 222241a r a r a ???? ?
?-???
? ??π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ， 此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ， 此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、原子轨道是原子中的单电子波函数， 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。 2106、H 原子的()υr,θψ,可以写作()()()υθr R ΦΘ,,
三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，
(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数
()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e
68120
320220
2
3021-???? ??-???
?
??π=ψ
的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。 2109、氢原子的波函数
131321122101-++=ψψψψc c c
其中
131211210-ψψψψ和，， 都是归一化的。那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ）
，角动量出现在
π22h 的概率是（b ）
，角动量 z 分量的平均值为（c ）。 2110、氢原子中，归一化波函数
131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的 ）
所描述的状态， 其能量平均值是 （a ）R ， 能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ， 角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 z π2h ，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。
2111、氢原子波函数()()()211p 2p 2p 2C ，B ，A ψψψx z 中是算符H ?的本征函数是（a ）
，算符2
H 的本征函数有（b ），算符Z
M ?的本征函数有（c ）。 2112、若一原子轨道的磁量子数为 m = 0， 主量子数 n ≤3， 则可能的轨道为____。 2113、氢原子处于定态
z
p
3ψ时的能量为（a ） eV ， 原子轨道
z
p
3ψ只与变量（b ）有关，
z
p 3ψ与x
p 3ψ（c ）
相同的简并态 。 2114、氢原子中的电子处于
123，，ψ状态时，电子的能量为（a ）eV ， 轨道角动量为（b ） π2h ， 轨道角
动量与 z 轴或磁场方向的夹角为（c ）。 2115、氢原子波函数()()
1cos 3e 6811
232
0021320
0-???
? ?????? ??π=-θa Zr a Z a Zr ψ的 径向部分节面数 （a ） ， 角度部分节面数 （b ） 。
2116、原子轨道的径向部分R (r )与径向分布函数的关系是（a ）。用公式表示电子出现在半径r =a 0、厚度为
100pm 的球壳内的概率为（b ）。
2117、基态H 原子单位体积中电子出现概率最大值在（a ）；
单位厚度的球壳体积中电子出现概率最大值在（b ）。 2118、氢原子处于
321ψ态的电子波函数总共有（a ）个节面，电子的能量为（b ）eV ，电子运动的轨道角
动量大小（c ），角动量与 z 轴的夹角为（d ）。 2119、有一类氢离子波函数
nlm ψ，已知共有两个节面，一个是球面形的，另一个是
xoy 平面。则这个波
函数的 n ，l ，m 分别为（a ），（b ），（c ）。
2120、设氢原子中电子处在激发态 2s 轨道时能量为E 1， 氦原子处在第一激发态
1s 12s 1时的2s 电子能量为E 2，氦离子He + 激发态一个电子处于 2s 轨道时能量为E 3， 请写出E 1，
E 2，E 3的从大到小顺序 。
2121、量子数为 L 和 S 的一个谱项有（a ）个微观状态。1D 2 有（ｂ）个微观状态。 2122、写出 V 原子的能量最低的光谱支项。( V 原子序数 23 ) _______________。 2123、Cl 原子的电子组态为 [ Ne ] 3s 23p 5， 它的能量最低的光谱支项为____.
2124、请完成下列表格
2125、多电子原子的一个光谱支项为3D2，在此光谱支项所表征的状态中，原子的总轨道角动量等于（a）；
原子总自旋角动量等于（b）；原子总角动量等于（c）；在磁场中，此光谱支项分裂出（d）个蔡曼( Zeeman ) 能级。
2126、Ti 原子(Z = 22) 基态时能量最低的光谱支项为________________ 。
2127、写出下列原子基态时的能量最低的光谱支项：
(1) Be ( Z = 4 )
(2) C ( Z = 6 )
(3) O ( Z = 8 )
(4) Cl ( Z = 17 )
(5) V ( Z = 23 ) ( )
2128、写出基态S，V 原子的能量最低的光谱支项。
( 原子序数S：16 ；V：23 )
2129、求下列原子组态的可能的光谱支项。
(1) Li 1s22s1
(2) Na 1s22s22p63p1
(3) Sc 1s22s22p63s23p64s23d1
(4) Br 1s22s22p63s23p64s23d104p5
2130、写出基态Fe 原子(Z=26) 的能级最低的光谱支项。
2131、Co3+和Ni3+的电子组态分别是[Ar]3d6和[Ar]3d7，预测它们的能量最低光谱支项，。
2132、氢原子分别属于能级：(1) -R，(2) -R/9 ，(3) -R/25 的简并度为：，，。
2133、对n s1n's1组态，其总自旋角动量可为（a），其总自旋角动量z分量可为（b），总自旋角动量与z轴可能的夹角为（c）。
2134、H 原子(气态)的电离能为13.6 eV，He+(气态)的电离能为_______ eV。
2135、Li 原子基组态的光谱项和光谱支项为______________________ 。
2136、描述单电子原子运动状态的量子数( 不考虑自旋－轨道相互作用)是____________ 。
2137、在一定的电子组态下，描述多电子原子运动状态的量子数 ( 考虑自旋－轨道相互作用 ) 是
_________________________________ 。
2138、1eV 的能量是指_____________________。
1a.u. (原子单位) 的长度为________________。 1a.u.(原子单位) 的质量为______________。 1a.u. (原子单位) 的电荷为______________。 1a.u. (原子单位) 的能量为______________。 1a.u. (原子单位) 的角动量为______________。
2139、在径向分布函数图(D (r )－r ) 中，n s 原子轨道有（a ）个节点，n d 则有（b ）个节点，两者不同是因
为（c ）。
2140、对氢原子 1s 态：
(1)
2ψ在 r 为_______________处有最高值；
(2) 径向分布函数 22
4ψr π在 r 为____________处有极大值；
(3) 电子由 1s 态跃迁至 3d 态所需能量为_____________。 2141、B 原子基态时最稳定的光谱支项为
2
P 3/2，则 Cl 原子基态时最稳定的光谱支项为
_________________。
2142、氢原子s ψ1在 r =a 0和 r =2a 0处的比值为_____________。
2143、4f 轨道有 个径向节面？ 角度节面？ 总节面数？ 2144、两个原子轨道1ψ和2ψ互相正交的数学表达式为_______________。
2145、某多电子原子的一个光谱支项为3D 2。在此光谱支项所表征的的状态中，原子的轨道角动量为______，
原子的自旋角动量为______，原子的总角动量为___________，在外磁场作用下，该光谱支项将分裂为_______个微观状态。
2146、量子数为L 和S 的一个谱项有多少个微观状态 ？ 二、选择填空题（选择正确的答案填在后面的括号内） 2201、已知ψ= Y R ? = ΦΘ??R ，其中Y R ,,,ΦΘ皆已归一化，则下列式中哪些成立？-------（
）
(A)
?∞
=02
1d r ψ
; (B)?
∞=0
2
1d r R
; (C)?
?∞
=0
π
202
1d d υθY
; (D)?
=π
2
1d sin θθΘ 2202、对氢原子Φ方程求解，以下叙述何者有错？-------（ ） (A) 可得复数解
()φΦm A m i exp =
(B) 根据归一化条件数解1d ||20
2=?π
υm
Φ
，可得 A=(1/2π)1/2
(C) 根据
m Φ函数的单值性，可确定 │m │= 0，1，2，…，l
(D) 由Φ方程复数解线性组合可得实数解 2203、氢原子处于
z
p
2ψ状态时，电子的角动量--------- ( )
(A)在 x 轴上的投影没有确定值， 其平均值为 1； (B)在 x 轴上的投影有确定值， 其确定值为 1 (C)在 x 轴上的投影没有确定值， 其平均值为 0 ； (D)在 x 轴上的投影有确定值， 其值为 0 2204、氢原子处于
z
p
2ψ状态时， 电子的角动量--------- ( )
(A)在 x 轴上的投影没有确定值， 其平均值为 0 (B)在 x 轴上的投影没有确定值， 其平均值为 1 (C)在 x 轴上的投影有确定值， 其确定值为 0 (D)在 x 轴上的投影有确定值， 其确定值为 1 2205、H 原子3d 状态的轨道角动量沿磁场方向有几个分量----------- ( )
(A) 5； (B) 4； (C) 3 ； (D) 2 2206、H 原子的s 轨道的角动量为 -------------------------------- ( )
(A) π2h ； (B) π22h (C) 0； (D) -π2h
2207、已知径向分布函数为D (r )，则电子出现在内径r 1= x nm ， 厚度为 1 nm 的球壳内的概率P 为------ ( )
(A) P = D (x +1)∑-D (x ) ；(B) P = D (x ) ；(C) P = D (x +1) ；(D)()?
+=1
d x x
r r D P
2208、原子的电子云形状应该用 ______________________ 来作图。
(A) Y 2 ； (B) R 2 ； (C) D 2 ； (D) R 2Y 2 2209、径向分布函数是指 ----------------------------------- ( )
(A) R 2 ； (B) R 2d r ； (C) r 2R 2 ； (D) r 2R 2d r 2210、
s n ψ对r 画图，得到的曲线有：-------------- ( )
(A) n 个节点 ； (B) (n +1) 个节点 ； (C) (n -1) 个节点； (D) (n +2) 个节点 2211、R l n ,(r )-r 图中，R = 0称为节点，节点数有：--------- ( )
(A) (n -l ) 个； (B) (n -l -1) 个 ； (C) (n -l +1) 个； (D) (n -l -2) 个 2212、已知 He +处于
311ψ 状态， 则下列结论何者正确？-------( )
(A) E = -R /9 ；（B ）简并度为 1；(C) 径向分布函数的峰只有一个 ；(D) 以上三个答案都不正确 2213、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是： ------------------- ( )
（Ａ）
p 3ψ； （Ｂ）d 4ψ
； （Ｃ）
p 2ψ
； （Ｄ）
2s ψ
2214、Be 2+ 的 3s 和 3p 轨道的能量是 ： ------------------------- ( )
(A) E (3p) >E (3s)； (B)E (3p) < E (3s) ； (C) E (3p) = E (3s) 2215、试比较哪一个原子的 2s 电子的能量高？----------------------- ( )
(A) H 中的 2s 电子； (B) He +中的 2s 电子 ； (C) He ( 1s 12s 1 ) 中的 2s 电子
2216、在多电子原子体系中， 采用中心力场近似的H
i ?可以写为：------------------------- ( ) ()i i i r εZe m H 0π-?π-=481 A 222?； ()∑
≠00π+π-?π-=j i j
i i i i r εe r εZe m H ,22224481 B ? ()()i
i i i r εe σZ m H
0π--?π-=481 C 22
2
? 2217、Mg (1s 22s 22p 63s 13p 1) 的光谱项是：___________________ 。
(A) 3P ，3S ； (B) 3P ，1S ； (C) 1P ，1S ； (D) 3P ，1P 2218、组态为 s 1d 1的光谱支项共有：---------------------------- ( )
(A) 3 项； (B) 5 项 ； (C) 2 项 ； (D) 4 项 2219、He 原子光谱项不可能是： --------------------------------- ( )
(A) 1S ； (B) 1P ； (C) 2P ； (D) 3P ； (E) 1D 2220、基态 Ni 原子可能的电子排布为：
(A) 1s 22s 22p 63s 23p 63d 84s 2 ；(B) 1s 22s 22p 63s 23p 63d 94s 1 由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为 3F 4，试判断它是哪种排布？---------- ( ) 2221、s 1p 2组态的能量最低的光谱支项是：------------------------- ( )
(A) 4P 1/2 ； (B) 4P 5/2 ； (C) 4D 7/2 ； (D) 4D 1/2
2222、已知 Ru 和 Pd 的原子序数分别为 44 和 46 ， 其能量最低的光谱支项分别是 5F 5和 1S 0，则这两
个原子的价电子组态应为哪一组？
2223、钠原子的基组态是3s 1，激发组态为 n s 1(n ≥4)，n p 1(n ≥3)，n d 1(n ≥3)，试问钠原产生下列哪条谱线？ (A) 2D 3/2 → 2S 3/2 ； (B) 2P 2 → 3D 2 ； (C) 2P 3/2 → 2S 1/2 ； (D) 1P 1 → 1S 0 2224、三价铍离子 ( Be 3+ ) 的 1s 轨道能应为多少 -R ? --------------------- ( ) (A) 13.6 ； (B) 1 ； (C) 16 ； (D) 4 ； (E) 0.5 2225、银原子光谱的特征峰为双峰是因为：------------------ ( )
(A) 自旋－自旋偶合 ； (B) 自旋－轨道偶合； (C) 轨道－轨道偶合； (D) 有不同价态的银 2226、在 s 轨道上运动的一个电子的总角动量为： ------------------ ( )
(A) 0 ； (B)
2πh 2
3
； (C) 2πh 21 ； (D) 2πh 23
2227、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数 ( n ，l ，m ，m s )中，合理的是：------------------ ( )
(A) ( 2， 1， 0， 0 )； (B) ( 0， 0， 0， 1/2 ) ； (C) ( 3， 1， 2， 1/2 ) (D) ( 2， 1， -1， -1/2 ) ； (E) ( 1， 2， 0， 1/2 )
2228、对于单电子原子， 在无外场时， 能量相同的轨道数是：------------------- ( )
(A) n 2 ； (B) 2(l +1) ； (C) 2l +1； (D) n -1； (E) n -l -1 2229、处于原子轨道
()υθr ,,322ψ中的电子， 其轨道角动量向量与外磁场方向的夹角是：------------- ( )
(A) 0° (B) 35.5° (C) 45°
2230、已知一个电子的量子数 n ， l ， j ， m 分别为 2，1，3/2，3/2，则该电子的总角动量在磁场方向
的分量为：---------------------------- ( ) (A) 2πh ； (B)
2πh 23 ； (C) 2π-h 23 ； (D) 2πh 2
1
设在球坐标系中，
2231、玻尔磁子是哪一种物理量的单位：---------------------------- ( )
(A) 磁场强度 ； (B) 电子在磁场中的能量； (C) 电子磁矩 ； (D) 核磁矩 2232、基态钠原子的价层电子组态为3s 1，其激发态可为n s 1(n ≥4)，n p 1(n ≥3)，n d 1(n ≥3)，n f 1(n ≥4)，问
下列各种跃迁中，哪个是允许的跃迁？---------------- ( )
(A) 2D 3/2 → 2S 1/2 ； (B) 3P 2 → 3D 2 ； (C) 2F 7/2 → 2D 5/2 ； (D) 1P 1 → 1S 0
2233、对氢原子基态的Y 函数，下列结论哪个是错误的：-----------------------------( )
(A)
π=??π
π
4d d sin 020υθθ ； (B)
1d d sin 0202
20,2=??ππυθθΘΘ；
(C)
1d d sin 0
20
=?
?π
πυθθ； (D)π=41
0,0Y
2234、已知，Y 是归一化的，下列等式中哪个是正确的：-----------------------------( )
(A) 4d d sin 02020,1π=??π
π
υθθY ； (B) 1d 2
=r ψ ； (C)
()
()r r r τυθr R υθd d ,,222
00
=??2π=π
=ψ； (D)
π=??4d d sin cos
2
υθθθ
2235、对于氢原子的ns 态，下列哪个是正确的：-----------------------------( )
(A)
τr τψψd 4d 222??π= ； (B)τr τR ψd 4d 2
22??π= ； (C)
υθθr r τR ψd d sin d d 222???
?=； (D)22224ns ψR r r π= 2236、就氢原子波函数x ψp 2和x ψp 4两状态的图像，下列说法错误的是：----------------( )
(A)原子轨道的角度分布图相同； (B)电子云图相同 ； (C)径向分布图不同； (D)界面图不同 2237、钪原子(Sc)的电子排布为[Ar]3d 14s 2，这是根据：
(A)
E E
d 3s
4< ； (B)E E d 3s 4>； (C)使体系总能量保持最低； (D)轨道能高低次序
2238、１原子单位质量是：----------------------------------------------( )
(A) 1.631027-kg ； (B) 0.9131031-kg ； (C) 1.631030-kg ； (D) 0.9131027-kg 2239、已知氢原子处于nlm ψ态，则在0～r 球面内电子出现的概率为：------------------- ( )
(A)2
nlm ψ； (B)
?r nlm r r ψ022d ；(C)()?r r r r D 0
2
d ； (D υθr θr r
nlm ψd d d sin 200022???ππ (E)
υθr θr r
nlm ψd d d sin 20002
2???ππ
2240、Cu 的光谱基项为2S 1/2，则它的价电子组态为哪一个？------------------------------ ( )
（A ）s 1d 10 ；（B ）s 2d 9 ；（C ）s 2d 10 ；（D ）s 1d 9 ； (E) s 2d 8 三、是非题（在正确的题号后画√，错误的题号后画3）
2301、在多电子原子中， 单个电子的动能算符均为22
2
8?π-m
h 所以每个电子的动能都是相等的。 2302、原子轨道是指原子中的单电子波函数，所以一个原子轨道只能容纳一个电子。
2303、求解氢原子的Schr ?dinger 方程能自然得到 n ， l ， m ， m s 四个量子数。 2304、解H 原子
()υΦ方程式时，由于波函数φm i e 要满足连续条件，所以只能为整数。
2305、z
y
x
p 4p 4p 4,,ψψψ分别为：410141411,,ψψψ-。
2306、2p x 、2p y 、2p z 是简并轨道，它们分别可用三个量子数表示： 2p x ： (n =2， l =1， m =+1) 2p y ： (n =2， l =1， m =-1) 2p z ： (n =2， l =1， m =0 )
2307、对单电子原子来说， 角量子数 l 确定后， 它的轨道角动量矢量是能够完全确定的。 2308、在原子中，磁量子数m 相同的原子轨道角动量的大小不一定相同。 2309、在单电子原子中，磁量子数m 相同的轨道，其角动量的大小必然相等。
2310、已知氢原子2p z 电子云的角度分布图为相切于原点的两球面。下列说法正确者在括号内画 √， 错
者画 3 。
（1）电子出现在该曲面(即两球面，下同)上任意两点的概率密度相等平；( )
（2）电子出现在该曲面上任意一点的概率密度总大于出现在曲面外面任意一点概率密度；
( )
（3）电子出现在该曲面内部的概率大于出现在曲面外部的概率； ( ) （4）电子出现在该曲面内部任意一点的概率密度总大于出现在曲面外部任意 一点的概率密度； ( ) （5）电子只在该曲面上运动。 ( ) 2311、在径向分布图中， 节点前后图像的符号恰好相反。 2312、氢原子 1s 态在离核 52.9 pm 处概率密度最大。
2313、氢原子 1s 轨道的径向分布函数最大值在r =a 0处的原因是1s 轨道在r =a 0处的概率密度最大。 2314、第四周期各元素的原子轨道能总是E （4s ）< E （3d ）。 2315、多电子原子中单电子波函数的角度部分和氢原子是相同的。
2316、由组态 p 2导出的光谱项和光谱支项与组态 p 4导出的光谱项和光谱支项相同，其能级次序也相同。 2317、电子自旋量子数 s = ±1/2。
2318、210ψ 与 z ψp 2代表相同的状态----------------- ( ) 2319、211ψ 与 x ψp 2代表相同的状态----------------- ( ) 2320、若)(r R nl 已归一化，则1)()(=?dr
r r R R nl nl 。---------------- ( )
2321、离核愈近，值愈21s ψ大。---------------- ( ) 2322、离核愈近，D (= r 2R 2) 值愈大。---------------- ( )
四、简答题
2401、回答有关 Li 2+ 的下列问题：
(1)写出 Li 2+ 的薛定谔方程； (2)比较 Li 2+ 的 2s 和 2p 态能量的高低。 2402、氢原子中处于
z
p
2ψ状态的电子，其角动量在x 轴和y 轴上的投影是否具有确定值？ 若有，其值是
多少？若没有，其平均值是多少？
2403、一个电子主量子数为 4， 这个电子的 l ， m ， m s 等量子数可取什么值？这个电子共有多少种可
能的状态？ 2404、对于H 原子2s 和2p 轨道上的电子，平均来说，哪一个离核近些？
()0
02
30s 2e 21
221a r a r a r R -???
? ??-???
?
??=
()0202
30
p 2e 1
621a r a r a r R -???
? ?????
?
??= （积分公式
0!d e 10
>=+∞
-?
a a n x x n ax n ，）
2405、碳原子 1s 22s 22p 2组态共有 1S 0，3P 0，3P 1，3P 2，1D 2等光谱支项，试写出每项中微观能态数目及按照
Hund 规则排列出能级高低次序。
2406、对谱项 3P ， 1P ， 1D 和 6S 考虑旋轨偶合时，各能级分裂成哪些能级？ 2407、求下列谱项的各支项，及相应于各支项的状态数： 2P ； 3P ； 3D ； 2D ； 1D
2408、求氢原子光谱中波长最短的谱线的波长值，这个波长值的能量有什么意义。
2409、给出 1s ， 2p 和 3d 电子轨道角动量的大小及其波函数的径向和角度部分的节面数。 2410、氢原子中的电子处在 3d 轨道之一，它的轨道量子数 n ，l ，m 的可能值各是多少？
2411、已知Li 2+处于φθ
2sin )/ex p(sin )/3(2002
a a r r N -状态，确定轨道符号、节面数及其形状和
位置。
2412、已知Li 2+处于φθ2sin 2)0/exp(02sin )/3(a a r r N -状态，确定轨道节面数及其形状和位置。 2413、下面各种情况最多能填入多少电子：(1) 主量子数为n 的壳层；(2) 量子数为n 和l 的支壳层；(3) 一
个原子轨道；(4) 一个自旋轨道。
2414、某元素的原子基组态可能是s 2d 6，也可能是s 1d 7 实验确定其基态光谱支项为5F 5，请确定其组态。 2415、某元素的原子基组态可能是s 2d 3，也可能是s 1d 4 ，实验确定其能量最低的光谱支项为6D 1/2，请确定
其组态。
2416、指出氮原子下列五种组态的性质：基态、激发态或不允许。
1s 2s 2p 3s (a) ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↓ (b) ↑↓ ↑↑ ↑ ↑ ↑ (c) ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ (d) ↑ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↓ (e) ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ 2417、确定下列体系基态的多重性。
(1) a =2b ， 二维势箱中10个电子； (2) a =b =c ，三维势箱中11个电子； (3) Cr(Z =24)原子的基谱项。
2418、考察钙原子的一个4s 电子激发到(i)4p 和(ii)3d 亚层的情况，推导两个组态的谱项和光谱支项，运用
下列选择定则，根据在这些激发态之间的跃迁来解释观察到的钙的发射光谱。 L =±1 J =±1，0 (J =0→J =0除外) ──┰┰─┰────┰┰───┰── ┃┃ ┃ ┃┃ ┃ ──┸┸─┸────┸┸───┸── 2419、计算氢原子1s 电子离核的平均距离。 （已知：0
e
12
30s
1a -r αψ??
????π1=， 1,0!d e 10
->>=+∞
-?
n a a n x x n ax n ，）
2420、已知Li 2+
处于θa r a r N a -r ψcos e 336000???? ?????? ?
?-=，根据节面规律判断，n ，l 为多少？并求该状态的能量。
五、证明题
2501、证明氢原子的Φ方程的复函数解
()φΦm i 2
1e π21
±=
是算符υ
h M
??π=2?的本征函数。而实函数m υm υsin 1cos 1212211π
=π=
φφ，不是M ?的本征函数。 2502、证明具有奇数个电子的体系总是具有偶数的多重度，具有偶数个电子的体系总是具有奇数的多重度。
六、计算题
6001、已知 Li 2+ 的 1s 波函数为
03130s
1e 27a r -α??
?
???π=ψ (1)计算 1s 电子径向分布函数最大值离核的距离； (2)计算 1s 电子离核平均距离； (3)计算 1s 电子概率密度最大处离核的距离。 （
10
!d e +∞
-=?
n ax n a n x x ）
2602、已知类氢离子 sp 3杂化轨道的一个波函数为：
x p s 3
sp 2
321
φφψ+=
求这个状态的角动量平均值的大小。 2603、已知 H 原子的
()
θa r a a r z c o s e 241
002130p 2-???
? ??π=
ψ 试回答： (1) 原子轨道能 E 值； (2) 轨道角动量绝对值│M │； (3) 轨道角动量和 z 轴夹角的度数。 2604、已知 H 原子的一波函数为
()υθa r A υθr a r 2s i n s i n e
,,0
32
0-???
? ??=ψ 试求处在此状态下电子的能量E 、角动量 M 及其在z 轴上的分量M z 。
2605、氢原子基态波函数为0
e
12
130a r a -???
? ??π，求氢原子基态时的平均势能。 2606、H 原子中的归一化波函数
121332023111-++=ψψψψc c c 所描述的状态的能量、角动量和角动量的
z 轴分量的平均值各为多少？
121320311-ψψψ和，是H 原子的归一化波函数。
2607、计算基态氢原子中的电子出现在以 2a 0为半径的圆球内的概率。
e 12
130s
1a -r α???
? ??π=ψ ?????
????? ??+-=?322
22e d e a a x a x x x ax ax n
2608、H 原子的z
p
2ψ轨道上的电子出现在?=45θ的圆锥内的概率是多少？
()θa r a a Zr
z
cos e 12410
20
2
3021p 2-???
?
??π=ψ
2609、已知H 原子处在
s 2ψ状态，求：
(1) 径向分布函数的极大值离核的距离； (2) 概率密度极大值离核距离；
(3) 节面半径。
()0
202
30s 2e 21221a r a r a r -???
? ??-???
?
??=
ψ。 2610、求出 Li 2+ 1s 态电子的下列数据：
(1) 电子概率密度最大处离核距离； (2) 电子离核的平均距离；
(3) 单位厚度球壳中出现电子概率最大处离核的距离； (4) 2s 和 2p 能级的高低次序； (5) 电离能。 ( 已知：()，0e π12
3021s
1a Zr a Z -???
? ??=ψ1
0!d e +∞-=?n ax n a n x x ) 2611、已知 H 原子()θa r a a r z
cos e 12410
20
2
3021p 2-???
?
??π=ψ，试回答 ： (1) 节面的数目、位置和形状怎样？ (2) 概率密度极大值的位置在何处？ (3) 画出径向分布图。
2612、写出 He 原子的薛定谔方程， 用中心力场模型处理 He 原子问题时， 要作哪些假定？ 用光激发
He 原子， 能得到的最低激发态又是什么？ 此激发态的轨道角动量值是多少？ 2613、已知He +处于
()()
1c o s 3e 68112322
3021320
-???
? ??π=-θσa Z σψ 态，式中()0/a Zr σ=求其能量E 、轨道角动量┃M ┃、轨道角动量与z 轴夹角，并指出该状态波函数的节面个数。 2614、已知He +处于波函数1421323212104
1234241
ψψψψψ+++=
状态，计算：(1)E =-R /4出现的概率，(2)M 2=22
出现的概率，(3)M z =- 出现的概率。
第二章、原子结构答案
2100、填空题（在划线处填上正确答案）
2101、ψψE r εe m
h =??????π-?π-2022
2438
式中：
z
y
x
??+
??+
??=
?2
22
22
22
r = ( x 2+ y 2+ z 2)1/2 2102、(a) -13.6 eV ；(b) 0；(c) 0；(d) 2,0,0；(e) 0
2103、()
j i E r εe r εe m h ψψi i j ij i i i ≠=?
???
????π+π-?π-∑∑∑∑====2 41414102024122421448 2104、(a) 0；(b) 0；(c) 2.618 a 0 2105、2
2106、(a) n , l (b) l , m (c) m 2107、n =3, l =1, m =0 。 2108、π±π,±22,0h h 2109、(a)(
)
R c c c 944321
222
++-
(b) 出现在
π22h 的概率为 1
(c) (
)
π-22
322h c c 2110、(a)(
)
R c c c 944321
222
++-
(b) c 12+ c 22 (c)
2
(d) 1
(e)c c 3222- (f) 0 2111(a) A, B, C (b) A, B, C (c) A, C 2112、1s, 2s, 3s, 2p z , 3p z , 32d z
213、(a) -1.511 (b) r 及θ (c) 能量以及角动量大小 2114、(a) -1.51 eV (b)
π26h
(c) 66°
2115、(a) 根据径向部分节面数定义: n - l – 1， 则为 0 (b) 角度部分节面数为 l , 即 2 2116、(a) 2
2)(r r r nl
nl R D ??
? ??= (b)
?
+??
? ??100
2
200
d a a nl
r r r R 2117、(a) 核附近 (b) 离核 a 0处 2118、(a) 2
(b) -1.51 eV (c) ( 6 )1/2 h /π2 (d) 65.90 2119、(a) 3
(b) 1 (c) 0 2120、E 1> E 2> E 3
2121、(a) (2L +1)(2S +1) (b) 5
2122、V ( 1s 22s 22p 63s 23p 64s 23d 3)
4F 3/2 2123、2P 3/2 2124、
2125、(a) π26h (b) π22h (c)
π26h
(d) 5 2126、Ti [Ar] 4s 23d 2 3F 2 2127、(1) 1S 0 (2) 3P 0 (3) 3P 2 (4) 2P 3/2 (5) 4F 3/2 2128、S: 3P 2 V: 4F 3/2 2129、(1) 2S 1/2 (2) 2P 3/2 , 2P 1/2 (3) 2D 5/2 , 2D 3/2 (4) 2P 3/2 , 2P 1/2
2130、5D 4 （Fe (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)2(3d)6 ）
2131、Co 3+：5D 4 ； Ni 3+：4F 9/2 2132、(1) 1 ; (2) 9 ; (3) 25 .
2133、(a) π2h , 0 (b) π±2h , 0 (c) 45°, 90°, 135° 2134、54.4 eV 2135、2S ，2S 1/2
2136、n , l , m , m s 2137、L , S , J , M J
2138、一个电子的电量 (e) 改变 1 伏特 (V) 电势所需之能量。
a 0或 52.9 pm m e 或 9.109310-31kg
e 或 1.602310-19 C 两个电子相距 a 0的势能或 27.2 eV .
π2h 或 1.0546310-34 J 2s
2139、(a) n -1, (b) n -3, (c) d 轨道有两个径向节面。 2140、(1) O 或核附近 (2) a 0 或 52.3 pm (3) 8313.6/9 eV
2141、2P 3/2 2142、e
2143、4f 轨道径向节面为 n -l -1=0 角度分布节面为 l =3个 总节面数为 n -1=3个 2144、
0d 2
*1
=?τψψ
2145、
π26h ；π22h ；π
26h ；5 2146、(2L +1)(2S +1)
2200、选择填空题（选择正确的答案填在后面的括号内） 2201、(D) 2202、(C)
2203、(D) 2204、(A) 2205、(A) 2206、(C) 2207、(D) 2208、(D) 2209、(C) 2210、(C) 2211、(B) 2212、(D) 2213、(D)
2214、(A) 2215、(A) 2216、(C) 2217、(D) 2218、(D) 2219、(C) 2220、(A) 2221、(A) 2222、(D) 2223、(C) 2224、(C) 2225、(B) 2226、(B) 2227、(D) 2228、(C) 2229、(B) 2230、(B) 2231、(C) 2232、(C) 2233、(C) 2234、(C) 2235、(D) 2236、(B) 2237、(C) 2238、(B) 2239、(E) 2240、(A)
2300、判断题2301、32302、3
2303、3 2304、3 2305、3 2306、3 2307、3 2308、√ 2309、3 2310、全部为3
2311、3 2312、3 2313、3 2314、3 2315、√ 2316、3 2317、3 2318、√
2319、3 2320、3
2321、√ 2322、3 2400、简答题
2401、(1) ψψψE r
εe m h =π-?π-2022
2438
(2) 能量相同
2402、在 x 轴和 y 轴均无确定值 ， 其平均值均为 0
2403、l ：0, 1, 2, 3 m ：0,±1, ±2, ±3 m s ：±1/2 总的可能状态数：2 ( 1 + 3 + 5 + 7 ) = 32 种
2404、02
2023003
s
26d e 212210a r a r a r r
a r =???
????????? ??-???? ??=-∞?
02
2023003
p
25d e 16210a r a r a r r
a r =???
????????? ?????? ??=-∞? 平均来说, 2p 电子离核比 2s 电子要近。
2405、能级由高到低次序为 : 1S 0 1D 2 3P 2 3P 1 3P 0 微观能态数 1 5 5 3 1 2406、考虑到旋轨偶合, 引出量子数 J , 光谱项分裂成光谱支项 3P: 3P 2 , 3P 1 , 3P 0 分裂成 3 个能级
1P: 1P 1不分裂 1D: 1D 2不分裂 6S: 6S 5/2 不分裂 . 2407、2P: 光谱支项为 2P 3/2 , 2P 1/2,其状态数分别为4和20 。 3P: 光谱支项为 3P 2 , 3P 1 , 3P 0 , 其状态数分别为 5, 3, 1 。 3D: 光谱支项为 3D 3 , 3D 2 , 3D 1 , 其状态数分别为 7, 5, 3 。 2D: 光谱支项为 2D 5/2 , 2D 3/2, 其状态数分别为 6, 4。 1D: 光谱支项为 1D 2 , 其状态数为 5 。
2408、???? ??-=2221
11~~n n R νH nm 191m 10
11.910
.λ=?=-
此波长所对应的能量 : E = 1239.8/91.1 eV = 13.609 eV 是氢原子的电离能。 2409、
轨道 角动量
径向分布节面数
角度部分节面数
()π+=21h l l M
n -l -1 l 1s 0
0 0 2p π2h
0 1 3d
π26h
2
2410、n =3, l =2, m =0, 或±1, 或±2
2411、n =3,l =1,│m │=1, 又θθr cos sin =x 故为3p x 轨道
高考化学提高题专题复习原子结构与元素周期表练习题附答案 一、原子结构与元素周期表练习题（含详细答案解析） 1．硅是构成矿物和岩石的主要成分，单质硅及其化合物具有广泛的用途。完成下列填空： I.某些硅酸盐具有筛选分子的功能，一种硅酸盐的组成为：M 2O·R 2O 3·2SiO 2·nH 2O ，已知元素M 、R 均位于元素周期表的第3周期。两元素原子的质子数之和为24。 （1）该硅酸盐中同周期元素原子半径由大到小的顺序为________________； （2）写出M 原子核外能量最高的电子的电子排布式：__________________； （3）常温下，不能与R 单质发生反应的是___________（选填序号）； a ．CuCl 2溶液 b ．Fe 2O 3 c ．浓硫酸 d ．Na 2CO 3溶液 （4）写出M 、R 两种元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式：____________________________________________。 II.氮化硅（Si 3N 4）陶瓷材料硬度大、熔点高。可由下列反应制得： SiO 2+C+N 2???→高温Si 3N 4+CO （5）Si 3N 4晶体中只有极性共价键，则氮原子的化合价为______，被还原的元素为______________。 （6）C 3N 4的结构与Si 3N 4相似。请比较二者熔点高低。并说明理由：_____________________。 （7）配平上述反应的化学方程式，并标出电子转移的数目和方向。_________________ （8）如果上述反应在10L 的密闭容器中进行，一段时间后测得气体密度增加了2.8g/L ，则制得的Si 3N 4质量为_____________。 【答案】Na >Al>Si 3s 1 bd ()-23- 2Al OH +OH =lO +H A O -3 N 2中氮元素 两者均为 原子晶体，碳原子半径小于硅原子半径，因此C 3N 4中碳原子与氮原子形成的共价键键长较Si 3N 4中硅原子与氮原子形成的共价键键长小，键能较大，熔点较高 35g 【解析】 【分析】 【详解】 I ．（1）化合物的化合价代数和为0，因此M 呈+1价，R 呈+3价，M 、R 均位于元素周期表的第3周期，两元素原子的质子数之和为24，则M 为Na ，R 为Al ，该硅酸盐中Na 、Al 、Si 为同周期元素，元素序数越大，其半径越小，因此半径大小关系为：Na >Al>Si ； （2）M 原子核外能量最高的电子位于第三能层，第三能层上只有1个电子，其电子排布式为：3s 1； （3）常温下，Al 与CuCl 2溶液反应能将铜置换出来；Al 与Fe 2O 3在高温反应；Al 与浓硫酸发生钝化；Al 与Na 2CO 3溶液在常温下不发生反应； 故答案为：bd ； （4）Na 、Al 两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为：NaOH 、Al(OH)3，二者反应的
第六章化学键理论 本章总目标： 1：掌握离子键、共价键和金属键的基本特征以及它们的区别； 2：了解物质的性质与分子结构和键参数的关系； 3：重点掌握路易斯理论、价电子对互斥理论、杂化轨道理论以及分子轨道理论。 4：熟悉几种分子间作用力。 各小节目标： 第一节：离子键理论 1:掌握离子键的形成、性质和强度，学会从离子的电荷、电子构型和半径三个方面案例讨论离子的特征。 2:了解离子晶体的特征及几种简单离子晶体的晶体结构，初步学习从离子的电荷、电子构象和半径三个方面来分析离子晶体的空间构型。 第二节：共价键理论 1;掌握路易斯理论。 2：理解共价键的形成和本质。掌握价键理论的三个基本要点和共价键的类型。3：理解并掌握价层电子对互斥理论要点并学会用此理论来判断共价分子的结构，并会用杂化轨道理论和分子轨道理论来解释分子的构型。 第三节：金属键理论 了解金属键的能带理论和三种常见的金属晶格。 第四节：分子间作用力 1：了解分子极性的判断和分子间作用力（范德华力）以及氢键这种次级键的形成原因。 2;初步掌握离子极化作用及其强度影响因素以及此作用对化合物结构及性质的影响。 习题 一选择题
1.下列化合物含有极性共价键的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 2 C. Na 2 O 2.下列分子或离子中键能最大的是（） A. O 2 C. O 2 2+ D. O 2 2- 3. 下列化合物共价性最强的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) C. BeI 2 4.极化能力最强的离子应具有的特性是（） A.离子电荷高，离子半径大 B.离子电荷高，离子半径小 C.离子电荷低，离子半径小 D.离子电荷低，离子半径大 5. 下列化合物中，键的极性最弱的是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. SiCl 4 6.对下列各组稳定性大小判断正确的是（） +＞O 22- B. O 2 -＞O 2 C. NO+＞NO D. OF-＞OF 7. 下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. Na 2 O 2 8.下列各对物质中，是等电子体的为（） 和O 3 B. C和B+ C. He和Li D. N 2 和CO 9. 中心原子采取sp2杂化的分子是（）(《无机化学例题与习题》吉大版) 3 C. PCl 3 10.下列分子中含有两个不同键长的是（）
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。
原子结构习题及解析
《原子结构》作业参考解析 1. 下列说法正确的是 A. 因为p轨道是“8”字形的，因此p电子沿“8”字形轨道做绕核运动 B. 主量子数为2时，电子层有2s和2p两个轨道 C. 氢原子核外只有一个电子，因此核外只有一个原子轨道 D. 电子云是 |ψ|2 在空间分布的图像 【D】A：原子核外的电子运动是没有固定轨道的，只是在核外某些区域出现的概率大，在某些区域出现的概率小，因此p电子不是沿着“8”字形轨道做绕核运动的；B：主量子数为2时，有2s和2p两种轨道，而其中2p有3个简并轨道；C：氢原子核外只有一个电子，但是却远远不止1个轨道，当这个电子位于1s轨道上时，氢原子处于基态，而当这个电子位于其它高能级轨道时，氢原子处于激发态；D：电子云是用小黑点密集程度的变化情况来形象化的描述核外电子概率密度分布的图形，而|ψ|2的物理意义是核外某处电子出现的概率密度，因此说电子云是|ψ|2 在空间分布的图像。 2. 下列原子轨道不存在的是 A. 8s B. 3f C. 4d D. 7p 【B】根据量子数的取值要求，主量子数n只能取1,2,3…等非零正整数；轨道角动量量子数l的取值受n的限制，只能取0,1,2,…,(n-1)，共取n个值；磁量子数m的取值又受l的限制，只能取0,±1,±2…±l，共取2l+1个值。据此，当n为3时，l最大只能取值为2，当l为2时是d轨道，所以不可能出现3f轨道。 3. 多电子原子中决定核外电子能量高低的量子数为 A. n,l,m,s B. n,l m C. n,l D. n
【C 】主量子数n 的大小决定了核外电子离核的远近，由于电子离核越近，受原子核吸引越强，因此能量越低，而离核越远，受原子核吸引越小，因此能量越高，所以主量子数也是多电子原子核外电子能量高低的主要因素；而多电子原子核外的电子除了受到原子核的吸引外，还收到其它电子对其的排斥作用，我们主要考虑内层和同层电子对其的屏蔽作用，因此多电子原子核外电子能量的高低，同时还与其轨道角动量量子数l 有关；而磁量子数m 的取值确定原子轨道在空间的伸展方向，所以与电子和轨道的能量无关；自旋角动量量子数s 体现了电子的自旋运动，也与其能量无关，因此对于多电子原子而言，核外电子能量的高低主要受到n 和l 的影响。 不过要特别注意的是，由于单电子原子（氢）和离子（类氢离子）核外只有一个电子，只受到原子核的吸引，因此其能量高低只与其主量子数的取值有关，而与轨道角动量量子数无关。 ）的图形。 222222d d d d A. B. C. D.xy xy x y x y Y Y Y Y -- 【B 】从图中可见，该角度分布图中没有出现正负号，因此这是一个关于电子云的角度分布图，A 、C 两个选项可以排除，根据轨道在空间的伸展方向，可以确定该图形的名称为2 22d x y Y -。 5. 下列各原子电子组态中，属于激发态的是 A. 1s 22s 22p 63s 23p 1 B. 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 C. 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 1 D. 1s 22s 22p 63s 23p 33d 1
原子结构及元素 一、选择题 1．【2018年山东省德州市】近日，中国在四川某地发现了一个超大规模的锂矿，储量高达52万吨，被称之为“中国锂谷”。锂矿是重要的国家战略资源，有着21世纪改变世界格局的“白色石油”和“绿色能源金属”之称。下图是锂原子结构示意图和锂元素在元素周期表中的相关信息。下列说法正确的是( ) A．锂元素属于非金属元素 B．锂原子在化学反应中易得电子 C．锂原子的相对原子质最是6.94lg D．锂原子核内有3个质子 【答案】D 2．【2018年湖北省随州市】下图是元素周期表中提供的碘元素部分信息及碘原子结构示意图。下列说法错误的是 A．碘单质(I2)是由碘原子直接构成的 B．碘的相对原子质量为127，原子核内质子数为53 C．碘原子核外共有53个电子，最外层有7个电子 D．碘元素属于非金属元素，碘原子在化学反应中容易得到电子 【答案】A 3．【2018年湖南省岳阳市】硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒可能诱发皮肤病和癌症。硒的原子结构示意图及其在元素周期表中的某些信息如图所示，下列分析正确的是（） A．硒属于金属元素 B．硒的相对原子质量为78.96g C．硒原子的核电荷数为34 D．硒原子的核外有6个电子 【答案】C 4．【2018年湖北省咸宁市】1869年发现了元素周期律并编制出元素周期表的科学家是
A．道尔顿 B．阿伏加德罗 C．门捷列夫 D．侯德榜 【答案】C 5．【2018年湖北省咸宁市】稀土是一种重要的战略资源。铈是一种常见的稀土元素，下列有关铈的说法正确的是 A．铈属于非金属元素 B．铈原子的中子数是58 C．铈原子的核外电子数是58 D．铈原子的相对原子质量是140.1g 【答案】C 6．【2018年安徽省】硼是作物生长必需的微量营养元素，硼元素的相关信息如图所示。下列有关硼的说法正确的是 A．相对原子质量为10.81g B．属于金属元素 C．原子的核电荷数为5 D．原子核外有6个电子 【答案】C 7．【2018年广州市】下图为某粒子的结构示意图,下列说法正确的是 A．该粒子有12个质子 B．该粒子有2个电子层 C．该粒子属于非金属元素 D．该粒子已达到相对稳定结构 【答案】A 8．【2018年安徽省】归纳法是学习化学的重要方法之一，下列图示正确的是
第六章 原子结构（习题） 一、选择题： 1. 3985下列各组表示核外电子运动状态的量子数中合理的是………………………（ ） (A) n = 3，l = 3 ，m = 2，m s = 21 - (B) n = 2，l = 0 ，m = 1，m s =2 1 (C) n = 1，l = 0 ，m = 0，m s =21 (D) n =0，l = 0 ，m = 0，m s =21 - 2. 3984径向概率分布图中，节面的个数等于…………………………………………（ ） (A) n - l (B) l - m (C) n -l - 1 (D) n - l + 1 3. 3983核外量子数n = 4，l = 1的电子的个数最多是…………………………………（ ） (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 4.3980 s , p , d , f 各轨道的简并轨道数依次为……………………………………………（ ） (A) 1, 2, 3, 4 (B) 1, 3, 5, 7 (C) 1, 2, 4, 6 (D) 2, 4, 6, 8 5. 3978 径向概率分布图中，概率峰的个数等于………………………………………（ ） (A) n - l (B) l - m (C) n - l + 1 (D) l - m + 1 6. 3968 下列原子或离子中，电子从2p 轨道跃迁到1s 轨道放出光的波长最短的是（ ） (A) Li (B) Cl (C) Fe (D) Fe 2+ 7. 0911 ψ (3, 2, 1)代表简并轨道中的一个轨道是……………………………………（ ） (A) 2p 轨道 (B) 3d 轨道 (C) 3p 轨道 (D) 4f 轨道 8. 0906 电子云是 ……………………………………………………………………（ ） (A) 波函数ψ 在空间分布的图形 (B) 波函数|ψ | 2在空间分布的图形 (C) 波函数径向部分R n , l (r )的图形 (D) 波函数角度部分平方Y 2l , m (θ , ?)的图形 9. 0905 下列各组量子数中，合理的一组是…………………………………………（ ） (A) n = 3， l = 1， m l = +1， m s = +21 (B) n = 4， l = 5， m l = -1， m s = +2 1 (C) n = 3， l = 3， m l = +1， m s = -21 (D) n = 4， l = 2， m l = +3， m s = -2 1 10. 0903 在H 原子中，对r = 0.53 A (10-8cm) 处的正确描述是……………………（ ） (A) 该处1s 电子云最大 (B) r 是1s 径向分布函数的平均值 (C) 该处为H 原子Bohr 半径 (D) 该处是1s 电子云界面 11. 4371 在周期表中，氡(Rn, 86号)下面一个未发现的同族元素的原子序数应该是………（ ） (A) 140 (B) 126 (C) 118 (D) 109 12. 7005 18电子构型的阳离子在周期表中的位置是………………………………（ ） (A) s 和p 区 (B) p 和d 区 (C) p 和ds 区 (D) p ，d 和ds 区 13. 3982 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 14. 3970下列阳离子基态的电子组态中属于 [Kr]4d 6的是…………………………… （ ） (A) Tc + (B) Rh 3+ (C) Rh 2+ (D) Cd 2+ 15. 3944 原子序数为1 ~ 18的18种元素中，原子最外层不成对电子数与它的电子层数相等的元素共有……………………………………………………………………………… （ ） (A) 6种 (B) 5种 (C) 4种 (D) 3种
第一章原子结构与性质 一.原子结构 1、能级与能层 电子云：用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图.离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小. 电子层（能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 原子轨道（能级即亚层）：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道，s轨道呈球形、p轨道呈哑铃形 2、原子轨道 3、原子核外电子排布规律 （1）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下图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。 原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.
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。 （2）能量最低原理：电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. （3）泡利（不相容）原理：一个轨道里最多只能容纳两个电子，且自旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利原理。 （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，这个规则叫洪特规则。比如，p3的轨道式为，而不是。 洪特规则特例：在等价轨道的全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空时(p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1。 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 ↑↓↑ ↑↑↑
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：
1、某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。则： (1)a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子。a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。 (2)写出A的电子排布式：______________。a的最外层电子排布图为______________。 2、Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子(外围电子)排布为m s n m p n； ③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题：(1)Z2＋的核外电子排布式是________。 (2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是______(填字母)。 a.稳定性：甲>乙 b.稳定性：甲<乙 (3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为________(用元素符号作答)。 (4)五种元素中，电负性最大的非金属元素是_____，电负性最小的非金属元素是_____。 3、(2018·晋江市季延中学期中)A、B、C、D代表4种元素。请填空： (1)A原子序数为24的元素原子中有________个电子层，________个能级，________个未成对电子，位于元素周期表的________区。 (2)B原子的2p轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，写出该原子的价电子排布图：________________________________。 (3)D元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，D元素基态原子的电子排布式为________________，其单质在一定条件下能与浓硫酸反应，试写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________。 4、按要求完成下列问题： (1)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题： Co基态原子核外电子排布式为___________________________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是________，基态原子核外未成对电子数较多的是________。
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。（ ）
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 ）
第十一章 醇酚醚 饱和一元醇的通式为 OH H C n n 12 6-1写出下列醇的构造式。 ⑴ ⑵ ⑶ ⑷ 6-2用系统命名法命名下列醇。 ⑴ 2,4-二甲基-4-己醇 ⑵ 2-甲基-2-丙醇 ⑶ 3-乙基-3-丁烯-2-醇 ⑷ 2-苯基-1-乙醇 ⑸ 2-溴丙醇 ⑹ 2,2-二甲基-1,3-丙二醇 6-3将巴豆醛催化加氢是否可得巴豆醇？为什么？ 巴豆醛催化加氢得不到巴豆醇，因巴豆醛中的不饱和碳碳双键也会被加氢还原。 6-4将下列化合物的沸点按其变化规律由高到低排列。 ⑴ 正丁醇＞异丁醇＞叔丁醇 ⑵ 正己醇＞正戊醇＞正丁醇 6-5将下列物质按碱性由大到小排列。 (CH 3)3CONa ＞ (CH 3CH 2)2CHONa ＞CH 3CH 2CH 2ONa ＞CH 3ONa 6-6醇有几种脱水方式？各生成什么产物？反应条件分别是什么？ 醇有两种脱水方式：低温下发生分子间脱水生成醚；高温下发生分子内脱水生成烯烃。 6-7什么是查依采夫规则？ 查依采夫规则是指醇（或卤代烃）分子中的羟基（或卤原子）与含氢少的β-碳原子上的氢脱去一个小分子（H 2O 、HX ），生成含烷基较多的烯烃。 6-8叔醇能发生氧化或脱氢反应吗？为什么？ 叔醇分子中由于没有α-H ，在通常情况下不发生氧化或脱氢反应。 6-9从结构上看，酚羟基对苯环的活性有些什么影响？ 酚羟基与苯环的大π键形成p-π共轭体系，使苯环更易发生取代反应，也使羟基上的氢更易离去。 6-10命名下列化合物。 ⑴对氨基苯酚 ⑵邻氯苯酚 ⑶ 2,3-二硝基苯酚 6-11将下列酚类化合物按酸性由强到弱的顺序排列。 ⑵＞⑷＞⑶＞⑴ 6-12试用化学方法鉴别下列化合物。 ⑴ ⑵ CH 3CH 2CH 2CH 2CHCH 2OH CH 3CH 3CH 3CH 3CH CHCCH 2OH C 2H 5HO CH 3CH 3CH 3 OH OH C CH 3 C × CH 3 OH × 3 蓝紫色 Cl OH Cl
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：
课题2 原子的结构 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1.下列关于原子的叙述正确的是( ) A.原子由原子核和核外电子构成 B.原子由原子核和中子构成 C.原子由质子和电子构成 D.原子由质子和中子构成 2.核能已经成为一种重要的能源，氘和氚都是未来生产核能的燃料。氚是氢元素的一种原子，氚原子的核电荷数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 3.下列原子各1×1021个，总质量最大的是( ) A.氧原子 B.氯原子 C.氢原子 D.铁原子 4.下列关于原子的叙述中，错误的是( ) A.原子呈电中性 B.原子是实心球体 C.原子由原子核与核外电子构成 D.原子可以构成分子 5.最近科学家发现了一种与天体中的中子星构成类似的，只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也称为“零号元素”。有关这种粒子的说法正确的是( ) A.易失去电子 B.相当于一个氢分子的质量 C.不显电性 D.在周期表中可与氢元素占同一位 6.2010年2月19日德国重粒子研究中心宣布第112号元素的符号位Cn，它的中文名称为鎶。已知Cn的相对原子质量为277，其质子数是112，则这种原子的核外电子数为( ) A.112 B.165 C.277 D.389 7.从下列图片中不能 ．．获取的信息是( ) A.分子之间有间隔 B.硅原子是由原子核和电子构成的 C.受热水分子运动速率加快 D.构成物质的粒子有分子、原子和离子 8.中科院的全超导的“人造太阳”——托克马克核聚变试验装置的调试运行成功，使我国在该领域的研究处于世界前列。氘和氚是核聚变的原料(氘、氚原子核内都只有1个质子，但含不同数目的中子)，聚变发生后，氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述，下列说法正确的是( ) A.核聚变是化学变化 B.氘原子和氚原子属于不同元素 C.氘原子和氚原子是氢元素的两种不同原子 D.氘原子和氚原子的相对原子质量相同 9.英国科学家道尔顿最先确立了原子学说，他的中心论点主要有：①原子是不能再分的粒子；②原子是微小的实心球；③同种元素的原子，其性质和质量都相同。而现代科学实验表明：同种元素的原子内部有相同的质子数和不一定相同的中子数。从现代的观点看，你认为道尔顿的三个论点中，不确切的是( ) A.① B.①③ C.②③ D.①②③ 10.科学研究发现：氮气不活泼，在3000 ℃时仅有0.1％的分子分裂。在0 ℃常压条件下，向密闭容器M中充入一定量氮气，而后升高温度（不超过300 ℃，压强不变），若该密
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
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