决定原子中电子能量的主要部分

量子力学知识：量子力学中的原子轨道量子力学，是研究微观粒子的物理学分支，揭示了微观世界的奥秘。

在微观物理学中，原子是一个非常重要的研究对象。

原子是由电子、质子和中子等基本粒子组成的。

其中，电子在原子中运动状态的研究，是量子力学中非常重要的内容之一。

量子力学中的原子轨道，指的是电子在原子中的运动轨迹。

本文将从原子轨道的概念、历史、性质和应用方面进行讲解。

一、原子轨道的概念原子轨道，是指电子在原子中运动时的空间位置概率分布。

在经典物理中，原子内部的电子应该按照类似于地球沿着太阳轨道运动一样，按照确定的轨道围绕着原子核运动。

但是在量子力学中，电子的运动状态受到了限制，无法精确地描述其轨道，只能用概率的方式来描述其运动状态。

因此，原子轨道的概念就诞生了。

二、原子轨道的历史20世纪初期，科学家们开始探索原子内部结构，发现原子不是像经典物理学中描述的那样，而是存在着许多奇妙而神秘的现象。

在此背景下，量子力学逐渐诞生并繁荣发展。

1925年，奥地利物理学家波尔提出了著名的波尔理论，认为电子存在于几个固定的轨道中，每个轨道分别对应一种能量状态。

在此理论的基础上，物理学家们开始尝试以这种经典的方式来解释原子结构。

然而，这一理论只能解释轻微的原子中的一些现象，对于较重的原子来说，理论完全失效。

1926年，德国物理学家薛定谔提出了波函数理论，强调电子无法被束缚在某一具体的轨道中。

他的理论将电子视为一种波动，而非具体的粒子，这一理论解释了轻微的原子中的所有现象，并且具有广泛的适用性。

同时，薛定谔的理论带来了一个全新的概念——波函数。

波函数可以用来描述电子的概率分布，也正是在此理论的基础上，原子轨道的概念才得以成立。

三、原子轨道的性质1.基态与激发态：在原子内部，电子的能量状态有多种，最低的能量状态叫做基态，而高于基态的能量状态则称为激发态。

当原子受到外界的激发时，电子会从低能级跃迁到高能级，此时会放出能量，在跃迁完成之后，电子会重新回到低能级。

初中化学原子结构知识中的8种决定关系
01
质子数决定原子核所带的电荷数(核电荷数)
因为原子中质子数=核电荷数。

02
质子数决定元素的种类
03
质子数、中子数决定原子的相对原子质量
因为原子中质子数+中子数=原子的相对原子质量。

04
电子能量的高低决定电子运动区域距离原子核的远近因为离核越近的电子能量越低，越远的能量越高。

05
原子最外层的电子数决定元素的类别
因为原子最外层的电子数
<4为金属，
>或=4为非金属，
=8(第一层为最外层时=2)为稀有气体元素。

06
原子最外层的电子数决定元素的化学性质
因为原子最外层的电子数
<4为失电子，
>或=4为得电子，
=8(第一层为最外层时=2)为稳定。

07
原子最外层的电子数决定元素的化合价
原子失电子后元素显正价，
得电子后元素显负价，
化合价数值=得失电子数
08
原子最外层的电子数决定离子所带的电荷数原子失电子后为阳离子，
得电子后为阴离子，
电荷数=得失电子数。

第二章原子结构一、选择题1、在多电子原子中，决定电子能量的量子数为（）A、nB、n、l、mC、n、l、m、mD、n、ls2、在多电子原子中，决定电子原子轨道的量子数为（）A、nB、n、l、mC、n、l、m、mD、n、ls3、在多电子原子中，决定电子运动状态的量子数为（）D、n、lA、nB、n、l、mC、n、l、m、ms4、下列多电子原子能级能量最高的是（）A、n=1，l=0B、n=2，l=0C、n=4，l=0D、n=3，l=25、下列各元素的基态原子的电子排布式违背了能量最低原理的是（）A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p46、2Px代表的意义是（）A、Px轨道上有2个电子B、2个Px轨道C、Px轨道可以有两种伸展方向D、第二电子层上沿X轴方向伸展的P轨道7、在下列各电子亚层中，能容纳电子数最多的是（）A、3dB、4pC、6sD、4f8、描述3S电子运动状态的量子数正确的一套是（）A、（3，2，0，+1/2）B、（3，0，0，-1/2）C、（3，1，0，+1/2）D、（3，1，1，-1/2）9、下列各元素的基态原子的电子排布式违背了鲍利不相容原理的是（）A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p410列各元素的基态原子的电子排布式违背了洪特规则的是（）A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p411、描述2p运动状态的量子数正确的一套是（）A、（2，1,0，1/2）B、（2，1,2，1/2）C、（2，0，1，1/2）D、（2，2，1，1/2）12、指出4d能级有几个轨道（）A、1B、2C、4D、513、指出4f能级有几个轨道（）A、2B、3C、7D、914、某基态原子的某电子量子数组合是（2，0，0，+1/2），它的轨道符号是（）A、2sB、2PxC、2PyD、2Pz15、在多电子原子中，决定电子层的量子数为（）D、n、lA、nB、n、l、mC、n、l、m、ms16、某一电子有下列成套量子数（n,l,m,m）,其中不可能存在的是（）sA、（3，2,2，1/2）B、（3，1,-1，1/2）C、（1，0，0，1/2）D、（2，-1，0，1/2）17、基态26Fe原子的最后填充的电子的四个量子数分别为（）A、3,0,0,+1/2B、3,1,1,+1/2C、.3,2,0,+1/2D、4,0,0,+1/218、某一电子有下列成套量子数（n,l,m,ms）,其中不可能存在的是（）A、（3，3,2，1/2）B、（3，1,-1，1/2）C、（1，0，0，1/2）D、（2， 1，0，1/2）19、某一电子有下列成套量子数（n,l,m,ms）,其中不可能存在的是（）A、（3，2,2，1/2）B、（3，1,-1，1/2）C、（1，0，1，1/2）D、（2， 1，0，1/2）20、表示原子轨道角度分布的函数是（）A、R(r)B、Y(Θ,r)C、. R(r) 2D、Y(Θ,r)221、同一原子中，可能存在下列量子数的两个电子（）A、（1，1，0，+2/1 ）和（1，0，0，-2/1 ）B、（2，0，1，+2/1 ）和（2，0，0，-2/1 ）C、（3，2，0，-2/1 ）和（3，2，1，-2/1 ）D、（1，0，0，-2/1 ）和（1，0，0，-2/1 ）22、下列状态中不是基态的是（）A、通常条件的气体H。

原子结构及元素周期律习题及答案一、选择题1.下列关于氢原子结构叙述不正确的是( )A. 电子在r<53pm的区域出现的几率密度大;B. 电子在r=53pm处出现的几率最大;C. 电子在r=53pm处出现的几率密度最大;D．电子在r>53pm的空间出现的几率和几率密度随r的增大都减小.2.下列关于电子云的说法不正确的是( )A. 电子云是描述核外某空间电子出现的几率密度的概念;B. 电子云是│ψ│2的数学图形;C. 电子云有多种图形，黑点图只是其中一种;D. 电子就象云雾一样在原子核周围运动，故称为电子云.3.P轨道电子云形状正确叙述为( )A. 球形对称;B. 对顶双球;C. 极大值在X.Y.Z轴上的双梨形;D. 互相垂直的梅花瓣形.4.下列说法错误的是( )A. │ψ│2表示电子出现的几率密度;B. │ψ│2表示电子出现的几率;C. │ψ│2在空间分布的图形称为电子云;D. │ψ│2值一定大于ψ值;E. │ψ│2图形与ψ图形相比，形状相同，但│ψ│2图略“瘦”些.5.下列说法不正确的是( )A. ψ表示电子的几率密度;B. ψ没有直接的物理意义;C. ψ是薛定格方程的合理解，称为波函数;D. ψ就是原子轨道.6.描述一确定的原子轨道(即一个空间运动状态)，需用以下参数( )A. n.lB. n.l.mC. n.l.m.m sD. 只需n7.下列说法正确的是( )A. 氢原子中，电子的能量只取决于主量子数n;B. 多电子原子中，电子的能量不仅与n有关，还与l有关;C. 波函数由四个量子数确定;D. m s=±½表示电子的自旋有两种方式.8.下列波函数符号错误的是( )A. ψ1.0.0B. ψ2.1.0C. ψ1.1.0D. ψ3.0.09.n=4时m的最大取值为( )A. 4B. ±4C. 3D. 010.2p轨道的磁量子数可能有( )A. 1.2B. 0.1.2C. 1.2.3D. 0.+1.-111.原子中电子的描述不可能的量子数组合是( )A. 1.0.0.+1/2B. 3.1.1.-1/2C. 2.2.0.-1/2D. 4.3.-3.-1/212.描述核外某个电子空间运动状态的量子数组合是( )A. n.lB. n.l.mC. n.l.m.m sD. n.l.m s13.n.l.m确定后，仍不能确定该量子数组合所描述的原子轨道的( )A. 数目B. 形状C. 能量D. 所填充的电子数目14.对于原子中的电子，下面哪些量子数组是容许的?( )A. n=3，l=1，m=-1B. n=3，l=1，m=2C. n=2，l=2，m=-1D. n=6，l=0，m=0E. n=4，l=-2，m=115.关于下列对四个量子数的说法正确的是( )A. 电子的自旋量子数是½，在某一个轨道中有两个电子，所以总自旋量子数是1或是0;B. 磁量子数m=0的轨道都是球形的轨道;C. 角量子数l的可能取值是从0到n的正整数;D.多电子原子中，电子的能量决定于主量子数n和角量子数l.16.在主量子数为4的电子层中，能容纳的最多电子数是( )A. 18B. 24C. 32D. 3617.多电子原子中，在主量子数为n，角量子数为l的分层上，原子轨道数为( )A. 2l+1B. n-1C. n-l+1D. 2l-118.对于多电子原子来说，下列说法正确的是( )A. 主量子数n决定原子轨道的能量;B. 主量子数n是决定原子轨道能量的主要因素;C. 主量子数n值愈大，轨道能量正值愈大;D. 主量子数n决定角量子数l的取值范围;E. 主量子数n决定原子轨道的形状.19.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. 3，2，-2，-1/2B. 2，0，0，-1/2C. 2，1，1，-1/2D. 3，2，2，+1/2E. 3，1，1，-1/220.钾原子中4s电子能量为-4.11ev，则4s电子所受的屏蔽常数为( )A. 13.6B. 16.8C. 2.2D. 1821.多电子原子中某电子能量( )A. 是精确考虑各因素后计算得到的;B. 无法计算;C. 由中心势场理论近似处理而得;D. E=-13.6×Z2/n2 (ev).22.下列说法错误的是( )A. 由于屏蔽效应，所有元素的原子中的电子所受的有效核电荷数都小于原子的核电荷数;B. 电子的钻穿效应越强，电子能量越低;C．电子所受屏蔽效应越强，电子能量越低;D. n值相同，l越小，则钻穿效应越强;E. 屏蔽效应和钻穿效应的结果引起能级交错.23.关于影响屏蔽常数σ大小的因素，正确的说法是( )A. 被屏蔽电子的l值越小，σ值越大;B. 屏蔽电子的n值越小，σ值越大;C. 被屏蔽电子离核越远，σ值越大;D. 屏蔽电子的数目越多，σ值越大;E. n=1的电子所受屏蔽σ=0.24.第六周期元素最高能级组为( )A. 6s6pB. 6s6p6dC. 6s5d6pD. 4f5d6s6p25.玻尔理论不能解释( )A. H原子光谱为线状光谱B. 在一给定的稳定轨道上，运动的核外电子不发射能量----电磁波.C. H原子的可见光区谱线D. H原子光谱的精细结构26.H原子第一激发态上的电子能量为( )A. -13.6evB. -3.4evC. -6.8evD. 13.6ev27.基态H原子的半径为( )A. 0.53pmB. 0.53nmC. 53pmD. 53nm28.H原子光谱中，电子从n=3的轨道上跳回到n=2的轨道上时谱线波长为(已知C=2.998×10m·s-1，h=6.626×10-34J·s-1) ( )A. 524nmB. 434nmC. 486nmD. 656nm29.氢原子的3d和4s能级的能量高低是( )A. 3d>4sB. 3d<4sC. 3d=4sD. 无3d，4s轨道，无所谓能量高低.30.在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是( )A. ns2np3B. ns2np5C. ns2np4D. ns2np631.下面各系列哪一个是按电离能增加的顺序排列的( )A. C.P.SeB. O.F.NeC. B.Be.LiD. Li.Na.K32.为表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成( )A. 310B. 3d10C. 3s23p63d2D. 3s23p64s233.下列原子或离子中，半径最大的是( )A. PB. S2-C. Mg2+D. Cl-34.下列原子中电离势最大的是( )A. BeB. CC. AlD. Si35.下列各对元素中，第一电离势大小顺序正确的是( )A. Cs>AuB. Zn>CuC. S>PD. Rb>SrE. Mg>Al36.氧原子的第一电子亲合势和第二电子亲合势( )A. 都是正值B. E1为正值，E2为负值C. 都是负值D. E1为负值，E2为正值37.第一电子亲合势最大的元素是( )A. FB. ClC. NaD. H38.有A，B和C三种主族元素，若A元素阴离子与B.C元素的阳离子具有相同的电子层结构，且B的阳离子半径大于C，则这三种元素的原子序数大小次序是( )A. B<C<AB. A<B<CC. C<B<AD. B>C>A39.下列电负性大小顺序错误的是( )A. H>LiB. As<PC. Si>CD. Hg>ZnE. Cu>Ag40.下列用核电荷数表示出的各组元素，有相似性质的是( )A. 1和2B. 6和14C. 16和17D. 12和24E. 19和5541.对原子轨道叙述错误的是( )A. 描述核外电子运动状态的函数;B. 核外电子运动的轨迹;C. 和波函数为同一概念;D. 图形可分为角向部分和径向部分的一个数学式子.42.首次将量子化概念应用到原子结构，并解释了原子的稳定性的科学家是( )A. 道尔顿B. 爱因斯坦C. 玻尔D. 普朗克43.X.Y是短周期元素，两者能组成化合物X2Y3，已知X的原子序数为n，则Y的原子序数为( )A. n+11B. n-11C. n-6D. n-5E. n+544. 下列叙述错误的是______。

第１章原子结构与结合健前言材料是国民经济的物质基础。

通过实践和研究表明：决定材料性能的最根本的因素是组成材料的各元素的原子结构，原子间的相互作用、相互结合，原子或分子在空间的排列分布和运动规律以及原子集合体的形貌特征等。

为此，我们需要了解材料的微观构造，即其内部结构和组织状态，以便从其内部的矛盾性找出改善和发展材料的途径。

金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子相结一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合牢固。

因此。

其熔点和硬度均较高。

另外，在离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，它们都是copyright(c) 2004 材料工程学院v1.0 版权所有1.2 原子间的键合1.2.1 金属键金属中的自由电子和金属正离子相互作用所构成键合称为金属键。

金属键的基本特点是电子的共有化。

金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子有可能同更多的原子相结合，并趋于形成低能量的密堆结构。

当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时，不至于使金属键破坏，这就使金属具有良好延展性，并且，由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电和导热性能。

1.2.2 离子键大多数盐类、碱类和金属氧化物主要以离子键的方式结合。

离子键键合的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。

一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合牢固。

因此。

其熔点和硬度均较高。

另外，在离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，它们都是良好的电绝缘体。

但当处在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，即呈现离子导电性。

1.2.3 共价键两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。

共价键键合的基本特点是核外电子云达到最大的重叠，形成“共用电子对”，有确定的方位，且配位数较小。

中硅和氧原子间的共价键示意图图1.6 sio2共价键在亚金属（碳、硅、锡、锗等）、聚合物和无机非金属材料中均占有重要地位。

共价键晶体中各个键之间都有确定的方位，配位数比较小。

原子壳层结构原子壳层结构是电子的结构，它是由若干原子核周围的电子构成的。

这些电子有着特定的能量层，被称为“原子壳”。

原子壳层结构对化学性质、有机化合物、蛋白质结构以及金属催化反应等具有重要的影响。

原子壳层结构由近中远三个能量层构成：近层、中层和远层。

这三个层有不同的特性。

近层离原子核最近，由一层电子构成；中层和远层离原子核更远，由若干层电子构成。

近层电子能量较低，稳定性较大，容易形成分子的氢键耦合，决定了元素的化学性质。

中层电子能量较高，反应活性较强，能形成有机分子的稳定结构；远层电子的能量较高，但稳定性较低，它们参与金属催化反应，使反应更容易发生。

原子壳层结构也是蛋白质结构的基础。

蛋白质是由氨基酸组成的大分子，它们之间通过氢键和螺旋形状层次结构构成一个稳定的二维平面，即“螺旋形状层次结构”。

这种结构有助于保持蛋白质的分子结构和性质。

原子壳层结构也是金属催化反应的基础。

金属催化反应可以加速一种物质向另一种物质转化的过程，其中的原子壳层结构可以调节反应的速度和活性。

金属催化反应在很多工业反应中起着关键作用，如制取汽油、产生溶剂、固定有机化合物等。

从上面可以看出，原子壳层结构是物质结构和反应性质的重要组成部分，对化学性质、有机化合物、蛋白质结构以及金属催化反应等具有重要的影响。

不仅如此，原子壳层结构也对气体及液体性质有重要的作用。

绝大多数气体和液体都由原子壳层结构构成，它们可以通过电子的排布形成分子的结构，从而影响它们的物理性质。

例如，水分子的强氢键结构能够吸引和结合色素，从而影响水的色泽和温度等参数，从而改变水的性质。

通过以上介绍，可以看出原子壳层结构十分重要，它决定了物质结构和性质，是化学、物理、生物、工业等领域的重要组成部分。

原子壳层结构的研究将为科学家提供更多有用的信息，为基础科学的发展构建良好的平台。

第一章习题1.原子中一个电子的空间位置和能量可用哪四个量子数来决定？2.在多电子的原子中，核外电子的排布应遵循哪些原则？3.在元素周期表中，同一周期或同一主族元素原子结构有什么共同特点？从左到右或从上到下元素结构有什么区别？性质如何递变？4.何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？5.铬的原子序数为24，它共有四种同位素：4.31%的Cr原子含有26个中子，83.76%含有28个中子，9.55%含有29个中子，且2.38%含有30个中子。

试求铬的相对原子质量。

6.铜的原子序数为29，相对原子质量为63.54，它共有两种同位素Cu63和Cu65，试求两种铜的同位素之含量百分比。

7.锡的原子序数为50，除了4f亚层之外其它内部电子亚层均已填满。

试从原子结构角度来确定锡的价电子数。

8.铂的原子序数为78，它在5d亚层中只有9个电子，并且在5f层中没有电子，请问在Pt的6s亚层中有几个电子？9.已知某元素原子序数为32，根据原子的电子结构知识，试指出它属于哪个周期？哪个族？并判断其金属性强弱。

10.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？11.图1-1绘出三类材料—金属、离子晶体和高分子材料之能量与距离关系曲线，试指出它们各代表何种材料。

12.已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？13.S的化学行为有时象6价的元素，而有时却象4价元素。

试解释S这种行为的原因。

14.A和B元素之间键合中离子特性所占的百分比可近似的用下式表示：这里x A和x B分别为A和B元素的电负性值。

已知Ti、O、In和Sb的电负性分别为1.5，3.5，1.7和1.9，试计算TiO2和InSb的IC%。

15.Al2O3的密度为3.8g/cm3，试计算a)1mm3中存在多少原子？b)1g中含有多少原子？16.尽管HF的相对分子质量较低，请解释为什么HF的沸腾温度(19.4℃)要比HCl的沸腾温度(-85℃)高？17. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。

泸州医学院《基础化学》试题库第二章原子结构一、选择题1、在多电子原子中,决定电子能量的量子数为（）A、nB、n、l、mC、n、l、m、m sD、n、l2、在多电子原子中，决定电子原子轨道的量子数为( ）A、nB、n、l、mC、n、l、m、m sD、n、l3、在多电子原子中，决定电子运动状态的量子数为( ）A、nB、n、l、mC、n、l、m、m sD、n、l4、下列多电子原子能级能量最高的是（)A、n=1,l=0B、n=2，l=0C、n=4，l=0D、n=3，l=25、下列各元素的基态原子的电子排布式违背了能量最低原理的是( )A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p46、2Px代表的意义是（）A、Px轨道上有2个电子B、2个Px轨道C、Px轨道可以有两种伸展方向D、第二电子层上沿X轴方向伸展的P轨道7、在下列各电子亚层中，能容纳电子数最多的是( ）A、3dB、4pC、6sD、4f8、描述3S电子运动状态的量子数正确的一套是（ )A、(3，2，0，+1/2）B、(3，0,0，-1/2)C、（3，1，0，+1/2）D、（3，1，1，—1/2）9、下列各元素的基态原子的电子排布式违背了鲍利不相容原理的是（）A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p410列各元素的基态原子的电子排布式违背了洪特规则的是( )A、C 1s22s32p1B、Li 1s22p1C、N 1s22s22px22py1D、O 1s22s22p411、描述2p运动状态的量子数正确的一套是( ）A、(2，1，0，1/2）B、(2,1，2，1/2）C、(2，0，1,1/2)D、(2，2，1，1/2)12、指出4d能级有几个轨道（）A、1B、2C、4D、513、指出4f能级有几个轨道( ）A、2B、3C、7D、914、某基态原子的某电子量子数组合是（2,0,0,+1/2)，它的轨道符号是( ）A、2sB、2PxC、2PyD、2Pz15、在多电子原子中，决定电子层的量子数为（）A、nB、n、l、mC、n、l、m、m sD、n、l）,其中不可能存在的是( ) 16、某一电子有下列成套量子数（n，l，m，msA、（3，2,2，1/2）B、（3,1，—1,1/2）C、（1,0,0,1/2）D、(2，—1，0，1/2）17、基态26F e原子的最后填充的电子的四个量子数分别为（）A、3,0，0，+1/2B、3,1，1，+1/2C、.3，2，0,+1/2D、4，0，0,+1/2）,其中不可能存在的是（ ) 18、某一电子有下列成套量子数（n,l，m，msA、(3,3，2，1/2)B、(3，1,—1，1/2)C、（1,0，0，1/2)D、（2, 1，0,1/2)），其中不可能存在的是( ）19、某一电子有下列成套量子数（n，l，m，msA、(3，2，2，1/2）B、(3，1,—1,1/2）C、（1，0,1，1/2)D、（2， 1，0，1/2）20、表示原子轨道角度分布的函数是( ）A、R（r)B、Y（Θ，r）C、. R（r) 2D、Y(Θ，r）221、同一原子中，可能存在下列量子数的两个电子（）A、(1，1，0,+2/1 ）和（1，0,0,—2/1 ）B、（2，0,1，+2/1 ）和(2，0，0,—2/1 )C、（3,2，0，—2/1 ）和(3，2,1，—2/1 ）D、(1，0，0，—2/1 )和（1，0,0,-2/1 ）22、下列状态中不是基态的是（）A、通常条件的气体H。

原子的组成和结构原子是构成物质的基本单位，是由质子、中子和电子组成的。

质子和中子位于原子核中心，电子则绕着原子核运动。

原子的组成和结构对于理解物质的性质和化学反应具有重要意义。

原子的组成原子的组成包括质子、中子和电子三种基本粒子。

质子和中子位于原子核中心，电子则绕着原子核运动。

质子和中子的质量相近，都是约1.67×10^-27千克，而电子的质量则很小，只有质子和中子的1/1836。

质子是带正电荷的粒子，其电荷量为基本电荷e，即1.6×10^-19库仑。

中子是不带电的粒子，其质量与质子相近。

电子是带负电荷的粒子，其电荷量也为e，但质量很小。

原子的结构原子的结构包括原子核和电子云两部分。

原子核是由质子和中子组成的，是原子的中心部分。

电子云则是由电子组成的，是围绕原子核运动的电子的空间分布。

原子核的直径约为10^-15米，而整个原子的直径约为10^-10米，因此原子核只占据了整个原子体积的极小部分。

原子核的质量主要由质子和中子贡献，而电子的质量则很小，可以忽略不计。

电子云是由电子组成的，是围绕原子核运动的电子的空间分布。

电子云的形状和大小取决于电子的能量和运动状态。

在基态下，电子云呈球形分布，而在激发态下，电子云则呈现出不同的形状。

原子的电子结构原子的电子结构是指电子在原子中的分布情况。

根据泡利不相容原理、电子互斥原理和洪特规则等原理，可以确定原子中电子的排布方式。

泡利不相容原理指出，同一原子中的电子不可能具有完全相同的四个量子数。

电子互斥原理指出，每个轨道最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋量子数必须相反。

洪特规则则指出，电子在填充轨道时，会优先填充能量最低的轨道。

根据这些原理，可以确定原子中电子的排布方式。

例如，氢原子只有一个电子，其电子结构为1s^1；氦原子有两个电子，其电子结构为1s^2；碳原子有六个电子，其电子结构为1s^2 2s^2 2p^2。

原子的化学性质原子的化学性质主要由其电子结构决定。

第一部分材料的原子结构1、原子结构与原子的电子结构；原子结构、原子排列对材料性能的影响。

原子结构：原子由质子和中子组成的原子核以及核外的电子所构成。

原子核内的中子显电中性，质子带有正电荷。

对电子的描述需要四个量子数：主量子数n：决定原子中电子能量以及与核的平均距离。

角动量量子数l: 给出电子在同一个量子壳层内所处的能级，与电子运动的角动量有关。

磁量子数m：给出每个轨道角动量量子数的能级数或轨道数。

自旋角动量量子数s：反映电子不同的自旋方向。

原子排列对材料性能影响：固体材料根据原子的排列可分为两大类：晶体与非晶体。

（有无固定的熔点和体积突变）晶体：内部原子按某种特定的方式在三维空间呈周期性重复排列的固体。

（常考名词解释）非晶体：指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。

（名词解释）各向异性：晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性。

（名词解释）2、材料中的结合键的类型、本质，各结合键对材料性能的影响，键-能曲线及其应用。

(常考简答题或是论述题，很重要)一次键离子键：离子键指正、负离子间通过静电作用形成的化学键。

（无方向性和饱和性）共价键：由两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。

（有方向性和饱和性）金属键：金属中的自由电子与金属正离子相互作用所构成的键合二次键范德瓦耳斯力：（又称分子间作用力）产生于分子或原子之间的静电相互作用。

氢键：与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y（与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的键，称为氢键。

（X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键）各结合键对材料性能的影响：1．金属材料：金属材料的结合键主要是金属键。

由于自由电子的存在，当金属受到外加电场作用时，其内部的自由电子将沿电场方向作定向运动，形成电子流，所以金属具有良好的导电性；金属除依靠正离子的振动传递热能外，自由电子的运动也能传递热能，所以金属的导热性好；随着金属温度的升高，正离子的热振动加剧，使自由电子的定向运动阻力增加，电阻升高，所以金属具有正的电阻温度系数；当金属的两部分发生相对位移时，金属的正离子仍然保持金属键，所以具有良好的变形能力；自由电子可以吸收光的能量，因而金属不透明；而所吸收的能量在电子回复到原来状态时产生辐射，使金属具有光泽。

原子中电子的能量只与主量子数有关原子中电子的能量只与主量子数有关
在原子中，电子的能量只与主量子数有关，这一现象也被称为预言。

其原理非
常简单，首先要理解原子由电子和质子组成。

这些电子由核子所支配，绕着核子按着一定的路径运动，电子的运动速度和振动频率由主量子数来决定。

由此可见，该物质的能量受到某种程度的限制，并且只与原子的主量子数有关。

除此之外，从实验看，每种原子都有特定的电子能量级，对应于其主量子数，
而每种原子都有特定的振动频率方式。

比如氢原子，其能量只受其主量子数1的限制，与此同样的是，锂原子的能量受其主量子限制，即数值为2。

因此，原子的能
量状态以及变化都与主量子数有关。

主量子数表示原子的基本特性，这是由哈密顿的原子能量模型所确定的。

该模
型显示，电子的能量和主量子数成正比，即电子越多，能量也就越高。

值得注意的是，以上原子特性应该是在电子能量低于核子时有效。

当电子能量
趋于零时，其能量也就趋向于零，也就是原子不具有任何能量。

可以总结，原子中电子的能量只与主量子数有关，这个现象被称为哈密顿原子
能量模型。

这是一个非常有用的模型，可以用来预测和解释原子中电子的能量变化。

原子内层跃迁所涉及能量1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍原子内层跃迁以及其在物理学和化学领域中的重要性。

原子内层跃迁是指电子从一个原子的内层能级跃迁到另一个内层能级的过程。

这种跃迁在原子的电子结构中起着至关重要的作用，它决定了原子、分子和固体材料的多种性质，包括能带结构、电导性、光谱学等。

因此，研究原子内层跃迁对于理解和探索物质的特性具有重要意义。

原子内层跃迁涉及的能量变化是指电子在跃迁过程中吸收或释放的能量。

在跃迁中，电子从一个能级向另一个能级转移，其能量差决定了跃迁的频率和性质。

这些能量变化可以通过光谱分析等实验手段来研究和测量。

对于原子和分子的能级结构研究和电子能谱的解释，准确地确定原子内层跃迁所涉及的能量非常重要。

本文将详细探讨原子内层跃迁的定义、机制以及所涉及的能量变化。

通过深入研究原子内层跃迁的重要性，我们可以更好地理解和解释物质的性质。

并且，本文还将展望未来的研究方向，为原子内层跃迁相关领域的进一步发展提供参考。

1.2 文章结构本文旨在探讨原子内层跃迁所涉及的能量变化。

为了使读者更好地了解文章的结构和内容，下面将对本文的章节安排进行介绍。

第一部分是引言部分，包括概述、文章结构和目的。

在概述中，将简要介绍原子内层跃迁的背景和重要性。

接着，将介绍文章的结构，即将要讨论的各个章节以及它们之间的逻辑关系。

最后，说明本文的目的，即为了研究原子内层跃迁所涉及的能量变化并总结其重要性和未来研究方向。

第二部分是正文部分，主要分为两个章节：原子内层跃迁的定义和机制以及原子内层跃迁所涉及的能量变化。

在2.1章节中，将详细解释原子内层跃迁的定义和机制，包括电子的能级结构、原子核和电子之间的相互作用等。

同时，也会介绍一些常见的原子内层跃迁过程和其背后的物理原理。

在2.2章节中，将着重讨论原子内层跃迁所涉及的能量变化。

将介绍能量的定义和计算方法，并分析原子内层跃迁时能量的变化情况。

同时，将探讨原子内层跃迁对能量的吸收和释放有何影响，以及这种能量变化对其他物理过程的影响。

四个量子数的物理意义和取值要求(1).主量子数n：描述原子中电子出现几率最大区域离核的远近(电子层数); 决定电子能量高低。

取值：n=1 2 3 4 56……电子层符号 K L M N O P……对于氢原子其能量高低取决于n但对于多电子原子，电子的能量除受电子层影响，还因原子轨道形状不同而异，（即受角量子数影响）(2)角量子数l：它决定了原子轨道或电子云的形状或表示电子亚层（同一n层中不同分层）意义:在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能量。

之所以称l为角量子数，是因为它与电子运动的角动量M有关。

如M=0时，说明原子中电子运动情况同角度无关，即原子轨道或电子云形状是球形对称的。

角量子数，l只能取一定数值。

(3)磁量子数m：决定波函数(原子轨道)或电子云在空间的伸展方向，决定角动量在空间的给定方向上的分量大小。

(4)自旋量子数ms：ms=±1/2,表示同一轨道中电子的二种自旋状态第每个值代表一个亚层。

第一电子层只有一个亚层，第二电子层有两个亚层，以此类推。

亚层用光谱符号等表示。

角量子数、亚层符号及4f花同一电子层中，随着的增大，原子轨道能量也依次升高，即Ens＜Enp＜End＜Enf，即在多电子原子中，角量子数与主量子数一起决定电子的能级。

每一个值表示一种形状的电子云。

与主量子数决定的电子层间的能量差别相比，角量子数决定的亚层间的能量差要小得多。

三、磁量子数(m)原子轨道不仅有一定的形状，并且还具有不同的空间伸展方向。

磁量子数m(就是用来描述原子轨道在空间的伸展方向的)。

磁量子数的取值受角量子数的制约，它可取从＋l到－l，包括0在内的整数值，l确定后，m可有2 ＋1个值。

当l=0时，m=0，即s轨道只有1种空间取向；当l=1时，m=＋1、0、—1，即p轨道有3种空间取向；当l=2时，m=＋2、＋1、0、—1、—2，即d轨道有5种空间取向。

1 23综上所述，用n，l和m三个量子数即可决定一个特定原子轨道的大小、形状和伸展方向。

j为能级的内量子数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：内量子数是描述原子中电子状态的一种参数，包括主量子数、角量子数、磁量子数和自旋量子数。

而在描述原子的能级时，我们还需要引入内量子数这一概念，它用来指示一个特定轨道能级中电子的具体状态。

在这里，我们来讨论一下内量子数j。

j为能级的内量子数，是指在原子的每一个能级中，不同的j值对应着不同的电子轨道状态。

j是角量子数l 以及自旋量子数s 的函数，通过j = l ± 1/2 来进行计算。

在角量子数l已知的情况下，j可以取l ± 1/2的其中一个值，这决定了电子在该轨道内的运动状态。

对于s=1/2的单电子体系来说，j的取值范围是l±1/2，所以电子的内量子数j可以为l+1/2或者l-1/2。

当l=0时，j只能取1/2，而当l=1时，j可以取3/2或者1/2。

这意味着对于不同的角量子数l，j的取值范围也不同，这进一步影响了原子中电子的运动状态。

在原子物理学中，j为能级的内量子数不仅与电子的轨道形状有关，还与原子的磁矩、能级结构等有关。

它决定了电子在原子中的具体能级分布，同时也反映了原子内部的电子云结构。

通过研究j为能级的内量子数，可以更深刻地理解原子的结构和性质。

除了在原子物理学中的应用外，j为能级的内量子数还被广泛运用于量子力学领域。

通过j值的不同，可以分析和预测原子在外加电场、磁场等条件下的行为，进一步指导相关的实验研究和技术应用。

j为能级的内量子数在量子力学研究和应用中扮演着重要的角色。

j为能级的内量子数是描述原子中电子状态的重要参数之一，通过它我们可以了解电子在不同轨道中的具体行为。

通过研究j值的变化，可以深入探讨原子的结构和性质，进而为量子力学领域的研究提供更多的参考和启发。

希望本文对读者对j为能级的内量子数有更深入的了解和认识。

第二篇示例：内量子数是描述原子内部结构的一组数值，其中一个重要的内量子数是能级表示为n，它决定了电子在原子中的能量和轨道。

⽆机化学期末考试模拟习题《⽆机化学》（上册）期末考试模拟试卷试卷(⼀)⼀、填空题( 每空1分,共30分)1.测定溶液酸碱性的⽅法很多,定性测定可⽤_______________.定量测定可⽤____________.2.原⼦轨道组成分⼦轨道的原则是: 对称性原则、________________原则、_________________原则。

3.已知下列元素在周期表中的位置,写出它们的外层电⼦构型和元素符号.(1) 第四周期第ⅣB族________________________;(2) 第五周期第ⅥA族________________________.4.空⽓中的SO2与⽔作⽤并经氧化,⽣成___________ 使⼤理⽯转化为_________, ________,因⽽使雕象遭到破坏.5.分⼦分散系是⼀种单相体系, 粗分散系是⼀种_________, 胶体分散系是⼀种_________.6.已知反应: ２NO+Cl2 =２NOCl,当C NO 增⼤⼀倍,其反应速度为原来的4倍,⽽C(Cl2) 增⼤⼀倍,其反应速度为原来的2倍,其反应速度⽅程为______________,该反应为___________级反应.7.含醋酸,醋酸钠各0.1mol·L-1的溶液90mL,加⼊10mL0.01mol·L-1的NaOH,加NaOH前溶液的pH值是________,加⼊NaOH后溶液的pH是_______. 已知ＫHAc=1.8×10-58.从⽔的E—pH图可知:(b)线代表_________________________________________处于电化学平衡时电极电势和pH值的关系线,(a)(a)线代表________________________________________处于电化学平衡时电极电势和pH值的关系线。

9.稀有⽓体的第⼀个化合物—————————，，是由————————于————————年制备的。