原子结构和键补充思考题-2011-答案

第八章 原子结构和元素周期律 思考题试答1．氢原子光谱为什么是线状光谱？谱线的波长与能级间的能量差有什么关系？答：根据Bohr 理论，氢原子在正常状态时，核外电子处于能量最低的基态，在该状态下运动的电子既不吸收能量，也不放出能量，电子的能量不会减少，因而不会落到原子核上，原子不会毁灭。

当氢原子从外界接受能量(如加热或真空放电)时，电子就会跃迁到能量较高的激发态。

而处于激发态的点子是不稳定的，它会自发地跃迁回能量较低的轨道，同时将能量以光的形式发射出来。

发射光的频率，决定于跃迁前后两种轨道能量之差。

由于轨道的能量是不连续的，所发射出的光的频率也是不连续的，因此得到的氢原子光谱是线状光谱。

氢原子线状光谱的谱线波长为：221211R n n σλ∞⎛⎞==−⎜⎟⎝⎠1 氢原子的能量为： 213.6eV n E n −=氢原子能级间的能量差为：212222211213.613.61113.6eV n n E E E n n n n −−⎛⎞Δ=−=−=−⎜⎟⎝⎠所以，氢原子线状光谱的谱线波长与能级间的能量差关系为： h E λΔ=2．如何理解电子的波动性？电子波与机械波有什么不同？答：电子的波动性：不能理解为“电子的前进路径是迂回曲折的”。

电子不能同时用位置和动量来准确描述其运动状态。

在确定的势能V 和对应的总能量E 下，电子在核外空间某处出现的概率可以用波函数来描述。

换言之，电子的波即为“概率波”，是一种“物质波”。

机械波：是周期性的振动在媒质内的传播。

“物质波”不需要介质。

机械波是以物质质点在平衡位置的波动的形式体现出能量的变化的，而物质波(包括光波)则是由相应物质以在某一区域出现的几率的形式展示能量波动区间的。

3．试区别下列概念：(1) 连续光谱与线状光谱 (2) 基态原子与激发态原子(3) 概率与概率密度 (4) 原子轨道与电子云答：(1) 连续光谱：在波长为400～760nm之间，通过分光棱镜后没有明显分界线的彩的带状光谱；线状光谱：由一些不连续的亮线组成的狭窄谱线。

《结构化学》课程作业题第一部分：《量子力学基础和原子结构》思考题与习题1. 经典物理学在研究微观物体的运动时遇到过哪些困难？举例说明之。

如何正确对待归量子论？2. 电子兼具有波动性的实验基础是什么？宏观物体有没有波动性？“任何微观粒子的运动都是量子化的，都不能在一定程度上满足经典力学的要求”，这样说确切吗？3. 怎样描述微观质点的运动状态？为什么？波函数具有哪些重要性质？为什么？4. 简述薛定谔方程得来的线索。

求解该方程时应注意什么？5. 通过一维和三维势箱的解，可以得出哪些重要結論和物理概念？6. 写出薛定谔方程的算符表达式。

你是怎样理解这个表达式的？ *7. 量子力学中的算符和力學量的关系怎样？8. 求解氢原子和类氢离子基态和激发态波函数的思想方法是怎样的？ 9. 通过氢原子薛定谔方程一般解的讨论明确四个量子数的物理意义。

10. 怎样根据波函数的形式讨论“轨道”和电子云图象？为什么不能说p +1和p -1就是分别代表p x 和p y ? 11. 样来研究多电子原子的结构？作过哪些近似？用过哪些模型？试简单说明之。

12. 电子的自旋是怎样提出的？有何实验依据？在研究原子内电子运动时，我们是怎样考虑电子自旋的？*13. 哈特里-福克SCF 模型考虑了一些什么问题？交换能有何意义？14. 怎样表示原子的整体状态？光谱项、光谱支项各代表什么含义？洪特规则、选择定则又是讲的什么内容？15. 原子核外电子排布的规律是什么？现在哪些问题你比过去理解得更加深入了？通过本部分的学习，你对微观体系的运动规律和特点掌握了多少？在思想方法上有何收获？16. 巴尔末起初分析氢原子光谱是用波长）（422-=n n c λ，其中c 为常数，n 为大于2的正整数，试用里德伯常数H R ~求出c 值。

17. 试计算氢原子中电子处于波尔轨道n = 1和n = 4时的动能（单位：J ）和速度（单位：m·s -1）。

18. 已知电磁波中电场强度ε服从波动方程222221t c x ∂∂⋅=∂∂εε，试说明如下函数⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t x t x y νλπεε2c o s 0），（是这个方程的解。

1.在物质结构研究的历史上，首先提出原子内有电子学说的是A.道尔顿B.卢瑟福C.汤姆生D.玻尔2.以下能级符号正确的是: A.6s B.2d C.3f D.7p3.以下各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是（）A.H3O+B.BF3l4D.PCl54．x 、y为两种元素的原子，x的阴离子与y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知A.x的原子半径大于y的原子半径。

B.x的电负性大于y的电负性C.x阴离子的半径小于y阳离子的半径D.x的第一电离能小于y 的第一电离能5．某元素的原子最外电子层排布是5s25p1,该元素或其化合物不可能具有的性质是A．该元素单质是导体B．该元素单质在一定条件下能与盐酸反应C．该元素的氧化物的水合物显碱性D．该元素的最高化合价呈+5价6．下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物的是A.2s22p2和2s22p4B.3s23p4和2s22p4C.3s2 和2s22p5D.3s1和3s23p4 7．下列有关认识正确的是A．各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序分别为1、3、5、7B．各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束C．各能层含有的能级数为n—1 D．各能层含有的电子数为2n28.按能量由低到高的顺序排列，正确的一组是A．1s、2p、3d、4s B．1s、2s、3s、2p C．2s、2p、3s、3p D．4p、3d、4s、3p9.已知X、Y元素同周期，且电负性X＞Y，下列说法错误．．的是( )A.X与Y形成化合物是，X可以显负价，Y显正价B.第一电离能可能Y小于XC.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于于Y对应的D.气态氢化物的稳定性：H m Y小于H m X10.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。

产生这一现象的主要原因（）A．电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量B．电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线C．氖原子获得电子后转变成发出红光的物质D．在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应11.基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有A．1种B．2种C．3种D．8种12.人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。

第五章原子结构与元素周期性-思考题1.量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别和联系?解：量子力学的原子轨道是解薛定谔方程得到的，以满足量子化条件为前提的，适用于所有原子；玻尔先假定了一个量子化条件，从经典理论推导出来的，但只适用于氢原子，多电子原子不适用。

2. .量子力学原子模型是如何描述核外电子运动状态的?解:用四个量子数: 主量子数--------描述原子轨道的能级副量子数------ 描述原子轨道的形状角量子数-------描述原子轨道的伸张方向自旋量子数---------描述电子的自旋方向.3. 为什么任何原子的最外层最多只能有8个电子,次外层最多只能有18个电子? 解：根据能量最低原理,泡利不相容原理以及洪特规则,我们就可以推算出各电子层,电子亚层和轨道中最多能容纳多少电子,以及每一个原子的核外电子排布形式，从结果上看，最外层只出现s亚层和p亚层，最都只能有8个电子，而次外层只会出现s、p、d亚层，最有只能有18个电子。

4. 为什么周期表中各周期的元素数目并不一定等于原子中相应电子层的电子最大容量数(2n2)?解：因为存在能级交错现象，比如d区原子，最外层为n，但原子数目取决于n-1的d亚层的电子容量。

如第4-7周期的原子数据远远大于2n2。

5. 量子数n=3,l=1的原子轨道的符号是怎样的?该类原子轨道的形状如何?有几种空间取向?共有几个轨道?可容纳多少个电子?解：原子轨道符号位3p，原子轨道的形状为哑铃形，有3种空间取向，共3个轨道，可容纳6个电子。

6.(1) 试写出s区,p区,d区及ds区元素的价层电子构型.解：s区ns1-2 p区ns2np1-6 d区(n-1)d1-9ns1-2 ds区(n-1)d10ns1-2 (2) 具有下列价层电子构型的元素位于周期表中哪一个区?它们各是金属还是非金属?价层电子构型ns2 ns2np5 (n-1)d2ns2 (n-1)d10ns2所在区s p d ds金属或非金属金属非金属金属金属11. 已知某副元素的A原子,电子最后填入3d,最高氧化数为+4,元素B的原子,电子最后填入4p, 最高氧化数为+5.回答下列问题:(1) 写出A,B元素原子的电子分布式;(2) 根据电子分布,指出它们周期表中的位置(周期,区,族).解：（1）A：1s22s22p63s23p63d24s2B：1s22s22p63s23p63d104s24p3(2) A: 四周期，d区，IVB族元素B：四周期，p区，V A族元素习题1.在26Fe原子核外的3d，4s轨道内，下列电子分布哪个正确? 哪个错误? 为什么?答：(1) 不符合能量最低原理；(2) 不符合能量最低原理和洪特规则；(3) 不符合洪特规则；(4) 不符合泡利不相容原理；(5) 正确。

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。

原子结构与结合键习题与答案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个原则？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？为什么原子量不总为整数？5. 铬的原子序数为24，共有四种同位数：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。

试求铬的原子量。

6. 铜的原子序数为29，原子量为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. 铟的原子序数为49，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铟的价电子数。

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. 已知Si的原子量为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？12. 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。

13. 高分子链结构分为近程结构和远程结构。

他们各自包括内容是什么？14. 按分子材料受热的表现分类可分为热塑性和热固性两大类，试从高分子链结构角度加以解释之。

15. 分别绘出甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)之原子排列与键合。

16. 下图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。

图1-1答案5. M=00431×(24+26)+0.8376×(24+28)+0.0955×(24+29)+0.0238×(24+30)=52.05696. 73% (Cu63); 27% (Cu65)7. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p18. 1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d96s111. a)5.833×10-15b)1.168×10-14。

材料物理思考题2011第二章材料的晶态结构1、重要名词：晶体：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。

非晶态：熔体、液体和不具有晶体结构的物质准晶体：具有准周期性（周期对称性），长程无序的亚稳态，不具有固定熔点的固体物质点阵（晶格）：阵点（将构成晶体的质点抽象成纯粹的几何点）在空间呈周期性规则排列，并具有等同的周围环境的模型为点阵。

作许多平行的直线把阵点连接起来，构成一个三维的几何构架称为晶格。

晶胞：在空间点阵中，能代表空间点阵结构特点的小平行六面体；整个空间可由晶胞作三维重复堆砌而构成同素异构现象：固态金属在不同温度和压力下具有不同的晶体结构即具有多晶型性，转变的产物称为同素异构体。

合金：是指由两种或两种以上的金属或金属与非金属经熔炼、烧结或其他方法组合而成并具有金属特性的物质固溶体：是以某一组元作为溶剂，在其晶体点阵中溶入其他组元原子（溶质原子）所组成的均匀混合的固态熔体，他保持着溶剂的晶体结构类型。

间隙式固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙而形成的固溶体称为间隙固溶体。

置换式固溶体：溶质原子占据溶剂点阵的阵点，或者说溶质原子置换了溶剂点阵的部分溶剂原子这种固溶体称为置换式固溶体。

中间相：合金组元相互作用形成的晶格类型和特性完全不同于任意组元的新相即为金属化合物，或称中间相。

间隙相和间隙化合物：由过渡族金属元素与碳、氮、氢、硼等原子半径较小的非金属元素形成的化合物为间隙化合物。

超结构（超点阵，有序固溶体）：有序固溶体结构的通称陶瓷：无机非金属材料统称为陶瓷。

特种陶瓷：由人工合成原料制成的新型陶瓷材料，如：Al2O3,Si3N4,SiC,BN等。

硅氧四面体：（1）每个Si4+存在于4个O2-为顶点的四面体中心，构成硅氧四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础。

（2）[SiO4]四面体的每个顶点，即O2-最多只能为两个[SiO4]所共用。

（3）两个邻近的[SiO4]四面体之间，只能以共顶而不以共棱或共面相联接。

2011物质结构基础复习思考题物质结构基础复习题⼀、填空题1、Li 2分⼦按分⼦轨道理论表⽰的电⼦排布为222*121s s s σσσ，说明（答“有或⽆”）有 Li 2分⼦存在。

2、固溶体按溶质原⼦分布有⽆规律可分为有序固溶体和⽆序固溶体。

3、铺展是固、⽓界⾯变为液、⽓界⾯和固、液界⾯的过程。

4、根据分⼦轨道理论解释He 2分⼦不存在，是因为He 2分⼦的电⼦排布式为2*121s s σσ。

5、固体中的转变类型有四种，其中有序程度变化的是⾮晶态的晶化和结构驰豫，化学成分变化的是相分离，晶体结构变化的是同素异构转变。

6、共价键的特点是具有⽅向性和饱和性。

7、晶体中原⼦排列的紧密程度是反映晶体结构特征的⼀个重要因素。

为了定量地表⽰原⼦排列的紧密程度，通常应⽤配位数和致密度这两个参数。

8、反应扩散是指是随扩散原⼦增多超过基体固溶体溶解度极限⽽形成新相的扩散 .9、元素的电负性是指元素的原⼦在分⼦中吸引电⼦的能⼒，在周期表中，同⼀周期元素的电负性由左向右逐渐增⼤，⽽同⼀族元素的负电性由上到下逐渐减⼩。

⼆元合⾦中两组元的电负性差越⼤，越易形成形成的化合物，越不易形成（置换）固溶体。

10、⾦属典型的晶体结构类型有FCC 、BCC 和HCP ，其配位数相应为12、8、12；晶胞中原⼦数相应为4、2、6。

11低浓度⽅向进⾏，在此过程中扩散驱动⼒是化学位梯度（化学势梯度、化学⼒）。

12、刃型位错既可以作滑移运动，也可以作攀移运动，螺型位错只能作滑移运动，因为它没有多余的半原⼦⾯。

13、合⾦结晶过程中，形核时既需要结构（相起伏）起伏和能量起伏，⼜需要成分起伏。

14、⾦属结晶的过程是不断形核和长⼤的过程。

15、三元合⾦中两相平衡时，合⾦的成分点和两个平衡相的成分点，必须在同⼀直线上。

⼆、判断题（正确的打√，错误的打×）1、相变时新旧两相的化学势相等，化学势的⼀级偏微商也相等的相变称为⼀级相变。

×2、包晶转变是指由液相与⼀个固相相互作⽤，包覆原有固相形成的另⼀个新固相的转变。

第13讲原子结构化学键【练基础】1．镉(Cd)是一种重金属元素，有多种核素，下列关于9548Cd和9748Cd说法正确的是( )A.9548Cd和9748Cd属于两种不同的元素B.9548Cd和9748Cd质量数相同C.9548Cd和9748Cd是同一种核素D.9548Cd和9748Cd互为同位素【答案】D【解析】9548Cd和9748Cd都属于Cd元素，A错误；9548Cd的质量数为95，9748Cd的质量数为97，B错误；具有一定数目质子和一定数目中子的原子称为核素，9548Cd和9748Cd属于不同种核素，C错误；质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素，9548Cd和9748Cd为Cd元素的两种同位素，D正确。

2．下列关于C60、H3、O －2、N＋5等微粒的叙述错误的是( )A．碳、氢、氧、氮元素中各含有不同核素B．H3与H2化学性质相同，互为同位素C．C60与N ＋5中都含有共价键D．KO2属于含有共价键的离子化合物【答案】B【解析】核素是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子，如碳元素的核素有126C、136C、146C，氢、氧、氮元素也各有不同核素，A正确；质子数相同、中子数不同的原子互称为同位素，H3、H2是氢元素的两种不同的单质，互为同素异形体，B错误；C60与N ＋5中非金属原子间均通过共用电子对相结合，都含有共价键，C正确；KO2由K＋、O －2构成，属于离子化合物，O－2中两个氧原子间以共价键结合，D正确。

3．下列表达正确的是( )A．HClO的电子式为B．H2S的电子式可表示为C．用电子式表示Na2O的形成过程：2Na·＋―→2 D．BaCl2的电子式为【解析】HClO分子中，氧原子分别与氢原子和氯原子形成共价键，电子式为，故A错误；H2S是共价化合物，电子式可表示为，故B错误；用电子式表示Na2O的形成过程时，2个Na＋不能合并，正确的表达方式为，故C错误；BaCl2是离子化合物，电子式为，故D正确。

原子结构课后习题答案原子结构课后习题答案原子结构是化学中的重要概念，理解原子结构对于理解化学现象和反应机制至关重要。

在学习原子结构的过程中，课后习题是巩固和检验知识掌握程度的重要方式。

下面将给出一些原子结构课后习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和应用原子结构知识。

1. 电子的质量和电荷分别是多少？答案：电子的质量约为9.11×10^-31千克，电荷为-1.6×10^-19库仑。

2. 什么是原子核？由什么组成？答案：原子核是原子的中心部分，由质子和中子组成。

3. 原子的质量数是什么？如何计算原子的质量数？答案：原子的质量数是指原子核中质子和中子的总数。

原子的质量数可以通过质子数加上中子数来计算。

4. 什么是同位素？同位素有什么特点？答案：同位素是指具有相同质子数但中子数不同的原子。

同位素具有相似的化学性质，但质量不同。

5. 原子的电子排布遵循什么原则？答案：原子的电子排布遵循奥古斯特·洪特提出的洪特规则。

根据洪特规则，电子首先填充低能级轨道，然后再填充高能级轨道。

6. 什么是能级？什么是轨道？答案：能级是指原子中电子的能量状态，不同能级对应不同的能量。

轨道是指电子在原子中运动的区域，每个能级包含若干个轨道。

7. 什么是主量子数？主量子数与能级有什么关系？答案：主量子数是描述电子能级大小的量子数，用n表示。

主量子数与能级有直接关系，能级的大小与主量子数的值相关，能级越高，主量子数的值越大。

8. 什么是角量子数？角量子数与轨道有什么关系？答案：角量子数是描述电子轨道形状的量子数，用l表示。

角量子数与轨道有直接关系，不同的角量子数对应不同的轨道形状，如l=0对应s轨道，l=1对应p轨道，依此类推。

9. 什么是磁量子数？磁量子数与轨道有什么关系？答案：磁量子数是描述电子轨道在磁场中取向的量子数，用m表示。

磁量子数与轨道有直接关系，不同的磁量子数对应不同的轨道取向。

10. 什么是自旋量子数？自旋量子数与电子自旋有什么关系？答案：自旋量子数是描述电子自旋状态的量子数，用s表示。

第三章原子结构习题1.是非判断题1-1基态氢原子的能量具有确定值，但它的核外电子的位置不确定。

1-2微观粒子的质量越小，运动速度越快，波动性就表现得越明显。

1-3原子中某电子的合理的波函数，代表了该电子可能存在的运动状态，该运动状态可视为一个原子轨道。

1-4对于氢原子的1s轨道，不应该理解为电子绕核作圆周运动，因为电子有波粒二象性，它的运动轨道是测不准的。

1-5因为氢原子只有一个电子，所以它只有一条原子轨道。

1-6 p轨道的空间构型为双球形，则每一个球形代表一条原子轨道。

1-7因为在s轨道中可以填充两个自旋方向相反的电子，因此s轨道必有两个不同的伸展方向，它们分别指向正和负。

1-8不同磁量子数m表示不同的原子轨道，因此它们所具有的能量也不相同。

1-9随着原子序数的增加，n、l相同的原子轨道的能量也随之不断增加。

1-10每一个原子中的原子轨道需要有3个量子数才能具体确定，而每一个电子则需要4个量子数才能具体确定。

1-11磁量子数m决定原子轨道在空间的取向。

1-12多电子原子中，电子的能量决定与主量子数n和角量子数l。

1-13主量子n相同，角量子数l不同，随l增大，屏蔽作用增加。

1-14 3个p轨道的能量，形状、大小都相同，不同的是在空间的取向。

1-15磁量子数m=0的轨道都是球形对称的轨道。

1-16氢原子的能级中，4s=4p=4d=4f，而多电子原子中，4s<4p<4d<4f。

1-17主量子数n为4时，有4s，4p，4d，4f四条轨道。

1-18电子云的黑点表示电子可能出现的位置,疏密程度表示电子出现在该范围的机会大小。

1-19描述原子核外电子运动状态的波函数Ψ需要用四个量子数来确定。

1-20一组n，l，m组合可以表达核外电子的一种运动状态。

1-21某原子的价电子构型为2s22p2，若用四个量子数表示2p2两个价电子的运动状态，则分别为2，2，0，-1/2和2，2，1，+1/2。

1-22 Na原子的3s能级与K原子的3s能级具有相同的能量。

第一章原子结构与元素周期律第一节原子结构原子是由居于原子中心的带电的和处于核外的高速运动带电的组成。

原子核是否还可以再分？原子核的内部结构是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢？一、原子核：（一）原子核的构成1、原子核的构成：原子核由带正电的和不带电荷的构成。

2、对某一个原子来说核电荷数＝＝3、原子的质量几乎全部集中在上（填原子核，电子，质子，中子），也就是说，电子的质量很小，不到一个质子或中子质量的千分之一，可以忽略不计，原子的质量可以看作是原子核中质子和中子的质量之和。

人们将原子核中质子数和中子数之和称为质量数，质量数（A）＝（）＋（）表示一个原子，A表示Z表4、原子的表示：通常用X AZ示。

(二)核素1、元素是指。

2、核素是指。

二、核外电子排布：1、.物质在化学反应中的表现与有着密切的联系，其中扮演着非常重要的角色。

2、在含有多个电子的原子里，能量低的电子通常在离核较的区域内运动，能量高的电子通常在离核较的区域内运动。

3、通常把能量最、离核最的电子层叫做第一层，能量稍高、离核较远的电子层叫做第二层，由里向外依次类推，共有个电子层。

用字母表示依次为。

4、每层最多容纳的电子数为，最外层电子数，通常用来表示电子在原子核外的分层排布情况。

5、元素的化学性质与相关，金属元素原子的最外层电子数一般，较易电子。

非金属元素原子最外层电子数一般，较易电子。

6、元素的化合价数值与有关。

【巩固练习】1、下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?2、下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。

3、已知元素X、Y的核电荷数分别是a和b，它们的离子X m+和Y n－的核外电子排布相同，则下列关系中正确的是（）A. a = b + m + nB. a = b – m + nC. a = b + m - nD. a = b – m - n4、下列关于核外电子排布的说法中不正确的是 （ ） A 、第n 电子层中最多可容纳的电子数为2n 2 B 、第二电子层中最多可容纳的电子数为8C 、最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层D 、最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层5、核内质子数不同，核外电子数相同的两种微粒，它们可能是（ ） A 、同种元素的两种离子 B 、不同元素的离子C 、同种元素的原子和离子D 、不同种元素的原子和离子 6、在下列粒子中，中子数和质子数相等的是 ( )(1) 18O (2) 12C (3) 26Mg (4) 40K (5) 40Ca A. (5)和(2) B. (3)和(4) C. 只有(4) D. (1)和(2)7、有六种微粒，分别是M 4019、N 4020、X 4018、[]+Q 4019、[]+24020Y 、[]-Z 3717，它们隶属元素的种类是 。

第一章原子结构与元素周期系1-14Br2分子分解为Br原子需要的最低解离能为190kJ/mol,求引起溴分子解离需要吸收的最低能量子的波长与频率。

答：∵E=190kJ/mol∴每个分子解离所需要的能量为190×10-3/6.02×1023=3.156×10-19（J）所需吸收光子能量为E=hν=3.156×10-19J∴λ=c/ν=c·h/E=3×108×6.63×10-34/3.156×10-19=6.3×10-7(m)=630(nm)ν=4.76×10141-19氢原子核外电子光谱中的莱曼光谱中有一条谱线的波长为103nm，问：它相应于氢原子核外电子的哪一个跃迁？答：氢原子莱曼系的跃迁吸收光子的波数公式为ǔ=1/λ=R H·（1/12-1/n2）已知波长λ=103nm=1.03×10-7m∴1/1.03×10-7=R H·（1/12-1/n2），R H=1.09677×10-7∴n=2.95≈3∴相应于氢原子电子从n=1的轨道向n=3的轨道跃迁的过程，即从K 层→M层轨道的跃迁1-21当电子的速度达到光速的20.0%时，该电子的德布罗意波长多大？当锂原子（质量7.02amu）以相同速度飞行时，其德布罗意波长多大？答：对电子，λ=h/mv=6.63×10-34×（9.11×10-31×3×108×20%）-1=1.21×10-11m=12.1(pm)对锂原子，其m=7.02×1.660×10-24×10-3=1.165×10-26(kg)∴λ=h/mv=6.63×10-34×（1.165×10-26×3×108×20%）-1=9.48×10-16m=9.48×10-4(pm)1-23处于K、L、M层的电子最大可能数目各为多少？答：处于K层，即n=1,而每个能层能容纳的最大电子数目为2n2∴第K层：2×12=2（个）第L层：2×22=8（个）第M层：2×32=18（个）1-24以下哪些符号是错误的？(a)6s(b)1p(c)4d(d)2d(e)3p(f)3f答：(a)6s对；(b)1p错（因为n=1,则l只能是0，即s）；(c)4d对；(d)2d错（因为n=2,则l可能是0，1，即s，p轨道）；(e)3p对；(f)3f错（因为n=3,则l可能是0，1，3即s，p，d轨道）。

原子结构 化学键完卷时间：50分钟可能用到的相对原子质量：Al27一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）1．（2021·广东梅州市·高三二模）《格物探源》中提到：“天地万物皆以六十四种元质配合而成，如金银铜铁养轻淡炭等皆是元质，皆由微渺而造”，“微渺”即现代之“原子”。

下列说法错误的是A ．“元质”即现代之“元素”，现在人类发现的化学元素已超过六十四种B ．“养、轻、淡”即“氧、氢、氮”三种元素，均为短周期主族元素C ．上文中提到的八种“元质”中，有四种金属“元质”D ．“微渺”是组成物质的基本微粒，不可再分【答案】D【解析】A ．由信息可知，金银铜铁养轻淡炭等皆是元质，均为元素，目前周期表中100多种元素，则现在人类发现的化学元素多于六十四种，故A 正确；B ．“养、轻、淡”即“氧、氢、氮”三种元素，均为短周期主族元素，故B 正确；C ．金银铜铁为金属元素，养轻淡炭均为非金属元素，八种“元质”包括四种金属“元质”和四种非金属“元质”，故C 正确；D ．原子可再分，原子由质子、中子、电子构成，则“微渺”是组成物质的基本微粒，可再分，故D 错误；故选D 。

2．（2021·广东广州市·高三二模）“嫦娥五号”成功着陆月球，实现了中国首次月球无人采样返回。

月壤中的3He 可用于于核聚变，下列说法正确的是A ．3He 和4He 核外电子数相等B ．3He 和4He 是同种核素C ．3He 和4He 中子数相等D ．由3He 组成的单质为32He【答案】A【解析】A ．3He 和4He 的质子数相同，核外电子数相等，故A 正确；B ．3He 和4He 的质子数相同，中子数不同，是两种不同的核素，故B 错误；C ．3He 和4He 的质子数相同，中子数不同，故C 错误；D ．稀有气体的单质是单原子分子，故D 错误；故选A 。

3．（2021·广东肇庆市·高三三模）硼原子受α粒子(He)轰击可得碳原子和氕：1111456412B He C H +→+.其中硼原子、碳原子核外L 能层中运动的电子数目之比为A ．1∶1B ．2∶5C ．3∶2D ．3∶4【答案】D 【解析】硼原子核外L 能层中运动的电子数目为3，碳原子核外L 能层中运动的电子数目为4，二者之比为3∶4，D 项正确；故答案选D 。

第11章原子结构（一）思考题1．为什么原子光谱是线状光谱？怎样用Bohr氢原子模型解释氢原子光谱？黑体辐射和光电效应这两个实验对原子结构理论发展起了什么作用？Bohr理论对原子结构理论的发展有什么贡献？这一理论存在什么缺陷？答：（1）原子光谱是线状光谱的原因为：原子的电子排列是分能级的，电子跃迁时只吸收特定频率的光。

（2）用Bohr氢原子模型解释氢原子光谱如下：①氢原子如从外界获得能量，电子将由基态跃迁到激发态；②原子中两个能级间的能量差是确定的，当不稳定的激发态的电子自发地回到较低能级时，就以光能形式释放出有确定频率的光能，如可见光、Balmer系谱线，就是电子从n=3，4，5，6等轨道跃迁到n=2轨道时所放出的辐射；③其中最亮的一条红线（Hα）则是由n=3能级跃迁到n=2能级时所放出的，第二条（Hβ）则是由n=4能级跃迁到n=2能级时所放出的；④这种能级的不连续性，使每一个跃迁过程产生一条分立的谱线。

（3）黑体辐射和光电效应这两个实验的研究，发现了微观粒子能量量子化规律。

（4）Bohr理论对原子结构理论的发展的贡献为：将量子论的观点引入了原子结构理论，建立了轨道模型，成功地解释了氢原子光谱。

（5）Bohr理论存在的缺陷如下：①解释氢原子及一些单电子离子（或称类氢离子，如He＋、Li2＋、Be2＋等）的光谱，而无法解释这些光谱的精细结构；②对于多电子原子，即使只有两个电子的He原子，其光谱的计算值与实验结果也有很大出入；③Bohr理论没有给出量子化的根源。

2．什么叫波粒二象性？光和实物微粒具有波粒二象性的实验基础各是什么？答：（1）波粒二象性是指物质同时具有经典物理学中粒子和电磁波的某些性质。

（2）光具有波粒二象性的实验基础为光的干涉衍射实验和光电效应实验。

实物微粒具有波粒二象性的实验基础为电子衍射实验。

3．为什么宏观粒子的位置和速度可以测得很准确，而微观粒子却不能？微观粒子运动规律的主要特点是什么？答：（1）微观粒子的位置和速度不可以测得很准确的原因为：根据测不准原理，微观粒子的坐标和动量是不能同时具有确定值的，且有（2）微观粒子运动规律的主要特点为：①不可能同时准确测定微粒的位置和动量。

单项选择题：第1章原子结构与键合1.高分子材料中的C-H化学键属于。

（A）氢键（B）离子键（C）共价键2.属于物理键的是。

（A）共价键（B）范德华力（C）离子键3.化学键中通过共用电子对形成的是。

（A）共价键（B）离子键（C）金属键第2章固体结构4.以下不具有多晶型性的金属是。

（A）铜（B）锰（C）铁5.fcc、bcc、hcp三种单晶材料中，形变时各向异性行为最显著的是。

（A）fcc （B）bcc （C）hcp6.与过渡金属最容易形成间隙化合物的元素是。

（A）氮（B）碳（C）硼7.面心立方晶体的孪晶面是。

（A）{112} （B）{110} （C）{111}8.以下属于正常价化合物的是。

（A）Mg2Pb （B）Cu5Sn （C）Fe3C第3章晶体缺陷9.在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为。

（A）肖特基缺陷（B）弗仑克尔缺陷（C）线缺陷10.原子迁移到间隙中形成空位-间隙对的点缺陷称为。

（A）肖脱基缺陷（B）Frank缺陷（C）堆垛层错11.刃型位错的滑移方向与位错线之间的几何关系是？（A）垂直（B）平行（C）交叉12.能进行攀移的位错必然是。

（A）刃型位错（B）螺型位错（C）混合位错13.以下材料中既存在晶界、又存在相界的是（A）孪晶铜（B）中碳钢（C）亚共晶铝硅合金14.大角度晶界具有____________个自由度。

（A）3 （B）4 （C）5第4章固体中原子及分子的运动15.菲克第一定律描述了稳态扩散的特征，即浓度不随变化。

（A）距离（B）时间（C）温度16.在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为。

（A）原子互换机制（B）间隙机制（C）空位机制17.固体中原子和分子迁移运动的各种机制中，得到实验充分验证的是（A）间隙机制（B）空位机制（C）交换机制18.原子扩散的驱动力是。

（4.2非授课内容）（A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度19.A和A-B合金焊合后发生柯肯达尔效应，测得界面向A试样方向移动，则。