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第8章 原子结构8.1 复习笔记一、氢原子光谱与Bohr 理论 1．氢原子光谱（1）线状光谱：元素的原子辐射所产生的具有一定频率的、离散的特征谱线。
（2）氢原子光谱特征：①线状光谱；②频率具有规律性。
（3）氢原子光谱的频率公式1512212113.28910()s v n n -=⨯- 【注意】n 2＞n 1，且均为正整数，n 1＝2时，n 2＝3，4，5，6。
2．Bohr 理论Bohr 理论（三点假设）：（1）定态假设：核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上稳定运行，且不辐射能量； （2）跃迁规则：①基态→激发态：电子处在离核最近、能量最低的轨道上（基态）；原子获得能量后，基态电子被激发到高能量轨道上（激发态）；②激发态→基态：不稳定的激发态电子回到基态释放光能，光的频率取决于轨道间的能量差。
光能与轨道能级能量的关系式为 h ν＝E 2－E 1＝ΔE氢原子能级图如图8-1-1所示。
图8-1-1 氢原子光谱中的频率与氢原子能级能级间能量差为H 221211()E R n n ∆=-式中，R H 为Rydberg常数，其值为2.179×10－18J 。
n 1＝1，n 2＝∞时，ΔE ＝2.179×10－18J ，为氢原子的电离能。
二、微观粒子运动的基本特征 1．微观粒子的波粒二象性定义：具有粒子性和波动性的微观粒子。
微观粒子的波长为h hmv pλ==式中，m 为实物粒子的质量；v 为粒子的运动速度；p 为动量。
2．不确定原理Heisenberg 不确定原理：处于运动状态的微观粒子的动量和位置不能同时确定。
表示为4hx p π∆⋅∆≥式中，Δx 为微观粒子位置的测量偏差；Δp 为微观粒子的动量偏差。
【注意】波动性是大量粒子运动或一个粒子多次重复运动所表现出来的性质。
三、氢原子结构的量子力学描述 1．薛定谔方程与量子数 （1）薛定谔方程()2222222280mE V x y z hψψψπψ∂∂∂+++-=∂∂∂ 式中，ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式，即原子轨道；E 为轨道能量（动能与势能总和）；V 为势能；m 为微粒质量；h 为普朗克常数；x ，y ，z 为微粒的空间坐标。
第八章原子结构一、选择题（每题3分，共30分）1. 第四周期元素原子中未成对电子数最多可达（A）4个（B）5个（C）6个（D）7个2. 下列元素中，原子半径最接近的一组是（A）Ne，Ar，Kr，Xe；（B）Mg，Ca，Sr，Ba;（B）B，C，N，O；（D）Cr，Mn，Fe，Co。
3. 下列基态原子的电子构型中，正确的是（A）3d94s2（B）3d44s2（C）4d105s0（D）4d85s24. 具有下列电子构型的元素中，第一电离能最小的是（A）n s2n p3（B）n s2n p4（C）n s2n p5（D）n s2n p65.镧系收缩使下列各对元素中性质相似的是（A）Mn和Tc （B）Ru和Rh （C）Nd和Ta （D）Zr和Hf6. 氢原子的3d和4s能级的能量高低是：（A）3d > 4s（B）3d < 4s（C）3d = 4s（D）无3d，4s轨道,无所谓能量高低7. 下列各组元素按电负性大小排列正确的是（A）F＞N＞O（B）O＞Cl＞F（C）As＞P＞H（D）Cl＞S＞As8. 下列各对元素中，第一电子亲和能大小排列正确的是（A）O＞S（B）F＜C（C）Cl＞Br（D）Si＜P9. P区元素的电子排布特征结构是：(A) np6(B) ns2 np1~ 6(C) ns2(n-1)p6(D) ns2(n-1)d10np610、下面是一些电子的量子数，能量最高的电子是：(A) 3，0，0，–1/2（B）3，2，0，+1/2(C) 4，0，0，–1/2（D）3，1，–1，–1/2二、填空题（每空1分，共25分）1. 4P亚层中轨道的主量子数为，角量子数为，该亚层的轨道最多可以有种空间取向，最多可容纳个电子。
2. 周期表中最活泼的金属为，最活泼的非金属为。
3. 某元素基态原子失去3个电子后，3d轨道半充满，其原子序数为。
它在第周期，族，属于区元素。
4. 核外电子排布的三原则是；；。
第八章原子结构一、是非题1、电子在原子核外运动的能量越高，它与原子核的距离就越远。
任何时候1s电子总比2s电子更靠近原子核，因为 E2s > E1s。
2、在电子云图形中，黑点越密的地方其几率密度就越大，电子出现的机会就越多；反之，黑点越稀的地方，电子出现的机会就越少。
3、3p电子的电子云图象代表了它在核外空间几率密度的分布而不是径向几率分布。
4、原子中某电子的各种波函数，代表了该电子可能存在的各种运动状态，每一种状态可视为一个轨道。
5、n=2的原子轨道离核的平均距离是n=1的原子轨道离核距离的2倍；m=+2说明该轨道的方向是+2，m=0说明该轨道无方向。
6、氢原子中，2s与2p轨道是简并轨道，其简并度为4；在钪原子中，2s与2p 轨道不是简并轨道，2px，2py，2pz为简并轨道，简并度为3。
7、根据原子轨道能级图和能级高低的顺序，氟原子2p电子能量应比铍原子2s电子能量高。
8、在元素周期表中，每一周期的元素个数正好等于该周期元素最外电子层轨道可以容纳的电子个数。
9、元素在化合物中的最高氧化数，不一定等于该元素在周期表中的族次。
10、就热效应而言，电离能一定是吸热的，电子亲和能一定是放热的。
11、原子中某电子所受到的屏蔽效应可以认为是其它电子向核外排斥该电子的效应。
12、根据原子轨道的能级，人们将能量相近的轨道划为同一能级组。
周期表中同一周期各元素的最外层电子，属于同一能级组，它们的能量也很相近。
13、铬原子的电子排布为Cr：[Ar]4s13d5，由此得出，洪特规则在与能量最低原理出现矛盾时，首先应服从洪特规则。
14、s区元素原子丢失最外层的s电子得到相应的离子，d区元素的原子丢失处于最高能级的d电子而得到相应的离子。
15、元素的电子亲和能和电离能的递变趋势完全一致，电子亲和能大意味着容易得到电子而不易失去电子，电离能也应该比较大。
电离能小的元素，它的电子亲和能也小。
二、选择题1、玻尔在他的原子理论中：A、证明了电子在核外圆形轨道上运动B、推导出原子半径与量子数平方成反比C、应用了量子力学的概念和方法D、解决了氢原子光谱和电子能量之间的关系问题2、波函数和原子轨道二者之间的关系是：A、波函数是函数式，原子轨道是电子轨迹B、波函数和原子轨道是同义词C、只有轨道波函数与原子轨道才是同义的D、以上三种说法都不对3、轨道上的电子在xy平面上的电子几率密度为0：A、3PzB、3dz2C、3sD、3Px4、估计一电子受屏蔽的总效应，一般要考虑的排斥作用是：A、内层电子对外层电子B、外层电子对内层电子C、所有存在的电子对该电子D、同层和内层电子对该电子5、电子的钻穿本领和受其它电子屏蔽的效应之间的关系是A、本领越大，效应越小B、本领越大，效应越大C、上述两种关系都可能存在D、没有一定关系6、多电子原子的原子轨道能级顺序随着原子序数的增加：A、轨道能量逐渐降低，但能级顺序不变B、轨道能量基本不变，但能级顺序改变C、轨道能量逐渐增加，能级顺序不变D、轨道能量逐渐降低，能级顺序也会改变7、下列电子构型中，电离能最低的是：A、ns2np3B、ns2np4C、ns2np5D、ns2np68、下列元素中，第一电离能最大的是A、BB、CC、AlD、Si9、下列元素中，其电负性依次减小的是：A、K Na LiB、O Cl HC、As P HD、三者都是10、原子轨道中“填充”电子时必须遵循能量最低原理，这里的能量主要是指：A、亲合能B、电能C、势能D、动能11、各元素原子的电子排布中有的出现“例外”的现象，对于这些元素：A、电子填充的三原则不适用B、电子填充的三原则互相矛盾C、通常使用的能级图不准确D、三者都有可能12、在周期表中，氡(86号)下面一个未发现的同族元素的原子序数应该是：A、150B、136C、118D、10913、下列哪一原子的原子轨道能量与角量子数无关?A、NaB、NeC、FD、H14、零族元素中原子序数增加电离能随之减少，这符合哪条规律?A、原子量增加致使电离能减小B、核电荷增加致使电离能减小C、原子半径增加致使电离能减小D、元素的金属性增加致使电离能减小15、下列原子中，第一电子亲合能最大(放出的能量最多)是：A、NB、OC、PD、S16、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数中哪一组是合理的?A、(2,1,-1,-1/2) B、.(0,0,0,+1/2) C、(3,1,2,+1/2) D、(2,1,0,0)三、填空题1、宏观物体的运动可用方程 F=ma 描述,但微观物体的运动要用量子力学中的描述。
