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无机化学原子结构无机化学是研究无机化合物的合成、结构、性质及其在工农业中应用的一门学科。
原子结构是无机化学的基础，它涉及到原子的组成、结构、性质以及原子与其他物质之间的相互作用等方面。
下面将从电子结构、原子轨道、原子能级等多个方面介绍原子结构的相关内容。
电子结构是原子结构的关键组成部分。
根据量子力学的理论，电子在原子中分布在不同的能级上。
每个能级具有特定的能量，并且每个能级可以容纳一定数量的电子。
根据泡利不相容原理，每个能级上的电子自旋方向必须相反，即一个能级最多容纳两个电子。
当外层电子能量最高时，原子稳定性最好。
原子轨道是描述电子在原子中运动的概念。
原子轨道主要分为s、p、d、f四种轨道。
s轨道是最靠近原子核的轨道，能容纳最多两个电子。
p轨道是次于s轨道的轨道，能容纳最多六个电子。
d轨道是再次次于p轨道的轨道，能容纳最多十个电子。
f轨道是最外层的轨道，能容纳最多十四个电子。
原子轨道的结构决定了原子性质的差异，如化合价、键合方式等。
原子能级是描述原子能量的概念。
每个原子能级对应一个能量值，随着能级的增加，能量也相应增加。
根据原子能级的性质，可以将电子分为基态电子（处于最低能级）和激发态电子（处于高能级）。
当原子受到外界能量的激发时，基态电子会跃迁到高能级，从而形成激发态。
激发态电子在不稳定的情况下，会通过放射能量的方式返回到基态，这种现象称为原子的激发和辐射。
原子结构还涉及到原子的核和电子的相互作用。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。
质子和中子都存在于原子核的非常小的空间中，它们之间存在着强相互作用力，使得原子核的结构非常稳定。
电子则围绕着原子核旋转，电子和原子核之间的相互作用力称为库仑力。
这种库仑力使得电子在原子轨道中保持相对稳定的运动，从而维持着原子的稳定性。
总之，原子结构是无机化学的基础，它涉及到原子的电子结构、原子轨道、原子能级等多个方面。
通过对原子结构的研究，我们可以了解原子的性质和行为规律，从而为无机化学的研究和应用提供基础。
第九章原子结构和元素周期律首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题答案难题解析[TOP]例9-1 什么是原子轨道？原子轨道是什么样子？析原子轨道不是像月球绕地球运动或地球绕太阳运动的那种圆形或椭圆形的运动轨迹，因为原子核外的电子具有波粒二象性，不可能同时有确定的位置和速度，也就无法按照一定方向行进。
电子的运动并不是没有规律可循：我们不能知道某一刻电子在什么位置，但是我们能知道它出现在那个位置的可能性有多大。
为了表达这样的概率，人们发现了波函数。
波函数的几何图形就是原子轨道的形状。
答原子中的电子在核外空间出现的概率是通过波函数描述的，波函数的平方的意义是电子在核外空间出现的概率密度。
习惯上把这种描述电子运动的波函数称作原子轨道。
原子轨道的角度部分和径向部分可以用几何图形表现出来。
角度部分的几何图形是原子轨道的形状，如s轨道是球形的，p轨道是哑铃形的。
径向部分的图形是曲线，例如径向分布函数曲线的峰表现据原子核一定距离处电子概率的极大值。
例9-2 概率密度、概率、径向分布函数之间是些什么关系？析概率就是可能性。
电子在原子核外的整个无限区间出现的概率为1，在空间某一有限区域出现的概率必小于1。
这个空间区域电子概率的大小与空间区域的大小和概率密度有关，是这两个因素的总体体现。
答概率密度反映了电子在原子核外的某一点周围微小区域单位体积内出现的概率，概率密度与此微体积的乘积就是这个微区域的电子概律；把微体积扩大到无限空间，概率等于1。
如果把微小区域定义为离原子核一定距离的球形表面乘以表面上微壳层的厚度，那么概率密度函数乘以求表面积所得到的径向分布函数，表现了离原子核一定距离处电子概率的大小。
例9-3 为什么周期表中从左到右原子半径减小，从上到下原子半径增大？非金属元素的原子一般都比金属原子小吗？析原子半径的大小可以表现为电子出现的平均概率离原子核的远近，或者直接说电子离核的远近，它受核对电子吸引力大小的直接影响。
第九章原子结构和元素周期律§本章摘要§1.微观粒子运动的特殊性微观粒子的波粒二象性测不准原理微观粒子运动的统计性规律2.核外电子运动状态的描述薛定谔方程用四个量子数描述电子的运动状态几率和几率密度径向分布和角度分布3.核外电子排布和元素周期律多电子原子的能级核外电子排布原则元素周期表科顿（F. A. Cotton) 轨道能级图斯蕾特（Slater) 规则4.元素基本性质的周期性原子半径电离能电子亲合能E电负性, , 射线粒子散射实验的质能联系公式 E = m, : , : , h = 6.626与相关速度方程:所以如果位置测不准量为x,量为p,原子半径为m,大测不准量为x 10m, 量v.9.11x Kg.2m =0.01Kg, x = m, v:第九章原子结构和元素周期律§本章摘要§1.微观粒子运动的特殊性微观粒子的波粒二象性测不准原理微观粒子运动的统计性规律2.核外电子运动状态的描述薛定谔方程用四个量子数描述电子的运动状态几率和几率密度径向分布和角度分布3.核外电子排布和元素周期律多电子原子的能级核外电子排布原则元素周期表科顿（F. A. Cotton) 轨道能级图斯蕾特（Slater) 规则4.元素基本性质的周期性原子半径电离能电子亲合能E电负性波函数是核外电子出现区域的函数。
为一个二阶偏微分方程：此方程= f(x, y, z)：V = - (), 则可求解出和r,,,数的下标波函数的下标对于单电子体系, H 或,角动量，P = mv, (KJ.)，单电子原子:多电子原子:为屏蔽系数，个值共1, 有三种空间取向Ms = ms (h/2)“”“”m(h/2)n,l,m通过本例得到结论在同一原子中两个电子同时存在在此= , 则有: w = X V 可用积. - r的形象化是是波函数，或波函数的线性组(r,,) or (x,y,z) , 无法用立体图形画出来与考察单位厚度球壳内电子出即在半径r: D(r) =:数:按如下方式进行计算得到对应Y(,) 的数据则(Pz)和轨道的与: 只有径向比无正负第九章原子结构和元素周期律§本章摘要§1.微观粒子运动的特殊性微观粒子的波粒二象性测不准原理微观粒子运动的统计性规律2.核外电子运动状态的描述薛定谔方程用四个量子数描述电子的运动状态几率和几率密度径向分布和角度分布3.核外电子排布和元素周期律多电子原子的能级核外电子排布原则元素周期表科顿（F. A. Cotton) 轨道能级图斯蕾特（Slater) 规则4.元素基本性质的周期性原子半径电离能电子亲合能E电负性:对于多电子体系:其中 = Z-, Z, 为屏= Z -可以看出l 大的, 相反: l l小的,电荷,主要是10只填一个电子成, 未达到,: ,区:,: ,: ,: ,除钍为外和.: 判断: 全充满: 中一个电子, ,关键在于如何确定屏蔽系数值=0 (: =0.35 [(1s)组的两个电子的相互屏蔽系数为=0.30]层上的每个电子的=0.85, (n-2)=1.00=1.00将各个值与相应电子数目乘积的和即为公式中的总,,求出,第九章原子结构和元素周期律§本章摘要§1.微观粒子运动的特殊性微观粒子的波粒二象性测不准原理微观粒子运动的统计性规律2.核外电子运动状态的描述薛定谔方程用四个量子数描述电子的运动状态几率和几率密度径向分布和角度分布3.核外电子排布和元素周期律多电子原子的能级核外电子排布原则元素周期表科顿（F. A. Cotton) 轨道能级图斯蕾特（Slater) 规则4.元素基本性质的周期性原子半径电离能电子亲合能E电负性只有当时，对称性较高的半充满和全充满时，所以比较大）长周期：为结短周期：电子填加到外层轨道少, Z*增加的幅度大填加到(n-1)度小, 所以超长周期：内过渡系核对电子的吸引增强I增大.短周期[He], 的一个电W = 1.602库仑= 1.602焦耳E = 1.602x13.6x6.02= 1312 (KJ/mol)4全充满的稳定结构, 所以[He], 为半充满结构突然增大电子结构为[He], 失去的一个电子到半[He], [Ar], 无法解释[Ar], 的电子达到的稳定结构,半充核对的Co 和 Ni : [Ar]和[Ar], [Ar],123[He], 2p能:再看电子亲合能：所以：: H < H(此分界为经验判断的电负性最小。
原子结构讲解
原子结构是指原子的组成以及各组成部分之间的相对位置。
原子是由原子核和核外电子组成的，原子核位于原子的中心，核外电子围绕原子核高速旋转。
原子结构示意图是一种表示原子结构的图示，它用圆圈和小圈分别表示原子核和核内质子数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层的电子数。
原子的核外电子是分层排列的，从里到外分别称为第一层、第二层、第三层等。
每层最多可以排2×(n)^2个电子，其中n表示层数。
最外层电子数不
超过8个，次外层电子数不超过18个，倒数第三层不超过32个。
原子的性质由其核外电子的排布决定。
根据电子排布的不同，原子可以分为金属原子、非金属原子和稀有气体原子。
金属原子的最外层电子数一般小于4，容易失去电子，表现出金属的特性；非金属原子的最外层电子数一般大
于或等于4，容易得到电子，表现出非金属的特性；稀有气体原子的最外层电子数为8个（氦为2个），是一种稳定结构，表现出稀有气体的特性。
以上就是原子结构的简要介绍，如需获取更多信息，建议查阅化学书籍或咨询化学专家。
第九章原子结构和元素周期律一、选择题1. 某原子的基态电子组态是[Xe]4f145d106s2，该元素属于( )A. 第六周期，IIA族，s区B. 第六周期，IIB族，p区C. 第六周期，IIB族，f区D. 第六周期，IIA族，d区E. 第六周期，IIB族，ds区2. 某一电子有下列成套量子数(n、l、m、s)，其中不可能存在的是( )A. 3，2，2，1/2B. 3，1，-1，1/2C. 1，0，0，-1/2D. 2，-1，0，1/2E. 1，0，0，1/23.下列说法中，正确的是( )A. 主量子数为1时，有自旋相反的两个轨道。
B. 主量子数为3时，3s、3p、3d共三个轨道。
C. 在除氢以外的原子中，2 p能级总是比2s能级高。
D. 电子云是电子出现的概率随r变化的图像。
E. 电子云图形中的小黑点代表电子。
4. 基态29Cu 的电子组态是( )A. [Ar]4s23d4B. [Kr] 3d44s2C. [Ar] 3d104s1D. [Xe]4s13d5E. [Xe] 3d44s25. Ne的E l s与Kr的E l s相比，应有( )A. E l s(He) = E l s(Kr)B. E l s(He)＜E l s(Kr)C. E l s(He)＞E l s(Kr)D. E l s(He) ＜＜E l s(Kr)E. 无法比较。
6. 在多电子原子中，决定电子能量的量子数为( )A.nB. n和lC. n，l和mD. lE. n，l，m，和s7. 某原子的基态电子组态是[Kr]4d105s25p1，该元素的价层电子是( )A. 4d105s25p1B. 5s25p1C. 5p1D. 4d10E. 4d105p18. 基态19K原子最外层电子的四个量子数应是( )A. 4，1，0，1/2B. 4，1，1，1/2C. 3，0，0，1/2D. 4，0，0，1/2E. 4，1，-1，1/29. de Broglie关系式是( )A. Δx·Δp≥ h / 4πB. hν= E2 - E1C. λ= h / pD. λ= c /νE. p = mν10.填电子时下列能级能量最高的是( )A. n = 1，l = 0B. n = 2，l = 0C. n = 4，l = 0D. n = 3，l = 2E. n = 2，l = 111.下列能级属于同一个能级组的是( )A. 3s3p3dB. 4s4p4d4fC. 6p7s5f6dD. 4f5d6s6pE. 2s2p3s12.下列关于电子亚层的正确说法是( )A. p亚层有一个轨道B. 同一亚层的各轨道是简并的C. 同一亚层电子的运动状态相同D. d亚层全充满的元素属主族E. s亚层电子的能量低于p亚层电子答：1.E 2.D 3.C 4.C 5.C 6.B7.B 8.D 9.C 10. D 11.D 12.B二、填空题1.屏蔽作用使电子的能量，钻穿作用使电子的能量。
第九章原子结构和元素周期律首页难题解析学生自测题学生自测答案章后习题解答难题解析例9-1 什么是原子轨道？原子轨道是什么样子？析原子轨道不是像月球绕地球运动或地球绕太阳运动的那种圆形或椭圆形的运动轨迹，因为原子核外的电子具有波粒二象性，不可能同时有确定的位置和速度，也就无法按照一定方向行进。
电子的运动并不是没有规律可循：我们不能知道某一刻电子在什么位置，但是我们能知道它出现在那个位置的可能性有多大。
为了表达这样的概率，人们发现了波函数。
波函数的几何图形就是原子轨道的形状。
答原子中的电子在核外空间出现的概率是通过波函数描述的，波函数的平方的意义是电子在核外空间出现的概率密度。
习惯上把这种描述电子运动的波函数称作原子轨道。
原子轨道的角度部分和径向部分可以用几何图形表现出来。
角度部分的几何图形是原子轨道的形状，如s轨道是球形的，p轨道是哑铃形的。
径向部分的图形是曲线，例如径向分布函数曲线的峰表现据原子核一定距离处电子概率的极大值。
例9-2 概率密度、概率、径向分布函数之间是些什么关系？析概率就是可能性。
电子在原子核外的整个无限区间出现的概率为1，在空间某一有限区域出现的概率必小于1。
这个空间区域电子概率的大小与空间区域的大小和概率密度有关，是这两个因素的总体体现。
答概率密度反映了电子在原子核外的某一点周围微小区域单位体积内出现的概率，概率密度与此微体积的乘积就是这个微区域的电子概律；把微体积扩大到无限空间，概率等于1。
如果把微小区域定义为离原子核一定距离的球形表面乘以表面上微壳层的厚度，那么概率密度函数乘以求表面积所得到的径向分布函数，表现了离原子核一定距离处电子概率的大小。
例9-3 为什么周期表中从左到右原子半径减小，从上到下原子半径增大？非金属元素的原子一般都比金属原子小吗？析原子半径的大小可以表现为电子出现的平均概率离原子核的远近，或者直接说电子离核的远近，它受核对电子吸引力大小的直接影响。
所以本题的关键是有效核电荷的变化规律。
