原子结构及元素周期律(习题及答案)课件

1、 General Chemistry Chapter 2 Homework 第七章 原子结构与元素周期律一、选择题1下列核外电子的各组量子数中合理的是（ ）。 A2，1，-1，-1/2 B3，1，2，+1/2 C2，1，0，0 D1，2，0，+1/22下列哪个电子亚层可以容纳最多电子（ ）。 An2，l1 Bn3，l2 Cn4，l3 Dn5，l03在下列的电子组态中激发态的是（ ）。 A1s22s22p6 B1s22s13s1 C1s22s1 D1s22s22p63s14某多电子原子中四个电子的量子数表示如下，其中能量最 高的电子是（ ）。 A2，1，1，-1/2 B2，1，0，-1/2 C3

2、，1，1，-1/2 D3，2，-2，-1/2ACBD1 General Chemistry Chapter 2 Homework 5. 某元素基态原子，在n=5的轨道中仅有2个电子，则该 原子n=4 的轨道中含有电子( ) A8个 B 18个 C818个 D 823个6. 某原子基态时，次外层中包含有3d7，该元素的原子序 数为（ ） A25 B26 C27 D287. 下列原子中原子半径最大的是（ ） ANa BAl CCl DK8. 下列元素中第一电离能最大的是（ ）。 AB BC CN DO9. “镧系收缩”使得下列那些元素性质相似（ ） AMn和Tc BSc和Y CZr和Hf DRu和

3、Rh10.下列各组元素中电负性相差最大的是（ ） AH和Rn BF和Cs CH 和Cs DF和RnA2s21s22p63s23p63d104s24p65s22s21s22p63s23p63d74s2CDCCB2 General Chemistry Chapter 2 Homework 二、填空题1量子力学中用 来描述微观粒子运动状态，并用 其值的平方表示 。2填写缺少的量子数 （1）n = ， l = 2， m = 0， ms = +1/2； （2）n = 2， l = ，m = 0， ms = -1/2； （3）n = 4, l = ，m= 0，ms= ； （4）n = 3， l = 1，

4、m = ，ms = -1/2；33d轨道的主量子数为 ，角量子数为 ，该电子亚层的 轨道有 种空间取向(伸展方向)，最多可容纳 个电子。4第四周期中，p轨道半充满的是 元素，d轨道半充满的 是 元素，s轨道半充满的是 元 素，s轨道与d轨道电子数目相同的是 元素。 波函数电子出现的几率密度3 or 4 or 5(2)0 or 1 0 or 1 or 2 or 3 +1/2 or -1/20 or +1 or -13 2 5 10 砷 铬 and 锰 钾and 铬 and 铜 钛 3 General Chemistry Chapter 2 Homework 5钻穿效应造成了原子轨道能级的 ，其钻

5、穿能力 最强的是 电子。元素符号原子序数电子排布式价电子构型周 期族区491s22s22p64d55s16填充下表大s1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1In5s25p1五A p Ne102s22p6二0 p 【Kr】4d55s142Mo五B d 分裂 Be(2s2)价电子构型为s轨道全充满，N(2s22p3)价电子构型p轨道半充满，均为稳定状态，不易失去电子。7Be与N的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能 （大，小或相等），这是因为：4 General Chemistry Chapter 2 Homework 三、判断题（正确的划“”，错误的划“”）1宏

6、观物体不具有波粒二象性的运动属性。 （） 2电子的波性，是大量电子运动表现出来的统计性规律的结果。 （）3s电子绕核运动，其轨道为一个圆圈，而p电子是走的。 （）4氢原子有自旋相反的两条轨道，且没有2p轨道。（）5主量子数n为3时，有3s、3p、3d、3f 四条轨道。（）5 General Chemistry Chapter 2 Homework 四、简答题：1下列电子的各套量子数中，哪些是错误的？指明其原因 并更正。 (1) 3，2， 2，1/2 (2) 2，-1，0，1/2 (3) 2，0，-2，-1/2 (4) 1，0，0， 0量子数主量子数n角量子数l磁量子数m自旋量子数ms取值1,

7、2, 3, n0, 1, 2, (n-1)0, 1, 2 l1/2（2）l 的取值不能为负值； （2，1，0，+1/2）or （2，0，0，+1/2）（3）m的绝对值不能大于l；（2，0，0，-1/2）（4）ms 的取值只能为+1/2 or -1/2； （1，0，0，+1/2）or （1，0，0，-1/2）6 General Chemistry Chapter 2 Homework 1s2p2s例如：O：2在同一原子基态的组态中，n、l、m三个量子数相同的 两个电子，它们的自旋量子数如何？若n、l（l0）相 同，m不同的两个电子，它们的自旋量子数如何？ n、l、m三个量子数相同的两个电子，它们

8、的自旋量子数必须不同，即一个为+1/2，另一个为-1/2。 n、l（l0）相同，m不同的两个电子，它们的自旋量子数可以相同，也可以不同。7 General Chemistry Chapter 2 Homework 3已知某元素价层电子组态为4s24p3，试指出该元素的原 子序数，属于哪一周期？哪一族，最高化合价是多 少？是金属元素还是非金属元素？ 2s21s22p63s23p63d104s24p3元素的原子序数为33；第四周期A族+5非金属砷As8 General Chemistry Chapter 2 Homework 4已知某元素在氪前，当此元素的原子失去3个电子后， 在它的角量子数为2的

9、轨道内电子恰为半充满，试推断 其为何种元素？ 2s21s22p63s23p63d54s3d64s2铁Fe9 General Chemistry Chapter 2 Homework 5解释下列现象： (1) Na的第一电离能小于Mg，而Na的第二电离能却大大超过Mg。2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Mg2+：2s21s22p6Na+：-eI1-eI22s21s22p5Na2+：-eI12s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Mg：-eI210 General Chemistry Chapter 2 Homework (2) Mg的第一电离能比它相邻的元素Na和A

10、l都大。 2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Na+：2s21s22p63s2Mg：2s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Al：3p12s21s22p63s2Al+：-eI1-eI1-eI1(3) V与Nb的原子半径相差较大，而Nb和Ta的原子半径几乎一样。 同一族的元素，自上而下，原子半径由于电子层数的增加，原子半径增大。 “镧系收缩”使Hf、Ta、W的原子半径相应缩小，与同族上周期元素的原子半径非常相近。11 General Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 量子数取值意义

11、主量子数n1, 2, 3, n(1)确定电子的能量； (2)确定电子出现几率最大 处离核的距离。角量子数l0, 1, 2, (n-1)(1)确定原子轨道的形状；(2)与n 一起确定多电子原子的轨道能。磁量子数m0, 1, 2 l确定原子轨道在空间的取向自旋量子数ms1/2描述电子绕自轴旋转的状态四个量子数12 General Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 由泡利不相容原理并结合三个轨道量子数之间的关系, 能够推知各电子层和电子亚层的最大容量. 各层最大容量与主量子数之间的关系为：最大容量2n2.13 G

12、eneral Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 14 General Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 原子半径的变化规律 同周期内，随着原子序数的增大，原子半径自左至右减小。 同族元素原子半径自上而下增大。15 General Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 镧系收缩效应(Effects of the lanthanide con

13、traction) 镧系元素从La到Lu整个系列的原子半径缓慢减小的现象称为镧系收缩。 内部效应: 镧系中相邻元素的半径十分接近, 用普通的化学方法将很难分离. 外部效应: 使第5、6两周期的同族过渡元素（如Zr-Hf, Nb-Ta等）性质极为相似，往往导致在自然界共生，而且相互分离不易.16 General Chemistry Chapter 2 Atomic Structure and Element Periodicity 电离能的变化规律 同周期，从左向右，逐渐增大。主族副族 同族，自上而下，逐渐减小。主族副族 解释：电子层不变，有效核电荷增加，原子半径减小，核对外层电子吸引力增强。 解释：电子层增多，有效核电荷减小，原子半径增大，核对外层电子吸引力减弱。 主族元素变化规律中存在波动 解释：外层电子构型为全充满、半充满或全空时，原子体系能量最低，相对稳