原子结构与元素周期律(习题及答案)

1、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，+1/2 2下列哪个电子亚层可以容纳最多电子（ ）。 an2，l1 bn3，l2 cn4，l3 dn5，l0 3在下列的电子组态中激发态的是（ ）。 a1s22s22p6 b1s22s13s1 c1s22s1 d1s22s22p63s1 4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，-

2、1/2 c3，1，1，-1/2 d3，2，-2，-1/2,a,c,b,d,2,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 d28 7. 下列原子中原子半径最大的是（ ） ana bal ccl dk 8. 下列元素中第一电离能最大的是（ ）。 ab bc cn do 9. “镧系收缩”使得下列那些元素性质相似（ ） amn和tc bs

3、c和y czr和hf dru和rh 10.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rn,a,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d10,4s2,4p6,5s2,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d7,4s2,c,d,c,c,b,3,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

4、）n = 4, l = ，m= 0，ms= ； （4）n = 3， l = 1， 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 -1/2,0 or +1 or -1,3,2,5,10,砷,铬 and 锰,钾and 铬 and 铜,钛,4,general

5、chemistry chapter 2 homework,5钻穿效应造成了原子轨道能级的 ，其钻穿能力 最强的是 电子。,6填充下表,大,s,1s22s22p63s23p6 3d104s24p64d10 5s25p1,in,5s25p1,五,a,p,ne,10,2s22p6,二,0,p,【kr】4d55s1,42,mo,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。,5,general chemistry chapter 2 homework,三、判断题（正确的划“”，错误的划“”） 1宏观物体不具有波粒二象性的

6、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。（）,6,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,（2）l 的取值不能为负值； （2，1，0，+1/2）or （2，0，0

7、，+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）,7,general chemistry chapter 2 homework,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。,8,genera

8、l 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？,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d10,4s2,4p3,元素的原子序数为33； 第四周期 a族 +5 非金属,砷 as,9,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的轨道内电子恰为半充满，试推断 其为何种元素？,2s2,1s2,2p6,3s2,3p6,3d5,4s,3d6,4s2,铁 f

9、e,10,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。,11,general chemistry chapter 2 homework,(2) mg的第一电离能比它相邻的元素na和al都大。,(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。,12,general chemistry chapter 2 ato

10、mic structure and element periodicity,四个量子数,13,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.,14,general chemistry chapter 2 atomic structure and element periodicity,15,general chemistry chapter 2 atomic st

11、ructure 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。,16,general chemistry chapter 2 atomic structure and element periodicity, 镧系收缩效应(effects of the lanthanide contraction),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（

12、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.,17,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，相对稳定，不易失去电子，使得电离能较大。 反之，失去电