原子結構及元素周期律(習題及答案)課件

GeneralChemistry

Chapter2Homework第七章原子結構與元素周期律一、選擇題1．下列核外電子的各組量子數(shù)中合理的是（）。A．2，1，-1，-1/2B．3，1，2，+1/2C．2，1，0，0D．1，2，0，+1/22．下列哪個電子亞層可以容納最多電子（）。A．n＝2，l＝1B．n＝3，l＝2C．n＝4，l＝3D．n＝5，l＝03．在下列的電子組態(tài)中激發(fā)態(tài)的是（）。A．1s22s22p6B．1s22s13s1

C．1s22s1D．1s22s22p63s14．某多電子原子中四個電子的量子數(shù)表示如下，其中能量最高的電子是（）。A．2，1，1，-1/2B．2，1，0，-1/2C．3，1，1，-1/2D．3，2，-2，-1/2ACBD1GeneralChemistry

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Chapter2Homework5.某元素基態(tài)原子，在n=5的軌道中僅有2個電子，則該原子n=4的軌道中含有電子()A．8個B．18個C．8~18個D．8~23個6.某原子基態(tài)時，次外層中包含有3d7，該元素的原子序數(shù)為（）A．25B．26C．27D．287.下列原子中原子半徑最大的是（）A．NaB．AlC．ClD．K8.下列元素中第一電離能最大的是（）。A．BB．CC．ND．O9.“鑭系收縮”使得下列那些元素性質相似（）A．Mn和TcB．Sc和YC．Zr和HfD．Ru和Rh10.下列各組元素中電負性相差最大的是（）A．H和RnB．F和CsC．H和CsD．F和RnA2s21s22p63s23p63d104s24p65s22s21s22p63s23p63d74s2CDCCB2GeneralChemistry

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Chapter2Homework二、填空題1．量子力學中用

來描述微觀粒子運動狀態(tài)，并用其值的平方表示

。2．填寫缺少的量子數(shù)（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，m=

，ms=-1/2；3．3d軌道的主量子數(shù)為

，角量子數(shù)為

，該電子亞層的軌道有

種空間取向(伸展方向)，最多可容納

個電子。4．第四周期中，p軌道半充滿的是

元素，d軌道半充滿的是

元素，s軌道半充滿的是

元素，s軌道與d軌道電子數(shù)目相同的是

元素。波函數(shù)電子出現(xiàn)的幾率密度3or4or5…(＞2)0or10or1or2or3+1/2or-1/20or+1or-132510砷鉻and錳

鉀and鉻and銅

鈦3GeneralChemistry

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Chapter2Homework5．鉆穿效應造成了原子軌道能級的

，其鉆穿能力最強的是

電子。元素符號原子序數(shù)電子排布式價電子構型周期族區(qū)491s22s22p64d55s16．填充下表大s1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1In5s25p1五ⅢApNe102s22p6二0p【Kr】4d55s142Mo五ⅣBd分裂Be(2s2)價電子構型為s軌道全充滿，N(2s22p3)價電子構型p軌道半充滿，均為穩(wěn)定狀態(tài)，不易失去電子。7．Be與N的第一電離能比同周期相鄰元素的第一電離能

（大，小或相等），這是因為：4GeneralChemistry

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Chapter2Homework三、判斷題（正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）1．宏觀物體不具有波粒二象性的運動屬性。（）2．電子的波性，是大量電子運動表現(xiàn)出來的統(tǒng)計性規(guī)律的結果。（）3．s電子繞核運動，其軌道為一個圓圈，而p電子是走∞的。（）4．氫原子有自旋相反的兩條軌道，且沒有2p軌道。（）5．主量子數(shù)n為3時，有3s、3p、3d、3f四條軌道。（）√√×××5GeneralChemistry

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Chapter2Homework四、簡答題：1．下列電子的各套量子數(shù)中，哪些是錯誤的？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量子數(shù)主量子數(shù)n角量子數(shù)l磁量子數(shù)m自旋量子數(shù)ms取值1,2,3,…n0,1,2,…(n-1)0,±1,±2…±l±1/2（2）l的取值不能為負值；（2，1，0，+1/2）or（2，0，0，+1/2）（3）m的絕對值不能大于l；（2，0，0，-1/2）（4）ms

的取值只能為+1/2or-1/2；（1，0，0，+1/2）or（1，0，0，-1/2）6GeneralChemistry

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Chapter2Homework1s2p2s例如：O：2．在同一原子基態(tài)的組態(tài)中，n、l、m三個量子數(shù)相同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)如何？若n、l（l>0）相同，m不同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)如何？

n、l、m三個量子數(shù)相同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)必須不同，即一個為+1/2，另一個為-1/2。

n、l（l>0）相同，m不同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)可以相同，也可以不同。7GeneralChemistry

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Chapter2Homework3．已知某元素價層電子組態(tài)為4s24p3，試指出該元素的原子序數(shù)，屬于哪一周期？哪一族，最高化合價是多少？是金屬元素還是非金屬元素？2s21s22p63s23p63d104s24p3元素的原子序數(shù)為33；第四周期ⅤA族+5非金屬砷As8GeneralChemistry

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Chapter2Homework4．已知某元素在氪前，當此元素的原子失去3個電子后，在它的角量子數(shù)為2的軌道內電子恰為半充滿，試推斷其為何種元素？2s21s22p63s23p63d54s3d64s2鐵Fe9GeneralChemistry

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Chapter2Homework5．解釋下列現(xiàn)象：(1)Na的第一電離能小于Mg，而Na的第二電離能卻大大超過Mg。2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Mg2+：2s21s22p6Na+：-eI1-eI22s21s22p5Na2+：-eI12s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Mg：-eI210GeneralChemistry

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Chapter2Homework(2)Mg的第一電離能比它相鄰的元素Na和Al都大。

2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Na+：2s21s22p63s2Mg：2s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Al：3p12s21s22p63s2Al+：-eI1-eI1-eI1(3)V與Nb的原子半徑相差較大，而Nb和Ta的原子半徑幾乎一樣。

同一族的元素，自上而下，原子半徑由于電子層數(shù)的增加，原子半徑增大?！拌|系收縮”使Hf、Ta、W的原子半徑相應縮小，與同族上周期元素的原子半徑非常相近。11GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity量子數(shù)取值意義主量子數(shù)n1,2,3,…n(1)確定電子的能量；(2)確定電子出現(xiàn)幾率最大處離核的距離。角量子數(shù)l0,1,2,…(n-1)(1)確定原子軌道的形狀；(2)與n

一起確定多電子原子的軌道能。磁量子數(shù)m0,±1,±2…±l確定原子軌道在空間的取向自旋量子數(shù)ms±1/2描述電子繞自軸旋轉的狀態(tài)四個量子數(shù)12GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity

由泡利不相容原理并結合三個軌道量子數(shù)之間的關系,能夠推知各電子層和電子亞層的最大容量.各層最大容量與主量子數(shù)之間的關系為：最大容量＝2n2.13GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity14GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity原子半徑的變化規(guī)律☆同周期內，隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑自左至右減小?！钔逶卦影霃阶陨隙略龃蟆?5GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity☆鑭系收縮效應(Effectsofthelanthanidecontraction)鑭系元素從La到Lu整個系列的原子半徑緩慢減小的現(xiàn)象稱為鑭系收縮。◆內部效應:鑭系中相鄰元素的半徑十分接近,用普通的化學方法將很難分離.◆外部效應:使第5、6兩周期的同族過渡元素（如Zr-Hf,Nb-Ta等）性質極為相似，往往導致在自然界共生，而且相互分離不易.16GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity電離能的變化規(guī)律☆同周期，從左向右，逐漸增大。主族＞副族☆同族，自上而下，逐漸減小。主族＞副族

解釋：電子層不變，有效核電荷增加，原子半徑減小，核對外層電子吸引力增強。

解釋：電子層增多，有效核電荷減小，原子半徑增大，核對外層電子吸引力減弱。☆主族元素變化規(guī)律中存在波動

解釋：外層電子構型為全充滿、半充滿或全空時，原子體系能量最低，相對穩(wěn)定，不易失去電子，使得電離能較大。反之，失去電子形成以上電子構型時，使得電離能較小。17GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity電負性的變化規(guī)律☆同周期，從左向右，逐漸增大。副族元素規(guī)律性較差。☆同主族，自上而下，逐漸減小。副族元素沒有明顯規(guī)律性?！铍娯撔宰畲蟮脑?氟，4.0)；電負性最小的元素(鈁，0.7)。18GeneralChemistry

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Chapter2Homework第七章原子結構與元素周期律一、選擇題1．下列核外電子的各組量子數(shù)中合理的是（）。A．2，1，-1，-1/2B．3，1，2，+1/2C．2，1，0，0D．1，2，0，+1/22．下列哪個電子亞層可以容納最多電子（）。A．n＝2，l＝1B．n＝3，l＝2C．n＝4，l＝3D．n＝5，l＝03．在下列的電子組態(tài)中激發(fā)態(tài)的是（）。A．1s22s22p6B．1s22s13s1

C．1s22s1D．1s22s22p63s14．某多電子原子中四個電子的量子數(shù)表示如下，其中能量最高的電子是（）。A．2，1，1，-1/2B．2，1，0，-1/2C．3，1，1，-1/2D．3，2，-2，-1/2ACBD19GeneralChemistry

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Chapter2Homework5.某元素基態(tài)原子，在n=5的軌道中僅有2個電子，則該原子n=4的軌道中含有電子()A．8個B．18個C．8~18個D．8~23個6.某原子基態(tài)時，次外層中包含有3d7，該元素的原子序數(shù)為（）A．25B．26C．27D．287.下列原子中原子半徑最大的是（）A．NaB．AlC．ClD．K8.下列元素中第一電離能最大的是（）。A．BB．CC．ND．O9.“鑭系收縮”使得下列那些元素性質相似（）A．Mn和TcB．Sc和YC．Zr和HfD．Ru和Rh10.下列各組元素中電負性相差最大的是（）A．H和RnB．F和CsC．H和CsD．F和RnA2s21s22p63s23p63d104s24p65s22s21s22p63s23p63d74s2CDCCB20GeneralChemistry

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Chapter2Homework二、填空題1．量子力學中用

來描述微觀粒子運動狀態(tài)，并用其值的平方表示

。2．填寫缺少的量子數(shù)（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，m=

，ms=-1/2；3．3d軌道的主量子數(shù)為

，角量子數(shù)為

，該電子亞層的軌道有

種空間取向(伸展方向)，最多可容納

個電子。4．第四周期中，p軌道半充滿的是

元素，d軌道半充滿的是

元素，s軌道半充滿的是

元素，s軌道與d軌道電子數(shù)目相同的是

元素。波函數(shù)電子出現(xiàn)的幾率密度3or4or5…(＞2)0or10or1or2or3+1/2or-1/20or+1or-132510砷鉻and錳

鉀and鉻and銅

鈦21GeneralChemistry

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Chapter2Homework5．鉆穿效應造成了原子軌道能級的

，其鉆穿能力最強的是

電子。元素符號原子序數(shù)電子排布式價電子構型周期族區(qū)491s22s22p64d55s16．填充下表大s1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p1In5s25p1五ⅢApNe102s22p6二0p【Kr】4d55s142Mo五ⅣBd分裂Be(2s2)價電子構型為s軌道全充滿，N(2s22p3)價電子構型p軌道半充滿，均為穩(wěn)定狀態(tài)，不易失去電子。7．Be與N的第一電離能比同周期相鄰元素的第一電離能

（大，小或相等），這是因為：22GeneralChemistry

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Chapter2Homework三、判斷題（正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）1．宏觀物體不具有波粒二象性的運動屬性。（）2．電子的波性，是大量電子運動表現(xiàn)出來的統(tǒng)計性規(guī)律的結果。（）3．s電子繞核運動，其軌道為一個圓圈，而p電子是走∞的。（）4．氫原子有自旋相反的兩條軌道，且沒有2p軌道。（）5．主量子數(shù)n為3時，有3s、3p、3d、3f四條軌道。（）√√×××23GeneralChemistry

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Chapter2Homework四、簡答題：1．下列電子的各套量子數(shù)中，哪些是錯誤的？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量子數(shù)主量子數(shù)n角量子數(shù)l磁量子數(shù)m自旋量子數(shù)ms取值1,2,3,…n0,1,2,…(n-1)0,±1,±2…±l±1/2（2）l的取值不能為負值；（2，1，0，+1/2）or（2，0，0，+1/2）（3）m的絕對值不能大于l；（2，0，0，-1/2）（4）ms

的取值只能為+1/2or-1/2；（1，0，0，+1/2）or（1，0，0，-1/2）24GeneralChemistry

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Chapter2Homework1s2p2s例如：O：2．在同一原子基態(tài)的組態(tài)中，n、l、m三個量子數(shù)相同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)如何？若n、l（l>0）相同，m不同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)如何？

n、l、m三個量子數(shù)相同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)必須不同，即一個為+1/2，另一個為-1/2。

n、l（l>0）相同，m不同的兩個電子，它們的自旋量子數(shù)可以相同，也可以不同。25GeneralChemistry

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Chapter2Homework3．已知某元素價層電子組態(tài)為4s24p3，試指出該元素的原子序數(shù)，屬于哪一周期？哪一族，最高化合價是多少？是金屬元素還是非金屬元素？2s21s22p63s23p63d104s24p3元素的原子序數(shù)為33；第四周期ⅤA族+5非金屬砷As26GeneralChemistry

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Chapter2Homework4．已知某元素在氪前，當此元素的原子失去3個電子后，在它的角量子數(shù)為2的軌道內電子恰為半充滿，試推斷其為何種元素？2s21s22p63s23p63d54s3d64s2鐵Fe27GeneralChemistry

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Chapter2Homework5．解釋下列現(xiàn)象：(1)Na的第一電離能小于Mg，而Na的第二電離能卻大大超過Mg。2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Mg2+：2s21s22p6Na+：-eI1-eI22s21s22p5Na2+：-eI12s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Mg：-eI228GeneralChemistry

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Chapter2Homework(2)Mg的第一電離能比它相鄰的元素Na和Al都大。

2s21s22p63s1Na：2s21s22p6Na+：2s21s22p63s2Mg：2s21s22p63s1Mg+：2s21s22p63s2Al：3p12s21s22p63s2Al+：-eI1-eI1-eI1(3)V與Nb的原子半徑相差較大，而Nb和Ta的原子半徑幾乎一樣。

同一族的元素，自上而下，原子半徑由于電子層數(shù)的增加，原子半徑增大?！拌|系收縮”使Hf、Ta、W的原子半徑相應縮小，與同族上周期元素的原子半徑非常相近。29GeneralChemistry

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Chapter2AtomicStructureandElementPeriodicity量子數(shù)取值意義主量子數(shù)n1,2,3,…n(1)確定電子的能量；(2)確定電子出現(xiàn)幾率最大處離核的距離。角量子數(shù)l0,1,2,…(n-1)(1)確定原子軌道的形狀；(2)與n

一起確定多電