第二章原子结构作业题
原子结构习题及解析
《原子结构》作业参考解析1. 下列说法正确的是A. 因为p 轨道是“8”字形的，因此p 电子沿“8”字形轨道做绕核运动B. 主量子数为2时，电子层有2s 和2p 两个轨道C. 氢原子核外只有一个电子，因此核外只有一个原子轨道D. 电子云是 |ψ|2 在空间分布的图像【D 】A ：原子核外的电子运动是没有固定轨道的，只是在核外某些区域出现的概率大，在某些区域出现的概率小，因此p 电子不是沿着“8”字形轨道做绕核运动的；B ：主量子数为2时，有2s 和2p 两种轨道，而其中2p 有3个简并轨道；C ：氢原子核外只有一个电子，但是却远远不止1个轨道，当这个电子位于1s 轨道上时，氢原子处于基态，而当这个电子位于其它高能级轨道时，氢原子处于激发态；D ：电子云是用小黑点密集程度的变化情况来形象化的描述核外电子概率密度分布的图形，而|ψ|2的物理意义是核外某处电子出现的概率密度，因此说电子云是|ψ|2 在空间分布的图像。
2. 下列原子轨道不存在的是A. 8sB. 3fC. 4dD. 7p【B 】根据量子数的取值要求，主量子数n 只能取1,2,3…等非零正整数；轨道角动量量子数l 的取值受n 的限制，只能取0,1,2,…,(n -1)，共取n 个值；磁量子数m 的取值又受l 的限制，只能取0,±1,±2…±l ，共取2l +1个值。
据此，当n 为3时，l 最大只能取值为2，当l 为2时是d 轨道，所以不可能出现3f 轨道。
3. 多电子原子中决定核外电子能量高低的量子数为A. n ,l ,m ,sB. n ,l mC. n ,lD. n【C 】主量子数n 的大小决定了核外电子离核的远近，由于电子离核越近，受原子核吸引越强，因此能量越低，而离核越远，受原子核吸引越小，因此能量越高，所以主量子数也是多电子原子核外电子能量高低的主要因素；而多电子原子核外的电子除了受到原子核的吸引外，还收到其它电子对其的排斥作用，我们主要考虑内层和同层电子对其的屏蔽作用，因此多电子原子核外电子能量的高低，同时还与其轨道角动量量子数l 有关；而磁量子数m 的取值确定原子轨道在空间的伸展方向，所以与电子和轨道的能量无关；自旋角动量量子数s 体现了电子的自旋运动，也与其能量无关，因此对于多电子原子而言，核外电子能量的高低主要受到n 和l 的影响。
结构化学 第二章习题(周公度)
结构化学第二章习题(周公度)第二章原子的结构和性质1氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为656.47,486.27,434.17, 和410.29nm ，试通过数学处理将谱线的波数归纳成下式表示，并求出常数R 及整数n 1，n 2的数值~=R (1-1) v 22n 1n 2解：数据处理如下表-3222 v /10~(n=1) 1/n(n=2) 1/n(n=3)波数、c m -122(1/n2-1/n2) 12(1/n-1/n)21波数、c m -122(1/n-1/n)21从以上三个图中可以看出当n 1=2时，n 2=3,4,5…数据称直线关系，斜率为0.010912、按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径(分别用原子的折合质量和电子的质量计算，并准确到5位有效数字) 和线速度。
解：根据Bohr 模型离心力 = 库仑力m υr2=e224πε0rn h 2π(1)角动量M 为h/2π的整数倍 m υ⋅r = (2)由(1)式可知υ2=2e24πε0mr；由(2)式可知 r =n h 2πm υυ=2e2ε0nh =基态n=1线速度，υ=e (1. 60219*102*8. 854188*10-12-19)2-342ε0h*6. 626*10=2. 18775*10-5基态时的半径，电子质量=9.10953*10-31kgr =nh 2πm υ=6. 626*102*3. 1416*9. 10953*10-34-31*2. 18755*10-5=5. 29196*10-10折合质量，μ=9.10458*10-31kg r =3、对于氢原子(1) 分别计算从第一激发态和第六激发态跃迁到基态的光谱线的波长，说明这些谱线所属的线系及所处的光谱范围(2) 上述两谱线产生的光子能否使；(a) 处于基态的另一个氢原子电离，(b)金属铜钟的铜原子电离(铜的功函数为7.44*10-19J)(3) 若上述两谱线所产生的光子能使金属铜晶体的电子电离，请计算从金属铜晶体表面发射出的光电子的德布罗意波长解：(1) H 原子的基态n=1，第一激发态n=2，第六激发态 n=7 λ=nh 2πμυ=6. 626*102*3. 1416*9. 10458*10-34-31*2. 18755*10-5=5. 29484*10-10hc E 2-E 1hc E 7-E 1=6. 626*10-34*2. 99793*10*6. 02205*104823-13. 595(0. 25-1) *9. 649*106. 626*10-348=1. 2159*1023-7mλ==*2. 99793*10*6. 02205*104-13. 595(0. 0205-1) *9. 649*10=9. 3093*10-8m谱线属于莱曼系，(2) 从激发态跃迁到基态谱线的能量，E=hc/λ E 1= hcλ=6. 626*10-34*2. 999*10-7811. 2159*106. 626*10-34*6. 023*10mol823-1*1. 036*10-5=10. 19eVE 2=hcλ=*2. 999*10-829. 3093*10*6. 023*10mol23-1*1. 036*10-5=13. 31eV基态H 原子电离需要的电离能为 13.6eV ，谱线不能使另一个基态H 原子电离。
八年级下册科学第二章第三节《原子结构的模型》练习题
八年级下册科学第二章第三节《原子结构的模型》练习题第3节原子结构的模型1、对于氯离子和氯原子，下列各说法中正确的是（ D ）A、氯离子比氯原子多一个质子B、氯离子比氯原子少一个电子C、氯离子和氯原子的化学性质相同D、氯离子和氯原子核内质子数相同2、核外电子数相同，核内质子数不同的两种粒子，它们可能是（ AD ）A、一种元素的原子和另一种元素的粒子B、同种元素的原子和离子C、两种不同元素的离子D、两种不同元素的原子3.一种元素与另一种元素的本质区别是（ C ）A.核外电子数不同B.中子数不同C.质子数不同D.原子数不同4.有两种原子，所含的质子数相同，下列说法正确的是（ A ）A.它们属于同种元素B.它们属于不同种元素C.它们属于同种原子D.以上都不对5.科学上常用元素符号左下角的数字表示原子的质子数，左上角表示原子的中子数与质子之和，如用613C表示核内有7中子和6个质子的碳原子，则1736C 和1737C 的下列说法正确的是（ B ）A.原子中含有相同数目的中子B.属于同种元素C.原子中核外电子数不同D.原子核内质子数不同6.下列粒子中，呈电中性的是（ A ）A 原子B 离子C 质子D 电子7.一个铁原子与一个铁离子中，数量肯定不同的是（ D ）A 质子数B 中子数C 原子核数D 电子数8.R3+离子核外有10个电子，则其核内的质子数为（ 13 ）个9.已知R2-离子与M+离子含有相同的数目的电子，若M+原子含19个质子，则R2-原子的核电荷数为（ 16 ）个10.一种微粒的原子核内有n个质子，核外共有n+1个电子，则该粒子一定属于（ C ）A 原子B 分子C 阴离子D 阳离子11.由某科技节目报道，夏威夷联合中心的科学家在宇宙中发现了氢元素的一种新粒子，它的组成可以用H3+表示。
一个H3+粒子中含有（ 3 ）质子，（ 2 ）个电子12、某不显电性的粒子A，在化学变化中变成了B、C两种粒子；B、C在化学变化中不能再分。
原子结构练习题2
原子结构练习题21.下列各组微粒中，各能层电子数均达到2n 2个的是 （ ）A ．Ne 和 Ar B. H -和Na + C. Ne 和Cl - D. F -和S 2-2下列说法正确的是（ ）A ．自然界中的所有原子都处于基态B ．同一原子处于激发态时的能量一定高于基态时的能量C ．无论原子种类是否相同，基态原子的能量总是低于激发态原子的能量D ．激发态原子的能量较高，极易失去电子，表现出较强的还原性3．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s 22s 22p 63s 23p 6。
下列说法正确的是（ ）A ．两粒子的1s 能级上电子的能量相同B ．两粒子的3p 能级上的电子离核的距离相同C ．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同D ．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同4．以下现象与核外电子的跃迁有关的是（ ）①霓虹灯发出有色光 ②棱镜分光 ③激光器产生激光 ④石油蒸馏 ⑤凸透镜聚光 ⑥燃放的焰火，在夜空中呈现五彩缤纷的礼花 ⑦日光灯通电发光 ⑧冷却结晶A ．①③⑥⑦B ．②④⑤⑧C ．①③⑤⑥⑦D ．①②③⑤⑥⑦5．A 原子的结构示意图为。
则该原子3p 能级上的电子数分别为（ ）A ．2B ．4C ． 6D ．86．以下电子排布式表示基态原子电子排布的是（ ）A ．1s 22s 22p 63s 13p 3B ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1 4p 1C ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 24s 1D ．1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2 4p 17.下列变化需要吸收能量的是： （）A ．1s 22s 22p 63s 1→1s 22s 22p 6 B ．3s 23p 5→3s 23p 6C ．211112222222z y x z y x p p p p p pD ．2H→H -H8.若元素X 的基态原子的2p 能级上有2个电子，则该元素形成的化合物中，其分子式可能是A ．HXOB ．H 4X 2O 2C ．H 6X 2OD ．H 2XO 39.某原子的一种激发态为1s 22s 12p 1，则该元素在周期表中的位置为 （ ）A ．第二周期，ⅠA 族B ．第二周期，ⅡA 族C.第一周期，ⅠA 族D ．第一周期，ⅡA 族10．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是 A ．构造原理 B ．泡利原理 C ．洪特规则 D ．能量最低原理11．电子排布在同一能级时，总是（ ）A ．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同B ．优先单独占据不同轨道，且自旋方向相反C ．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相同D ．自由配对，优先占据同一轨道，且自旋方向相反12．下图中，能正确表示基态硅原子的是（ ）A B C D13.人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。
10 原子结构
原子结构一、判断题1、n＝3，l＝3，m＝2，m s＝＋1/2或n＝3，l＝0，m＝－1，m s＝＋1/2的电子运动状态是不存在的。
（√）2、氢原子只有一个电子层。
（×）3、当n＝2时，描述电子运动状态的四个量子数最多有四组。
（×）4、磁量子数m＝0的原子轨道都是s轨道。
（×）5、含有d电子的原子都是副族元素。
（×）6、外层电子数为9～17的离子，基本上都是过渡元素的离子。
（√）7、在同一周期中，从左至右随着核电荷递增，第一电离能总是无例外的依次增大。
（×）8、As、Ca、O、S、P等原子中电负性最大的是氧，最小的是钙。
（√）9、原子的价电子数就是其元素在元素周期表中的族号数。
（×）10、3d z1电子的运动状态为n＝3，l＝1，m＝0，m s＝1/2。
（×）11、根据洪特规则，基态硅原子价电子构型为3s13p x13p y13p z1。
（×）12、钠原子和钾原子中的1s能级能量高低相同。
（×）13、原子失去电子变成离子时，最先失去的电子，一定是构成原子时最后进入的电子。
（×）14、n＝1时，有自旋相反的两条轨道。
（×）15、第一电离能越小的金属元素，其金属性越强。
（√）16、Mn2＋的价电子构型是3d5。
（√）17、每周期应有的元素数等于相应能级组中所能容纳的最多电子数。
（√）18、s电子绕核运动的轨迹为一圆圈，而p电子是走“8”子型的。
（×）二、填空题1、最外层有3个p电子的元素属（ⅤA）族，该族元素和同周期中在它前后的两个元素相比，通常有（较高）的第一电离能。
2、定态的薛定谔方程的ψn,l,m(r,θ,φ)是描述（核外电子）运动状态的数学函数式。
3、电子云是用小黑点的疏密表示电子在核外空间出现的（概率密度分布）的形象化图像。
4、处于同一亚层中磁量子数不同的各个原子轨道，其能量是（相同的），这些原子轨道叫（简并轨道）。
原子结构练习题(含参考答案)
原子结构练习题(含参考答案)题目一1. 原子核由哪两种粒子组成？2. 电子的属性是什么？3. 原子的质量数由什么决定？4. 如何计算一个原子的电子数？5. 请列举五种不同元素的符号和原子序数。
参考答案：1. 原子核由质子和中子组成。
2. 电子具有负电荷和质量很小的特性。
3. 原子的质量数由其质子数和中子数之和决定。
4. 一个原子的电子数等于其质子数。
5. 例如：氢(H) - 1，氧(O) - 8，氮(N) - 7，铜(Cu) - 29，铁(Fe) - 26.题目二1. 什么是元素周期表？2. 哪个元素是元素周期表中的第一元素？3. 元素周期表是如何组织的？4. 元素的周期性特点是什么？5. 元素周期表中有多少个主要分组？参考答案：1. 元素周期表是一种排列化学元素的表格，按照一定规则组织元素信息。
2. 氢元素是元素周期表中的第一元素。
3. 元素周期表按元素的原子序数和化学性质进行组织，相似化学性质的元素分在同一垂直列(组)中。
4. 元素周期表中的元素周期性特点表现为周期性变化的原子半径、电离能和电负性等。
5. 元素周期表中有18个主要分组。
题目三1. 排列下列元素按原子升序：铜、氧、铁、钠。
2. 哪个元素的电子云最靠近原子核？3. 一个元素的原子序数是其原子中有多少个什么？4. 请列举两种气体元素。
5. 化合物是由什么组成的？参考答案：1. 氧、钠、铁、铜。
2. 电子云最靠近原子核的元素是氧。
3. 一个元素的原子序数是其原子中有多少个质子。
4. 例如：氢(H)和氧(O)。
5. 化合物是由两种或更多不同元素结合而成的。
大学化学原子结构习题及答案
1。
评 述 下 列 叙 述 是 否 正 确, 如 有 错 误, 试 予 以 改 正。
（1) 主 量 子 数 n = 3 时, 有 3s 、3p 、3d 三 个 原 子 轨 道；(2) 四 个 量 子 数 n 、l 、m 、m s 都 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的。
1.解：（1） 错 误。
应 有 3s 、3p 、3d 三 个 亚 层 和 3s ，3p x ，3p y ，3p z ，322 d x y -，3 d xy ，3 d xz ， 3 d yz 和 32 d z， 共 九 个 轨 道。
(2） 错 误。
量 子 数 n 、l 、m 是 用 来 描 述 原 子 轨 道 的，而 m s 只 描 述 电 子 自 旋 方 向。
、2. 下 列 关 于 原 子 轨 道 的 叙 述 是 否 正 确？ 如 不 正 确 试 予 以 改 正:(1） 主 量 子 数 n = 1 时， 有 自 旋 相 反 的 两 个 原 子 轨 道;(2) 主 量 子 数 n = 4 时， 有 4s ，4p ,4d ,4f 四 个 原 子 轨 道;(3) 磁 量 子 数 m = 0， 对 应 的 都 是 s 原 子 轨 道。
2.解：(1） 不 正 确。
n = 1 时， 只 有 1s 亚 层， 也 只 有 一 个 1s 原 子 轨 道， 其 中 最 多 可 容 纳 自 旋 方 式 相 反 的 两 电 子. （2) 不 正 确.n = 4 时 可 能 有 4s 、4p 、4d 、4f 亚 层, 原 子 轨 道 数 目 分 别 为 1、3、5、7， 所 以 可 以 有 16 个原 子 轨 道。
（3） 不 正 确。
原 子 轨 道 空 间 图 象 取 决 于 角 量 子 数 l ，只 有 l = 0，m = 0 时 为 s 原 子 轨 道， 而 l ≠ 0，m = 0时 都 不 是 s 原 子 轨 道。
3. 对 某 一 多 电 子 原 子 来 说 ,(1） 下 列 原 子 轨 道 3s 、3p x 、3p y 、3p z 、3d xy 、3d xz 、3d yz 、3d z 2、3d x y 22- 中， 哪 些 是 等 价（简 并） 轨 道？（2） 具 有 下 列 量 子 数 的 电 子， 按 其 能 量 由 低 到 高 排 序， 如 能 量 相 同 则 排 在 一 起（ 可 用“<"、“=” 符 号 表 示）:（A ） 3、2、1、+ 12; (B ） 4、3、2、— 12; (C ） 2、0、0、+ 12; (D ） 3、2、0、+ 12; (E) 1、0、0、— 12； （F ） 3、1、1、+ 12。
结构化学练习之原子结构习题附参考答案
原子结构习题一、填空题（在划线处填上正确答案）2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ödinger 方程为________________ 。
2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π则此状态的能量为 )(a ，此状态的角动量的平方值为 )(b ，此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ödinger 方程 。
2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为ψ= ()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、原子轨道是原子中的单电子波函数， 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。
2106、H 原子的()φr,θψ,可以写作()()()φθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a)，(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e 681202022023021-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π=ψ的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。
2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c其中 131211210-ψψψψ和，，（a ），角动量出现在 π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。
2110、氢原子中，归一化波函数131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的 ）所描述的状态， 其能量平均值是 （a ）R ， 能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ， 角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 z π2h ，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。
大学无机化学第二章(原子结构)试题及答案
第五章 原子结构和元素周期表本章总目标：1：了解核外电子运动的特殊性，会看波函数和电子云的图形2：能够运用轨道填充顺序图，按照核外电子排布原理，写出若干元素的电子构型。
3：掌握各类元素电子构型的特征4：了解电离势，电负性等概念的意义和它们与原子结构的关系。
各小节目标：第一节：近代原子结构理论的确立 学会讨论氢原子的玻尔行星模型213.6E eV n =。
第二节：微观粒子运动的特殊性1：掌握微观粒子具有波粒二象性（h h P mv λ==）。
2：学习运用不确定原理（2h x P mπ∆∙∆≥）。
第三节：核外电子运动状态的描述1：初步理解量子力学对核外电子运动状态的描述方法——处于定态的核外电子在核外空间的概率密度分布（即电子云）。
2：掌握描述核外电子的运动状态——能层、能级、轨道和自旋以及4个量子数。
3：掌握核外电子可能状态数的推算。
第四节：核外电子的排布1：了解影响轨道能量的因素及多电子原子的能级图。
2;掌握核外电子排布的三个原则：○1能量最低原则——多电子原子在基态时，核外电子尽可能分布到能量最低的院子轨道。
○2Pauli 原则——在同一原子中没有四个量子数完全相同的电子，或者说是在同一个原子中没有运动状态完全相同的电子。
○3Hund 原则——电子分布到能量简并的原子轨道时，优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道。
3:学会利用电子排布的三原则进行第五节：元素周期表认识元素的周期、元素的族和元素的分区，会看元素周期表。
第六节：元素基本性质的周期性掌握元素基本性质的四个概念及周期性变化1：原子半径——○1从左向右，随着核电荷的增加，原子核对外层电子的吸引力也增加，使原子半径逐渐减小；○2随着核外电子数的增加，电子间的相互斥力也增强，使得原子半径增加。
但是，由于增加的电子不足以完全屏蔽增加的核电荷，因此从左向右有效核电荷逐渐增加，原子半径逐渐减小。
2：电离能——从左向右随着核电荷数的增多和原子半径的减小，原子核对外层电子的引力增大，电离能呈递增趋势。
结构化学练习之原子结构习题附参考解答
原子结构习题一、填空题（在划线处填上正确答案）2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ödinger 方程为________________ 。
2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态的能量为 )(a ，此状态的角动量的平方值为 )(b ，此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ödinger 方程 。
2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为ψ= ()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、原子轨道是原子中的单电子波函数， 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。
2106、H 原子的()φr,θψ,可以写作()()()φθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e6812032022023021-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π=ψ 的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。
2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c其中 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的。
那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ），角动量出现在 π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。
2110、氢原子中，归一化波函数131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的 ）所描述的状态， 其能量平均值是 （a ）R ， 能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ， 角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 zπ2，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。
原子结构(习题及答案)
原子结构（习题及答案）C．摩尔质量之比为8:9:10 D．化学性质不相同1.35Cl 是氯的一种同位素，下列说法正确的是（）A．35Cl 所含质子数为18B．1/18 mol 的1H35Cl 所含中子数约为6.02×1023C．标况下，3.5 g 35Cl2 的体积约为22.4 LD．35Cl2 的摩尔质量为70 g2.已知氧元素有16O、18O 两种同位素，碳元素有12C、13C、14C三种同位素，这五种微粒构成CO2 分子，其分子种类可能有种，相对分子质量可能有种。
3.下列原子的结构示意图，正确的是（）A．B．C．D．4.下列元素中，原子的次外层电子数等于其他各层电子数之和的是（）A．Mg B．S C．O D．Ar5.有A、B、C 三种元素，它们的离子a A n+、b B n-、χC m-具有相同的电子层结构，且 ν>m，则下列关系正确的是（）A．a>b>c B．a>c>b C．a=c+m-n D．a=c-n-m 6.已知X、Y、Z 均为前18 号元素，X 原子最外层只有一个电子，Y 原子M层上的电子数是它K层和L层电子总数的一半，Z原子的L层上电子数比Y原子的L层上的电子数少2个，则这三种元素所组成化合物的化学式不可能是（）A．X2YZ4 B．XYZ3 C．X3YZ4 D．X4Y2Z77.在第n 电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与n-1 层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1 层最多能多10 个，则此电子层是（）A．K 层B．L 层C．M 层D．N 层【参考答案】1.D2. C3.D4. C5.D6.A7. C8. B9. 9 710.B11.B12.B13.A14.C。
结构化学 第二章练习题
第二章 原子的结构和性质1、（南开99）在中心力场近似下，Li 原子基态能量为_____R, Li 原子的第一电离能I 1=____R ，第二电离能I 2=_____R 。
当考虑电子自旋时，基态Li 原子共有_____个微观状态。
在这些微观状态中，Li 原子总角动量大小|M J |=__________。
(已知R=13.6eV ，屏蔽常数0.01,σ=0.30;σ=0.85;σ=s 1s 2s,1s 1s,2s ） 注意屏蔽常数的写法解： Li 1s 2 2s 1()()22122-30.37.291s Z E R R R n σ-=-=-=- ()2223-0.852-0.42252s E R R ⨯==-12215.0025Li s s E E E R =+=-电离能： 1()-()A A e I E A E A ++→+= 222()-()A A e I E A E A ++++→+= 第一电离能：1Li Li I E E +=- 12s Li E E +=120.4225s I E R ∴=-=第二电离能： 22231Li E R +=- 12s Li E E += 29(27.29) 5.58I R R R =---⨯=2122:12Li S S S − 2个微观状态11022S l J === 133||1)222J M ==⨯=(Be 原子的第一和第二电离能如何求？)2、（南开04）若测量氢原子中电子的轨道角动量在磁场方向（Z 轴方向）的分量Z M 值，当电子处在下列状态时，Z M 值的测量值为的几率分别是多少？2221(1)(2)(3)px PZ P +ψψψ 解： 2(1)10.5px Z m m ψ=±=的几率为2211211)px ψψψ-=+ 2(2)00PZ Z m m ψ==的几率为21(3)11P Z m m +ψ==的几率为3、在下表中填写下列原子的基谱项和基支项（基支项又称基谱支项，即能量最低的光谱支项）464346433/25/29/22233:44As Mn Co OS S F PS S F P As S P P −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−↑ ↑ ↑ 原子 基谱项基谱支项 43/252565/272749/22443302255:3402239:34322:22L S J S Mn d S d L S J S Co d S d L S J F O S P P === ↑↑↑↑↑===↑↓↑↓↑ ↑ ↑ ===↑↓↑ ↑ 32112L S J P === 4、（南开04）（1）用原子单位制写出H 2+体系的Schrodinger 方程（采用固定核近似）。
课题2 原子的结构作业
8
8
8
氯
17
18
17
A. 原子核一般是由质子和中子构成的B. 原子中质子数、中子数、核外电子数均相等C. 原子不显电性D. 原子核所带的正电荷数等于质子数
B
在原子中，核电荷数=质子数=核外电子数。有的原子中质子数等于中子数，有的原子中质子数不等于中子数。
3.人们为了揭示原子结构的奥秘，经历了漫长的探究过程。1911年物理学家卢瑟福用带正电的 粒子轰击金箔，实验发现：多数 粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，极少数 粒子发生了较大角度的偏转。
C. D.
原子质子数等于核外电子数；阳离子质子数大于核外电子数；阴离子质子数小于核外电子数。
C
9.下列有关微粒的说法不正确的是( )A. 分子、原子和离子都可以直接构成物质B. 离子是带电的微粒，所以带电的微粒一定是离子
C. 某粒子结构示意图为 ，该粒子可能是原子也可能是离子
D. 原子得失电子形成离子，原子核不发生变化
B
若 x=10，是氖原子结构示意图，若 x>10=11，是钠离子结构示意图，若 x<10=8 ，是氧离子结构示意图。
质子带正电荷，电子带负电荷，原子核带正电荷，这些粒子都不是离子
C. D.
D.
P37.知识要点分类练1.镁的相对原子质量为24，其意义是( )A. 一个镁原子的质量为24B. 一个镁原子的质量为 C. 一个镁原子的质量是一个碳12原子质量的24倍D. 一个镁原子的质量是一个碳12原子质量 的24倍
③_________________________；
④___________________________________________。
相对原子质量 <m></m> 质子数+中子数
原子结构习题解答
第二章原子结构习题解答2.1氢光谱中四条可见光谱线的波长分别为656.3、486.1、434.1和410.2nm（1nm=10-9m）。
根据ν= c /λ，计算四条谱线的频率各是多少？答：因为c=3.0×108m/s，所以：ν1=3.0×108/ (656.3×10－9) ＝4.6×1014 (s-1)ν2=3.0×108/ (486.1×10－9) ＝6.2×1014 (s-1)ν3=3.0×108/ (434.1×10－9) ＝6.9×1014 (s-1)ν4=3.0×108/ (410.2×10－9) ＝7.3×1014 (s-1)2.2区别下列概念（1）线状光谱和连续光谱答：线状光谱：不连续的光谱，光谱上是一条条相隔的线。
连续光谱：波长连续分布的光谱为连续光谱。
（2）基态和激发态答：基态：在正常状态下，原子核外的电子尽可能处于离核较近，能量较低的轨道上，此时原子所处的能量状态为基态。
激发态：当接受外界能量时，基态原子中的电子因获得能量跃迁到能量较高的轨道上，此时原子的这种能量状态称为激发态。
（3）电子的微粒性和波动性答：电子的微粒性：实验证明，电子是具有质量、动量的粒子。
波动性：电子衍射等实验说明电子具有波动性。
（4）几率和几率密度答：几率：电子在核外某一区域出现的机会。
几率密度：电子在原子核外空间某处单位体积内出现的几率,表示微粒波的强度，用电子云表示。
（5）波函数和原子轨道答：波函数：表示原子核外电子轨道的数学关系式。
原子轨道：区别于宏观世界中的具体的轨迹，具有一定的能级、形状和伸展方向。
（6）轨道能级的简并、分裂和交错答：主量子数和角量子数相同，磁量子数不同的轨道能级相同，称为轨道能级简并；在外界能量的作用下，原本简并的轨道能级会发生分裂。
由于钻穿效应，在填充电子时，某些n较大的原子轨道的能量反而低于n较小的原子轨道的能量的现象，称为能级交错。
结构化学第二章物质结构与性质
2. 分离变量法 把含有三个变量的偏微分方程化为三个各含有一个变 量的常微分方程来求解的方法。 r， ，ψ是彼此独立的三个坐标变量，故： Ψ(r, , ψ)=R(r)Θ()Φ(ψ) =R(r)Y(, ψ)，代入方程：
2 1 2 1 1 2 [ 2 (r ) 2 (sin ) 2 ] 2 2 2 m r r r r sin r sin Ze 2 E 4 0 r
14 4 5Cos 3Sin 42 8 Sin 5Cos 1 105 4 Sin Cos 70 8 Sin
3 2 2 3
20
（3）R方程的求解
将 ( 1)代入
2 1 d 2 dR( r ) 2mr Ze (r ) 2 E R( r ) dr dr 4 0 r 2
故：m 取值应为m=0 ，1，2，……. 因m的变化是量子化的，故称之为磁量子数。
14
常数A可由归一化条件求得：
2p
0
F F md f 1
2
m
2p
0
A 2 exp[im f ]exp[im f ] f d 1 2p
A
2p
0
d f 2p A 1 A
2
则最后得到一对复函数形式的特解为：
y y x , y , z
5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为求解，按如图所示的关系将直角坐标系换算为球 坐标系
0≤r ≤ ∞ 0≤ ≤ π 0≤Φ ≤ 2π
dτ=r2sindrddΦ
6
则
2 2 2 2 2 2 2 x y z 1 2 1 1 2 (r ) 2 (sin ) 2 2 r r r sin r sin 2 r
第二章原子结构习题及解答
第二章、原子结构习题及解答一、填空题（在划线处填上正确答案）2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ödinger 方程为________________ 。
2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态的能量为 )(a ，此状态的角动量的平方值为 )(b ，此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ödinger 方程 。
2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为ψ= ()02-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、原子轨道是原子中的单电子波函数， 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。
2106、H 原子的()υr,θψ,可以写作()()()υθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e6812032022023021-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π=ψ 的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。
2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c 其中 131211210-ψψψψ和，， 都是归一化的。
那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ），角动量出现在π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。
原子结构习题
原子结构习题一、单项选择题(22小题)1．在一个多电子原子中，具有下列各套量子数(n，l，m，m s)的电子，能量最大的电子具有的量子数是………………………………………………………………………………（）(A) 3，2，+1，+ (B) 2，1，+1，-(C) 3，1，0，-(D) 3，1，-1，+2．3s电子的径向分布图有:………………………………………………………………（）(A) 3个峰(B) 2个峰(C) 4个峰(D) 1个峰3．在H原子中，对r = 0.53(10-8cm) 处的正确描述是………………………………（）(A) 该处1s电子云最大(B) r是1s径向分布函数的平均值(C) 该处为H原子Bohr半径(D) 该处是1s电子云界面4．下列各组量子数中，相应于氢原子Schrödinger方程的合理解的一组是…………（）n l m m s(A) 3 0 +1 -(B) 2 2 0 +(C) 4 3 - 4 -(D) 5 2 +2 +5．电子云是………………………………………………………………………………（）(A) 波函数ψ在空间分布的图形(B) 波函数|ψ|2在空间分布的图形(C) 波函数径向部分R n, l (r)的图形(D) 波函数角度部分平方Y 2l, m (θ, ϕ)的图形6．按类氢原子轨道能量计算公式，Li2+ 电子在n = 1轨道上的能量与H原子在n = 1 轨道上能量之比值为……………………………………………………………………………（）(A) 3:1 (B) 6:1 (C) 9:1 (D) 1:37．下列轨道上的电子，在xy平面上的电子云密度为零的是…………………………（）(A) 3p(B) 3(C) 3s(D) 3p x8．当基态原子的第六电子层只有2个电子时，则原子的第五电子层的电子数为……（）(A) 8 (B) 18 (C) 8 ~ 18 (D) 8 ~ 329．下列离子的电子构型可以用[Ar]3d6表示的是………………………………………（）(A) Mn2+(B) Fe3+(C) Co3+(D) Ni2+10．下列离子中外层d轨道达半充满状态的是…………………………………………（）(A) Cr3+(B) Fe3+(C) Co3+(D) Cu+11．性质最相似的两个元素是……………………………………………………………（）(A) Zr 和Hf (B) Ru 和Rh(C) Mn 和Mg (D) Cu 和Cr12．下列元素原子半径的排列顺序正确的是……………………………………………（）(A) Mg > B > Si > Ar (B) Ar > Mg > Si > B(C) Si > Mg > B > Ar (D) B > Mg > Ar > Si13．下列元素电负性大小顺序中，正确的是………………………………………………（）(A) Be > B > Al > Mg (B) B > Al > Be ≈ Mg(C) B > Be ≈ Al > Mg (D) B ≈ Al < Be < Mg14．下列元素中各基态原子的第一电离能最大的是……………………………………（）(A) Be (B) B (C) C (D) N15．下列原子中，第一电子亲和能最大(放出能量最多)的是……………………………（）(A) N (B) O (C) P (D) S16．第二电离能最大的原子，应该具有的电子构型是……………………………………（）(A) 1s22s22p5(B) 1s22s22p6(C) 1s22s22p63s1(D) 1s22s22p63s217．自由铁原子(Z = 26 )在基态下未成对的电子数是……………………………………（）(A) 0 (B) 2 (C) 3 (D) 418．下列离子中具有顺磁性的是…………………………………………………………（）(原子序数：Al 13，K 19，Mn 25，Zn 30 )(A) K+(B) Mn2+(C) Zn2+(D) Al3+19．某元素原子基态的电子构型为[Ar]3d84s2，它在元素周期表中的位置是…………（）(A) s区(B) p区(C) d区(D) f区20．下列电子构型的原子中，第一电离能最小的是……………………………………（）(A) ns2np3(B) ns2np4(C) ns2np5(D) ns2np621．下列元素中第一电子亲和能最大的是………………………………………………（）(A) 氯(B) 氟` (C) 铯(D) 铍22．如果氢原子的电离能是13.6 eV，则Li2+ 的电离能为………………………………（）(A) 13.6 eV (B) 27.2 eV (C) 54.4 eV (D) 122.4 eV二、填空(15小题)1．描述5d1电子运动状态时，可用的4个量子数为_________________________________。
原子结构练习题
原子结构练习题1. 据报道，月球上有大量3He 存在，以下关于3He 的说法正确的是（ ） A 、是4He 的同素异形体 B 、比4He 多一个中子C 、是4He 的同位素D 、比4He 少一个质子2. 据报道，可有效地治疗肝癌，该原子核内的中子数与核外电子数之差为（ ）A ．32 B.67 C.99 D.1663.核素的种类是由（ ）决定的。
A. 质子数B.中子数C.原子的最外层电子数D.质子数和中子数4.下列为互为同位素的是（ ）A 、 H 2 D 2B 、 14N14C C 、 16O 17O D 、金刚石 石墨5.已知质量为数为A 的某阳离子R n+,核外有X 个电子，则核内中子数为（ ）A ．A-xB ．A-x-nC ．A-x+nD ．A+x-n6. n mol H 2与n mol T 2气体不同之处是 （ ）A ．电子数B ．原子数C ．质量D ．体积(相同状况)7. 某元素原子的最外电子层上只有2个电子，该元素是 （ ）A.一定是IIA 元素B.一定是金属元素C.一定是正二价元素D.可能是金属元素，也可能是非金属元素8、下列各组粒子中属于同位素的是A ．16O 和18OB ．H 2O 和D 2OC ．H 2和D 2 D ．24Mg 和24Na 9、 某微粒用Z A n R +表示，下列关于这种微粒的叙述正确的是A. 所含质子数=-A nB. 所含中子数=-A ZC. 所含电子数=+Z ND. 质量数=+Z A10、下列原子最易形成阴离子的是A. ClB. FC. NaD. K11．不同元素的原子（包括离子）（ ）。
A ．质子数一定不相等B ．中子数一定不相等C ．质量数一定不相等D ．核外电子数一定不相等12．下列核素中，中子数和质子数相等的是（ ）。
①18O ； ②12C ；③26Mg ； ④40K ； ⑤32SA ．①②B ．②⑤C ．只有④D ．③④13．科学家发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。
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6.下列各对原子中哪一种原子的第一电离能高，为什么？（8分，每个2分，每项1分） S 和P Al 和Mg Ca 和Cs K 和Ar
9. 比较下列元素的离子半径的大小：（8分，每个2分）
K +和Mg 2+ Ti 4+和Ti 3+ Cl - 和Al 3+ S 2-和F -
10. 下列说法是否正确？不正确的应如何改正？（8分，每个2分）
(A)原子轨道就是电子绕核运动的轨迹，s 轨道就是表示电子为圆周运动，而p 电子是走∞形的。
(B) F 原子的电子亲和能比Cl 原子大，而F 原子的电负性比Cl 原子小。
(C)电负性是一种元素的原子在分子中吸引电子的能力，是综合考虑电离能和电子亲和能的结果。
(D)对于多电子原子，原子轨道的能量与单电子原子一样仅与主量子数n 有关，而与角量子数 l 无关
11.用s,p,d 等符号表示原子（或离子）的电子层结构，判断它们属于第几周期，第几主（副）族元素（12分，四个元素，每项一分）
Ag As Fe Al 473322613;;;+
12.（4分，每个2分）
13.试说明Na 的第一电离能小于Mg ，Na 的第二电离能却大大超过Mg （5分）
14.据理判定下列各对原子（或离子）中哪一个半径大（12分，每个2分）
Sc 和Ca Cu 和Ni Na 和Al 3+ S 2-和S Fe 2+和Fe 3+ Pb 2+和Sn 2+。