人民卫生出版社第7版《基础化学》第九章
卫生化学(人教第七版)(可打印修改)
卫生化学第1章绪论1、卫生化学（sanitary chemistry）：应用分析化学特别是仪器分析的基本理论和实验技术，研究预防医学领域中与健康相关化学物质的质、量及其变化规律的科学。
第2章样品采集、保存和预处理1、样品分析的一般程序：样品的采集和保存、样品的处理、分析方法的选择、成分分析、分析数据的处理、分析报告的撰写。
2、样品采集的原则：代表性、典型性、适时性3、样品预处理应达到的目的：1将样品中的被测物转变为适合于测定的形式；2除去干扰物质3浓缩富集4、试样分析溶液的制备方法：（1）溶解法（溶剂浸出法）：水溶法、酸性、碱性、有机溶剂（2）分解法：高温灰化、低温灰化、湿消化法、微波溶样法（2）水解法5、常用的分离与富集的方法：溶液萃取法、固相萃取法、蒸馏、膜分离法6、溶剂萃取法（1）基本原理：利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中分配系数的不同（溶解度）来达到分离、提取或纯化目的一种操作。
（2）相关概念：①分配系数（distribution coefficient）：在一定温度下，溶质A在两种互不相溶的溶剂中分配达到平衡时，A在有机相与水相中的浓度比值为常数，用表示。
②分配比（distribution ratio）：在一定温度下，溶质A在两项中达到平衡时，A在有机相(o)中各种形式浓度与在水相中(w)的各种形式总浓度之比，即D=Co/Cw。
③萃取效率（extraction efficiency）：指物质被萃取到有机相的百分率，即被萃取物质在有机相中的量与被萃取的总物质总量之比，即E%=第3章分析数据处理和分析工作质量保证1、系统误差的主要来源：方法误差、仪器与试剂误差、主观误差2、误差的分类：系统误差和随机误差（1）系统误差（systematic error）：由于某些确定性、经常性的因素引起的误差，主要来源有方法误差、仪器与试剂误差及主观误差三方面。
特点：误差的方向在实验中有一致性，可重复出现；影响测定结果的准确度。
答案解析-人民卫生出版社_第七版_基础化学
第一章1解 因为现代化学几乎与所有的科学和工程技术相关联，起着桥梁和纽带作用；这些科学和技术促进了化学学科的蓬勃发展，化学又反过来带动了科学和技术的进展，而且很多科技进步以化学层面的变革为突破口。
因此，化学是一门中学科学。
化学和医学的关系极为密切，无论是制药、生物材料、医学材料、医学检验，还是营养、卫生、疾病和环境保护，乃致对疾病、健康、器官组织结构和生命规律的认识，都离不开化学。
2解 国际单位制由SI 单位和SI 单位的倍数单位组成。
其中SI 单位分为SI 基本单位和SI 导出单位两大部分。
SI 单位的倍数单位由SI 词头加SI 单位构成。
例如mg 、nm 、ps 、μmol 、kJ 等等。
3 (1) 2.0321 g (2) 0.0215 L (3) pK HIn ＝6.30 (4) 0.01﹪ (5) 1.0×10-5 mol 解 (1) 5位，(2) 3位，(3) 2位，(4)1位，(5)2位。
4解%1.0001.01024.00001.01024.01024.01023.0-=-=-=-=RE5解kPa}){}{}({m N 10}){}{}({dm m N }){}{}({ L J }){}{}({K mol K J L mol }){}{}({ ])[][]([}){}{}({][}{][}{][}{2331111-T R c T R c T R c T R c T R c T R c T R c T T R R c c cRT Π⨯⨯=⋅⨯⨯⨯=⋅⋅⨯⨯=⋅⨯⨯=⨯⋅⋅⨯⋅⨯⨯=⨯⨯⋅⨯⨯=⋅⨯⋅⨯⋅==-----式中，花括号代表量的值，方括号代表量的单位。
6解 1 mi 3 = 1.609 3443 km 3 = 4.168 182 km 3，所以水资源的总体积V = (317 000 000 + 7 000 000 + 2 000 000 + 30 000) × 4.168 182 km 3 = 1.3590 ×109 km 37解mol 0.25 kg1g1000 mol g )00.10.160.23(kg 0.010(NaOH)1-=⨯⋅++=n mol1.89 kg 1g 1000 mol g )00.16301.1299.222(21kg 0.100 )CO Na 21(mol4.99 kg 1g1000 mol g 08.4021kg 0.100 )Ca 21(1-321-2=⨯⋅⨯++⨯⨯==⨯⋅⨯=+n n 8解mol 2.57 molg )35.45 239.65(g350 )(ZnCl 1-2=⋅⨯+=n 1-21-2k mol 3.95 kg1g1000 650mol 2.57 )(ZnCl L mol 3.48 L 1mL1000 mL 39.57mol 2.57)(ZnCl g g b c ⋅=⨯=⋅=⨯= 9解1-1--3L mmol 5.1 mol 1mmol1000 L 1L 100mL 1000 mol g 9.13g 10 20 )(K ⋅=⨯⨯⨯⋅⨯=+c1-1--3-L mmol 103 mol1mmol1000 L 1L 100mL 1000 mol g 5.453g 10 366 )(Cl ⋅=⨯⨯⨯⋅⨯=c 10解 设称取含结晶水的葡萄糖(C 6H 12O 6·H 2O)的质量为m,052600. mol g 16.0)1.01g/[(2 50)-(1000 mol 0.28mol0.278 )O H (C L mol 0.278 molg )0.16601.1120.126(L g 0.05 )O H (C g27.5L g 50.0 L.50001g )0.1601.120.16601.1120.126(g)0.16601.1120.126( O)H O H (C 1-61261-1-1-61261-26126=⋅+⨯+=⋅=⋅⨯+⨯+⨯⋅==⋅=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=⋅x c m m ρ 11解 L .41 Lg .091g3.02g )5.350.23( g 5.0 (NaCl)1-=⋅⨯+⨯=V 12解 ∵ 10KI + 2KMnO 4 + 8H + = 12K + + 2MnO 2 + 5I 2 + 4H 2O ∴mol 0.004 mol g )9.1262(21g 0.508 )I 21( )KMnO 51 (KI 1-24=⋅⨯⨯==+n n第二章1解 根据BA A A n n n x +=,mo l 56.5mol 18.0g 100g O)(H 1-2=⋅=n mo l 0292.0molg 342g0.10)(1=⋅=-蔗糖n995.0mol0292.0mol 56.5mol56.5)(O)(H O)(H O)(H 222=+=+=蔗糖n n n xkPa 33.2995.0kPa 34.2O)(H 20=⨯==x p p2解 (1)mol 004912.0mol g 342g68.1)(1=⋅=-甲nmol 003551.0molg 690g45.2)(1=⋅=-乙n 1kg mol 2456.0kg0200.0mol004912.0-⋅==（甲）b1kg mol 1775.0kg0200.0mol003551.0-⋅==（乙）b溶液乙的蒸气压下降小，故蒸气压高。
大一基础化学第9章知识点
大一基础化学第9章知识点第1节：化学动力学化学动力学是研究化学反应速率及其影响因素的学科。
它主要研究以下几个方面的内容：1. 反应速率的定义和计算方法：反应速率是指单位时间内化学反应物质的消耗量或产生量与时间的比值。
计算方法可以通过实验数据的观测或者根据反应物的浓度变化推导得出。
2. 反应速率与反应物浓度的关系：经验上观察到反应物浓度对反应速率有直接影响。
一般情况下，反应速率与反应物浓度成正比。
通过实验可以得到具体的反应速率与反应物浓度之间的关系。
3. 反应级数和反应速率方程：根据实验数据，可以确定出反应级数以及反应级数与反应速率之间的关系。
反应速率方程通常可以通过反应物浓度的幂函数来表示。
4. 速率常数与反应速率方程：速率常数是一个与温度有关的常数，它描述了在给定反应条件下反应速率的快慢。
反应速率方程中的速率常数可以通过实验测得，也可以通过动力学理论计算得出。
5. 影响反应速率的因素：除了反应物浓度外，温度、催化剂、反应物的物理状态、反应物之间的接触方式等因素也会影响反应速率。
这些因素的作用机理可以通过实验和理论推导得到。
第2节：化学平衡化学平衡是指化学反应在一定条件下达到动态平衡的状态。
以下为化学平衡的相关知识点：1. 平衡常数和平衡表达式：平衡常数是一个与温度有关的常数，它描述了反应在平衡状态下各组分浓度之间的关系。
平衡表达式则是用来表示平衡常数的关系式。
2. 影响平衡位置的因素：温度、压力（对气相反应）、浓度（对溶液反应）等因素可以影响平衡位置。
根据Le Chatelier定理，当这些因素发生变化时，平衡系统会通过移动平衡位置来抵消外界的影响。
3. 平衡常数与化学反应的位置关系：当平衡常数的值大于1时，平衡偏向生成物；当平衡常数的值小于1时，平衡偏向反应物。
这与平衡系统的内能变化和熵变化有关。
4. 平衡浓度与平衡常数的关系：平衡浓度是指反应物和产物在达到平衡时的浓度值。
通过平衡常数和平衡浓度的关系，可以计算出未知浓度的平衡常数。
基础化学
《基础化学》部分习题及参考答案详解魏祖期主编，基础化学，北京：人民卫生出版社，2008年6月第7版第一章 绪论1．下列数据，各包括几位有效数字？⑴ 2.0321 g ⑵ 0.0215 L ⑶ p K HIn = 6.30 ⑷ 0.01% ⑸ 1.0×10-5 mol 解：有效数字位数分别为，⑴ 5位 ⑵ 3位 ⑶ 2位 ⑷ 1位 ⑸ 2位2．某物理量的真实值T = 0.1024，实验测定值X = 0.1023，测定值的相对误差RE 是多少？ 解：%1.01024.01024.01023.0-=-=-=T T X RE 3．求0.010 kg NaOH 、0.100 kg (+2Ca 21)、0.100 kg (32CO Na 21)的物质的量。
知已NaOH +2Ca 21、32CO Na 21的摩尔质量分别为40、20、53 g·mol -1 解：、mol 89.1100053100.0)CO Na 21(mol 00.5100020100.0)Ca 21(mol 25.010*******.0)NaOH (322=⨯==⨯==⨯=+n n n 4．20℃，将350 g ZnCl 2溶于650 g 水中，溶液的体积为739.5 mL 。
求此溶液的物质的量浓度和质量摩尔浓度。
ZnCl 2的摩尔质量为136 g·mol -1解：12L mol 48.35.7391361000350)ZnCl (-⋅=⨯⨯=c 12kg mol 95.36501361000350)ZnCl (-⋅=⨯⨯=b 5．每100 mL 血浆含K + 和Cl - 分别为20 mg 和366 mg ，试计算它们的物质的量浓度/mmol·L -1。
解：1L mmol 1.5100010051.0)K (mmol 51.03920)K (-++⋅=⨯===c n 1L mmol 10310001003.10)Cl (mmol 3.105.35366)Cl (---⋅=⨯===c n 6．如何用含结晶水的葡萄糖（C 6H 12O 6·H 2O ）配制质量浓度为50.0 g·L -1的葡萄糖溶液500 mL ？该溶液密度为1.07．某患者需补充Na + 5.0 g ，如用生理盐水补充[ρ(NaCl) = 9.0 g·L -1]，应需多少体积的生理盐水？解：n (Na +) =230.5= 0.22 mol c (NaCl) =5.580.9= 0.15 mol·L -1 V =15.022.0= 1.5 L 0 kg·L -1，该溶液的物质的量浓度和葡萄糖的摩尔分数是多少？ 解：n (C 6H 12O 6) =10005001800.50⨯= 0.139 mol m (C 6H 12O 6·H 2O) = 0.139×198 = 27.5 g c (C 6H 12O 6) =1000500139.0⨯= 0.278 mol·L -1 500 mL 溶液中n (H 2O) =182/0.50500-=26.4 mol x (C 6H 12O 6) =4.26139.0139.0+=0.00524 8．An aqueous solution is 8.50% ammonium chloride, NH 4Cl, by mass. The density of the solutionis 1.024 g·mL -1. What are the molality, mole fraction, and amount-of-substance concentration of NH 4Cl in the solution?解：b (NH 4Cl) =50.810010005.5350.8-⨯= 1.74 mol·kg -1 x (NH 4Cl) =08.5159.0159.018/)50.8100(5.53/50.85.53/50.8)()Cl NH (4+=-+=总n n = 0.0303 c (NH 4Cl) =5.53%50.81000024.1⨯⨯= 1.63 mol·L -1 第二章 稀薄溶液的依数性1．将2.80 g 难挥发性物质溶于100 g 水中，该溶液在101.3 kPa 下沸点为100.51℃。
人民卫生出版社第7版《基础化学》第一章
SI导出单位
SI倍数单位
第二节 我国的法定计量单位
一．国际单位制 2. SI基本单位 量的名称
长度 质量 时间 电流 热力学温度 物质的量 发光强度
单位 米 千克 秒 安[培] 开[尔文] 摩[尔] 坎[德拉]
符号 m kg s A K mol cd
第二节 我国的法定计量单位
一．国际单位制 • SI长度单位—米（meter）
h
10 deka 十
da
10-1 deci 分
d
10-2 centi 厘
c
10-3 milli 毫
m
10-6 micro 微
μ
10-9 nano 纳[诺]
n
10-12 pico 皮[可]
p
10-15 femto飞[姆托]
f
10-18 atto 阿[托]
a
第二节 我国的法定计量单位
二．我国的法定计量单位
第二节 我国的法定计量单位
一．国际单位制
4. 部分SI词头（常用8个）
因数 词头名称
符号 因数 词头名称
符号
1018 exa 艾[克萨] E
1015 peta 拍[它] P
1012 tera 太[拉]
T
109 giga 吉[咖] G
106 mega 兆
M
103 kilo 千
k
102 hecto 百
O PO O
HOCH O 碱基 CH HC C C OH OH H
腺嘌呤
adenine
H
N
NH
胸腺嘧啶 thymine
H
O
N
O
HN
NH
N
H
基础化学课后答案chapter9_answer 第七版
Chapter 9 Structures of Atoms and Periodic Table习题1、电子波是概率波，反映电子在空间区域出现的概率；而电磁波在运动过程中是以一种振动的方式行进。
2、1s 电子高概率出现的区域是在一球形空间界面内。
3、nm m sm kg s m kg m h 0.1100.1107101.910626.6915311234=⨯=⋅⨯⨯⨯⋅⋅⨯==-----νλ 4、m sm kg s m kg m h 35131234106.61000101010626.6-----⨯=⋅⨯⨯⋅⋅⨯==νλ，此子弹的波长很小，仅表现为粒子性。
m sm kg s m kg m h x x 301331234103.5101010410626.64------⨯=⋅⨯⨯⨯⋅⋅⨯=∆≥∆πνπ，子弹的位置不确定性和动量不确定性都很小，其运动服从经典力学规律。
5、n 、l 、m 三个量子数决定一个原子轨道，根据Pauli 不相容原理，在一个原子轨道内电子的第四个量子数即自旋量子数必然不同，而自旋量子数只有两个可能取值，因此一个原子轨道最多只能容纳两个2个电子。
6、（1）2p 轨道；（2）3d 轨道；（3）5f 轨道；（4）沿某一空间方向伸展的2p 轨道；（5）4s 轨道。
7、2,0,0,21+；2,0,0,21-；2,1,-1,21+；2,1,0,21+；2,1,1,21+。
8、（1）2s 亚层有1个轨道；（2）3f 亚层不存在；（3）4p 亚层有3个轨道；（4）5d 亚层有5个轨道。
9、10、（1）[Ar]3d54s2，5个未成对电子；（2）[Ar]3d104s24p6，没有未成对电子；（3）原子的电子排布式为[Kr]5s2，+2离子的电子排布式为[Kr]，离子没有未成对电子；（4）[Ar]3d104s24p3，3个未成对电子；11、Ag+：[Kr]4d10；Zn2+：[Ar]3d10；Fe3+：[Ar]3d5；Cu+：[Ar]3d10。
卫生化学(人教第七版)
卫生化学第一章绪论1、卫生化学（sanitary chemistry）：应用分析化学特别是仪器分析的基本理论和实验技术，研究预防医学领域中与健康相关化学物质的质、量及其变化规律的科学。
第二章样品采集、保存和预处理1、样品分析的一般程序：样品的采集和保存、样品的处理、分析方法的选择、成分分析、分析数据的处理、分析报告的撰写。
2、样品采集的原则：代表性、典型性、适时性3、样品预处理应达到的目的：1将样品中的被测物转变为适合于测定的形式；2除去干扰物质3浓缩富集4、试样分析溶液的制备方法：（1）溶解法（溶剂浸出法）：水溶法、酸性、碱性、有机溶剂（2）分解法：高温灰化、低温灰化、湿消化法、微波溶样法（2）水解法5、常用的分离与富集的方法：溶液萃取法、固相萃取法、蒸馏、膜分离法6、溶剂萃取法（1）基本原理：利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中分配系数的不同（溶解度）来达到分离、提取或纯化目的一种操作。
（2）相关概念：①分配系数（distribution coefficient）：在一定温度下，溶质A在两种互不相溶的溶剂中分配达到平衡时，A在有机相与水相中的浓度比值为常数，用表示。
②分配比（distribution ratio）：在一定温度下，溶质A在两项中达到平衡时，A在有机相(o)中各种形式浓度与在水相中(w)的各种形式总浓度之比，即D=Co/Cw。
③萃取效率（extraction efficiency）：指物质被萃取到有机相的百分率，即被萃取物质在有机相中的量与被萃取的总物质总量之比，即E%=第三章分析数据处理和分析工作质量保证1、系统误差的主要来源：方法误差、仪器与试剂误差、主观误差2、误差的分类：系统误差和随机误差（1）系统误差（systematic error）：由于某些确定性、经常性的因素引起的误差，主要来源有方法误差、仪器与试剂误差及主观误差三方面。
特点：误差的方向在实验中有一致性，可重复出现；影响测定结果的准确度。
第九章 原子结构和元素周期律(最终版)
三个量子数的取值限制和物理意义
1. 主量子数 (principal quantum number) — n n = 1, 2, 3… 非零的任意正整数 n 又称为电子层数（electron shell number） 光谱学上：K、L、 M、N、O、P、Q… 物理意义：决定电子能量和离核平均距离 n 它决定电子在核外空间出现概率最大的 区域离核的远近，并且是决定电子能量高低的 主要因素。
三、测不准原理(Uncertainty Principle)
1927海森堡(Heisenberg)提出的著名的 测不准原理。
Δx·Δpx≥h/4π
测不准原理是量子力学的基本原理之一。 它并不意味着微观粒子运动无规律可言， 只是说它不符合经典力学的规律，应该用量子 力学来描述微观粒子的运动。
第二节
二、电子的波粒二象性 （particle-wave duality）
1905 年爱因斯坦根 据光的干涉、衍射和光电 效应，提出了光具有波粒 二象性。
L de Broglie的假设
1924年法国物理学家德 布罗意(L.de Brogile) 在研究 电子的运动规律时，受光的 波粒二象性的启发，大胆提 出了电子等实物粒子(微观粒 子:原子、质子、中子)不仅 具有粒子性，也具有波动性 h h 的假设。提出了“物质波” λ p m 公式，称为德布罗意关系式，
氢原子的波函数
一、量子数
Schrö dinger E，奥地利物理学 家，于1926年提出了微观粒子
运动的波动方程，即薛定鄂方 程，通过复杂的求解可得出如 下结论： （1） 波函数 是Schrodinger方程的解，它 不是一个数值，而是一个空间坐标的函数式。
（2） 解 Schrodinger 方程可以获得一系列 合理的解 及其相应的能量 E ，电子的能 量是不连续的（量子化）。每一能量 E 称 为“定态”，能量最小的称为 “基态” ， 其余的称为“激发态” 。 （3） 本身的物理意义不明确, 但 ψ 却 有明确的物理意义。它表示在空间某处电子 出现的概率密度，即在该点周围微单位体积 中电子出现的概率，常用电子云来形象直观 地表示它。如下图：
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第一节 氢原子的结构
五． 要点 • 电子具有波粒二象性，电子波是概率波。 • 电子等微观粒子遵守测不准原理。原子中电子 运动状态体现为在核外空间出现的概率。 • 电子的运动状态用波函数ψ描述。波函数ψ2表 示电子的概率密度。 • 每一ψ对应一确定的能量值，称为定态。电子 的能量具有量子化的特征，是不连续的。基态 时能量最小，比基态能量高的是激发态。
第二节 量子数和原子轨道
一． 量子数 量子数组合和原子轨道数
轨道角动 主量子 量量子数 数n l 1 0 0 磁量子 数m 0 0 波函数ψ ψ1s ψ2s 同层轨 道数 （n2） 1 容纳电 子数 （2n2） 2
2 1
0 ±1
ψ2p ψ2p ψ2p
z x
4
y
8
第二节 量子数和原子轨道
一． 量子数 量子数组合和原子轨道数
一． 量子数 1. 主量子数（principal quantum number） • 符号 n，可以取任意正整数值，即 n = 1，2，3，… • 它是决定电子能量的主要因素。氢原子只有一 个电子，能量只由n决定
多电子原子存在静电排斥，能量还取决于 l。
RH En 2 n
第二节 量子数和原子轨道
第二节 量子数和原子轨道
一． 量子数 2. 轨道角动量量子数（orbital angular momentum quantum number） • 符号 l ，它只能取小于 n 的正整数和零 l = 0、1、2、3 … (n – 1)，共可取n个值 • 它决定原子轨道的形状（n 种）。
第二节 量子数和原子轨道
第一节 氢原子的结构
一．氢光谱和氢原子的玻尔模型 4. Bohr 的氢原子模型
• Bohr运用量子化观点，成功地解释了氢原子的 稳定性和不连续光谱。但未能冲破经典物理学 的束缚，不能解释多电子原子光谱，甚至不能 说明氢原子光谱的精细结构。Bohr理论属于旧 量子论。电子等微观粒子的运动不遵守经典物 理学规律，必须用量子力学方法来描述。
第一节 氢原子的结构
二． 电子的波粒二象性 3. Davisson和Germer实验 1927年美国物理学家Davisson C和Germer L用 电子束代替X射线，用镍晶体薄层作为光栅进 行衍射实验，得到与X射线衍射类似的图像， 证实了电子的波动性。
第一节 氢原子的结构
二． 电子的波粒二象性 4. 电子波是概率波(probability wave) 电子波是统计性的。让电子穿越晶体，每 次到达底片的位置是随机的，多次重复以后， 底片某个位置上电子到达的概率就显现出来。
第一节 氢原子的结构
二． 电子的波粒二象性 2. de Broglie关系式（de Broglie relation） 法国物理学家de Broglie 类比光的波粒二象 性关系式，导出微观粒子如电子、原子等，具 有波动性的关系式
h h p mv
p为粒子的动量，m为质量，v为速度；λ为粒子 波波长。微观粒子的波动性和粒子性通过普朗 克常量h联系和统一起来。
第一节 氢原子的结构
四． 氢原子的波函数 3. 电子云（electron cloud） 图形a是基态氢原子ψ2的立体图，b是剖面图。 黑色深的地方概率密度大，浅的地方概率密度 小。概率密度的几何图形俗称电子云。
a
b
第一节 氢原子的结构
四． 氢原子的波函数 4. 原子轨道（atomic orbital） 描述原子中单个电子运动状态的波函数ψ 常称作原子轨道。原子轨道仅仅是波函数的代 名词，绝无经典力学中的轨道含义。严格地说 原子轨道在空间是无限扩展的，但一般把电子 出现概率在99%的空间区域的界面作为原子轨 道的大小。
观物体质量大，波长小，难以察觉，仅表现粒子性。 微观粒子的德布罗意波长不可忽略。
第一节 氢原子的结构
三．测不准原理(uncertainty principle)
Heisenberg指出，无法同时确定微观粒子 的位置和动量：
△x· x≥h/4π △p
△x为粒子在x方向的位置误差，△px为动量在x 方向的误差。由于h是极小的量，所以△x越小， △px越大，反之亦然。测不准原理是粒子波动 性的结果，意味着微观粒子运动不存在既确定 位置又有确定速度的运动轨迹。
第一节 氢原子的结构
一．氢光谱和氢原子的玻尔模型
3. Balmer关系式
RH 1 1 2 2 hc n1 n2 1
式中，λ是波长，
n为正整数，且n2大于n1。
RH 1.097 10 7 J ； hc
第一节 氢原子的结构
一． 氢 光 谱 和 氢 原 子 的 玻 尔 模型 4. Bohr 的氢原子模型 ① 电子沿固定轨道绕核运 动，不吸收也不辐射能 量，称为定态。轨道能 量称为能级。 RH E 2 n n=1时能量最低，为基 R = 2.18×10-18 J；
6.626 10 34 kg m 2 s -1 h Δx 1 10 9 m 4mΔv 4 9.1 10 -31 kg 6 10 -4 m
解
即原子中电子的位置误差比原子半径大10倍， 电子在原子中勿精确的位置可言。
第一节 氢原子的结构
四． 氢原子的波函数 1. 波函数ψ （wave function） 原子中电子具有波动性，奥地利物理学家 Schrö dinger导出Schrö dinger方程，方程的解是 波函数ψ ，用来描述电子的运动状态。 2. ψ的意义 ψ本身物理意义并不明确，但ψ2却有明确 的物理意义。表示在原子核外空间某点处电子 出现的概率密度（probability density），即在 该点处单位体积中电子出 电子的波粒二象性 1. 光子既有波动性又有粒子性，称为波粒二象性 （particle-wave duality）。 • 光作为电磁波，有波长λ或频率ν，能量 E=n hν • 光子作为粒子，又有动量 p=mc • 运用Einstein方程式E=mc2及ν=c/λ，得到 λ=h/mc
第二节 量子数和原子轨道
一．量子数
• • • 合理的波函数ψ必须满足一些整数条件，否则 将为零， ψ2也为零，即空间没有电子出现。 这些整数是n、l、m，称为量子数（quantum
number） 。
n、l 和 m 这三个量子数的取值一定时，就确 定了一个原子轨道，即波函数ψn,l,m。
第二节 量子数和原子轨道
第一节 氢原子的结构
例 电子在原子核附近运动的速度约6×106 m·-1， s 原子半径约10-10 m。若速度误差为±1%，电子 的位置误差△x有多大？ △v = 6×106 m·-1×0.01 = 6×104 m·-1， h = s s 6.626×10-34kg· 2·-1；根据测不准原理： m s
轨道角动 主量子 量量子数 数n l
0 1 3 2 0 ±1 ±2
磁量子 数m
0 0 ±1
波函数ψ
ψ3s ψ3pz ψ3px ψ3py ψ3dz2 ψ3dxz ψ3dyz ψ3dxy ψ3dx2-y2
同层轨 道数 （n2）
容纳电 子数 （2n2）
9
18
第一节 氢原子的结构
例 (1) n = 3的原子轨道可有哪些轨道角动量量子数和磁 量子数？该电子层有多少原子轨道？ (2) Na原子的最外层电子处于3s亚层，试用n、l、 m 、 s 量子数来描述它的运动状态。 (1) 当 n = 3，l = 0，1，2； 当 l = 0，m = 0； 当 l = 1，m = -1，0，+1； 当 l = 2，l = -2，-1，0，+1，+2； 共有9个原子轨道。 (2) 3s亚层的n = 3、l = 0、m = 0，电子的运动状态可表 示为3，0，0，+1/2（或- 1/2 ）。
一． 量子数 2. 轨道角动量量子数（orbital angular momentum quantum number） • 在多电子原子中 l 还和 n共同决定电子能量高 低。当 n 给定，l 愈大，原子轨道能量越高。l 称为能级或电子亚层（subshell 或sublevel）。 电子亚层用下列符号表示：
第九章 原子结构和元素周期律
Atomic Structure and Periodic Properties of Elements
内容提要
1. ① ② ③ ④ 2. ① ② ③ 氢原子的结构 氢光谱和氢原子的Bohr模型 电子的波粒二象性 测不准原理 氢原子的波函数 量子数和原子轨道 量子数 原子轨道的图形 原子轨道的径向分布
内容提要
3. ① ② ③ 4. ① ② ③ 5. 电子组态和元素周期表 多电子原子的能级 原子的电子组态 元素周期表 元素性质的周期性变化规律 有效核电荷 原子半径 元素的电负性 元素和人体健康
教学基本要求
• • • • • 了解Bohr的原子结构理论 了解波粒二象性、熟悉波函数和概率密度 掌握4个量子数；熟悉原子轨道的角度分布图、 径向分布函数图的意义和特征 熟悉近似能级；掌握Paili不相容原理、 能量最 低原理、Hund规则和电子组态 掌握电子组态与元素周期表的关系熟悉原子半 径、电负性的变化规律 了解元素和健康的关系
第二节 量子数和原子轨道
一． 量子数 4. 自旋角动量量子数（spin angular momentum quantum number） • 符号 s ，取+1/2和-1/2两个值，表示电子自旋的 两种相反方向，也可用箭头符号↑和↓表示。 • 两个电子自旋方向相同称为平行自旋，方向相 反称反平行自旋。 • 原子轨道由 n、l 和 m 决定，电子运动状态由 n、 l、m、s 确定。一个原子轨道最多容纳两个自 旋相反的电子，每电子层最多容纳的电子总数 应为2n2。
第一节 氢原子的结构
例 电子质量m = 9.1×10-31kg，在1V电压下的速度为 5.9×105 m·-1，h=6.626×10-34 J· ，电子波的波长是多 s s 少？⑵ 质量1.0×10-8kg的沙粒以1.0×10-2 m·-1速度运 s 动，波长是多少？ ⑴ h = 6.626×10-34kg· 2·-1；根据德布罗意关系式 m s