厦门大学无机化学习题05 原子结构

原子结构

1、用玻尔理论解释：

（1）氢原子光谱产生的原因。

（2）氢原子光谱为什么是分立的线状光谱？

（3）氢原子光谱中，每条谱线都有确定的频率。

（4）可见光区，氢原子光谱从Hα到Hδ等谱线间的距离为什么越来越小？

2、举例说明下列概念：

①量子和量子化；

②能级；

③基态、激发态；

④玻尔半径；

⑤连续光谱与线状光谱；

3、欲使氢原子基态能级上的一个电子电离，形成H+需要多大的能量？

4、计算电子从n=3能级跃迁到n=2能级时，产生的谱线Hα的波长，并与实验测定值λ=656.210纳米（1 纳米=10-9米）相比较。

5、说明下列名词和概念；

（1）波粒二象性；

（2）微观粒子；

6、试由电子衍射图象说明下列关系：

（1）衍射强度与电子出现几率的关系；

（2）衍射强度与电子波强度的关系；

（3）电子波强度与电子出现几率的关系；

（4）利用德布罗依关系式计算质量为2.5×10－2公斤，运动速度为300米/秒的子弹所具有的波长。计算质量为9.1×10－31公斤，运动速度为1.5×106米/秒的电子所具有的波长。计算结果说明了什么？（何种物质显波性）。

7、解释下列名词和概念

（1）波函数

（2）电子云

（3）几率和几率密度

（4）ψ和|ψ|2

8、举例说明下列名词的含意：

① 能级；

② 简并轨道（等价轨道）

9、下列说法是否正确？应如何改正？

①“s 电子绕核旋转，其轨道为一园圈，而p 电子是∞字形的”。

②“主量子数为3时，有3s 、3p ，3d ，3f 四条轨道”。

③“多电子原子轨道能级与氢原子的相同。”

10、指出下列各组量子数所表示的电子运动状态。

① 5，0，0，+

2

1 ② 4，1，0，－21 11、有无以下运动状态？为什么？应怎样改正？

① n=1,

l=1, m=0。 ② n=2,

l=0, m=±1。 ③ n=3,

l=3, m=±3。 ④ n=4, l=3, m=±2。

12、在某元素原子的某一电子层中，角量子数为2的能级中，原子轨道中几个？并画出该能级下的原子轨道的角度分布图。

13、写出一列各组中缺少的量子数。

① n=？,

l=2, m=0， m s =+21。 ② n=4,

l=?, m=0, m s =?。 ③ n=3,

l=1, m=?, m s =－21。 ④ n=2, l=？, m=1， m s =－2

1。 15、原子核外电子的排布有哪些原则？写出下面元素的电子构型及价电子构型，并指出它们处于周期表中第几周期，第几族，常见化合价。

① 11Na ② 18Ar ③ 16S ④ 56Ba ⑤ 24

Cr

⑥ 26Fe ⑦ 29Cu ⑧ 53I ⑨ 82Pb ⑩ 19K

16、说明稀有气体、主族元素、过渡元素的电子构型特点。

17、具有下列外电子构型的原子属于周期表中哪一个区，并指出该元素的原子序数、元素名称及符号。

① 6s 2 ② 4s 24p 3 ③ 4d 105s 2 ④3d 54s 2

18、举例说明下列名词的意义

①能级分裂②能级交错③屏蔽效应

④钻穿效应⑤屏蔽常数⑥有效核电荷

⑦能级组

19、核外电子的能级组的划分与元素所在周期有什么关系？试以第四周期元素为例说明。

20、写出下列原子和离子的电子构型。指出哪些是相同的电子构型（等电子构型）。

Fe3+, Ne, Al, O2－, Cl－, K+, Ti, Ar

21、解释下列轨道能量的差别：

① E1s＜E2s＜E3s＜E4s

② E3s＜E3p＜E3d

③ E4s＜E3d

22、指出下列各原子的电子构型中哪一种属于基态？哪一种属于激发态？哪一种是不正确的？并指出基态电子构型所代表的元素名称及符号。

① 1s22s22d1；

② 1s22s22p43s1；

③ 1s22s12p2；

④ 1s22s22p6 3d1；

⑤ 1s22s22p6 3s23p74s1；

⑥ 1s22s1；

23、举例说明下列概念

①原子半径

②电离能和电子亲和能

③电负性

④镧系收缩、金属半径与配位数。

24、原子的共价半径，金属半径和范德华半径的区别是什么？为什么同一元素原子的范德华半径大于共价半径？

25、在下列各对元素中，试判断哪个元素第一电离能较高？

① S与P；② Al与Mg;

③ Sn与Sb；④ Cu与Zn；

⑤ Cs与Au；⑥ Rn与At；

26、比较下列各组元素的原子性质，并说明理由。

① K和Ca的原子半径；

② As和P的第一电离能；

③ F和Cl的电子亲合能；

④（a）Si和Al；（b）Fe2+和Fe3+，它们的电负性；

⑤ Mo和W的原子半径；

⑥ Ca和Zn的有效核电荷及电负性；

⑦ Cl和Br的原子半径；

⑧ Cr的共价半径和金属半径。

27、钠一般是以Na+存在，而不是以Na2+存在，说明理由。

28、查表绘出第四、五、六周期金属原子半径随原子序数变化的曲线，从曲线说明了什么？（以纵坐标表示半径）。

29、查表绘出一、二、三周期元素第一电离能随电子序数变化的曲线，从曲线说明了什么（纵坐标代表电离能）。