第五章 物质结构基础
课后部分习题答案
8.写出下列各种离子的外层电子分布式,并指出它们各属于何种外层电子构型。 2+2+2++2-2+4+ Mn,Cd,Fe,Ag,Se,Cu,Ti离子 Mn CdFeAgSeCuTi2+ 2+ + 2- 2+ 4+ 2+外层电子分布式 3S3ρ3d4S4ρ4d3S3ρ3d4S4ρ4d4S4ρ2226 69 262626265 10 6 10 外层电子构型 9~17 18 9~17 18 8 9~17 3S3ρ3d3S3ρ6 18
12.试写出下列各化合物分子的空间构型,成键时中心原子的杂化轨道类型分子的电偶极矩。
3
(1)SiH4 正四面体 SP μ=0
3
(1) H2S V字型 不等性SP μ≠0
2
(3)BCl3 平面三角形 SP μ=0
(4)BaCl2 直线 SP μ=0
3
(5)PH3 三角锥 不等性SP μ≠0
14.下列各物质的分子之间,分别存在何种类型的作用力? (1)H2 色散力 (2)SiH4 色散力
(3)CH3COOH 色散力+诱导力+取向力+氢键 (4)CCl4 色散力
(5)HCHO 色散力+诱导力+取向力 18.判断下列各组物质熔点的高低,并解释说明
(1)SiF4
19.试判断下列各种物质各属何种晶体类型以及格点上微粒间的作用力,写出熔点由高到低的顺序。
(1) KI (2)SiC (3)HI (4)BaO 答:SiC > BaO > KI > HI KI SiC HI BaO
离子晶体 原子晶体 分子晶体 离子晶体 离子键 共价键 分子间力 离子键 练习题
一、选择题
1、下列有关电子运动状态的描述,正确的是:( )
A. s电子绕核作圆周运动 B. 原子中电子的运动状态可以用四个量子数确定
C. p电子绕核走“8”字 D. 电子在固定的轨道上不停地自旋 2、核外电子运动的特征是:( )
A. 绕核高速旋转 B. 具有无穷大的动能 C. 有确定的运转轨道 D. 具有波粒二象性 3、近代原子结构理论中的原子轨道是指:( )
2|?|A. 电子绕核运动的轨迹 B. 波函的平方 C. 电子云 D. 波函数?
4、主量子数为3的电子层中:( )
A. 只有s和p轨道 B. 只有s、p和d轨道 C. 只有s轨道 D. 有s、p、d和f轨道 5、下列各组量子数取值合理的是:( )
A. n=2 l=1 m=0 ms=0 B. n=7 l=1 m=0 ms=+C. n=3 l=3 m=2 ms=-
1 211 D. n=3 l=2 m=3 ms=- 226、钠原子1s轨道能级E1s,Na与氢原子1s轨道能级E1s,H的相对高低为:( )
A. E1s,Na=E1s,H B. E1s,Na<E1s,H C. E1s,Na>E1s,H D. 无法比较 7、下列用量子数描述的、可以容纳电子数最多的电子亚层是:( )
A. n=2,l=1 B. n=3,l=2 C. n=4,l=3 D. n=5,l=0 8、决定多电子原子系统原子轨道能级大小的量子数是:( )
A. n和m B. l和m C. n和ms D. n和l 9、屏蔽效应所起作用是:( )
A. 对核电荷的增强作用 B. 对核电荷的抵消作用 C. 正负离子间的吸引作用 D. 电子层的排斥作用
二、填空题
1、波函数?是描述 数学函数式,它和 是同义词,|?|2的物理意义是 ,电子云是 的形象化表示。 2、原子轨道在空间的伸展方向可用 量子数来表示。 3、原子轨道3px的主量子数n= ,角量子数l= 。 4、n=3,l=0的原子轨道符号是 。
5、某元素基态原子,有量子数n=4, l=0, m=0的一个电子,有n=3, l=2的10个电子,该原子的价层电子构型为 ,位于周期表第 周期 族 区。
6、试写出27号元素Co原子核外电子排布式 ,Co2+的核外电子排布式 。 7、Cl、Mg、Si三原子相比,原子半径由小到大的顺序为 ,最高氧化数由低到高的顺序为 ,第一电离能由低到高的顺序为 。 8、一般说来,自由原子中电子的能量与其量子数 有关。
9、当n=4时,电子层的最大容量为 ,如果没有能级交错,该层各轨道的能级由高到低的顺序为 。
10、Na、Mg、Al三元素中,第一电离势最大的是 ,电负性最大的是 。
三、简答题
1、玻尔氢原子结构理论的要点及其主要贡献是什么?
2、微观系统中的电子运动与宏观物体比较,有什么不同?现代原子结构理论是如何来描述电子的运动状态的?
3、量子力学中原子轨道概念与玻尔理论中原子轨道概念有什么不同?
4、原子轨道和电子云的角度分布图有哪些异同?
5、4个量子数的取值和物理意义分别是什么?
6、什么是屏蔽效应和钻穿效应?他们对原子轨道能量有何影响?
7、多电子原子系统核外电子的排布遵循哪些规律?
8、元素原子第一电离能的周期性变化规律及其原因是什么?原子的各原子参数之间有何区别和联系?
9、试分析下列各组量子数是否合理。
(1)n=2,l=1,m=0 ; (2)n=2,l=2, m=-1; (3)n=2,l=0,m=-1; (4)n=2,l=3, m=2; (5)n=3,l=2,m=-2; (6)n=4,l=-1,m=0; (7)n=4,l=1,m=-2; (8)n=3,l=3, m=-3。
10、填充合理的量子数。
1(2)n=4, l=2, m=0, ms=?; ;211(3)n=2, l=0, m=?, ms=+;(4)n=2, l=? m=1, ms=-。
22(1)n≥?, l=2, m=0, ms=+
2
11、试说明下列符号表示的意义:(1) s (2) 3d (3) 2p。 12、按照能量大小顺序排列下列原子轨道,并解释轨道能量的大小顺序。
(1)E1S,E4S,E3S,E2S; (2)E3d,E3S,E3P; (3)E4S,E3d。
13、下列各原子的电子构型中,何者是基态、激发态或不正确的?
(1)1s22s12d1 (2)1s22s22p43s1 (3)1s22s12p2 (4)1s22s22p63s23p8 (5)1s22s22p63s23p1
14、A、B两元素,A原子的M层和N层的电子数分别比B原子的M层和N层的电子数少7个和4个,写出A、B两原子的名称和电子排布式。
15、ⅠA和ⅠB族元素的最外层电子数都是1,但它们的金属性强弱却很不同,试从有效核电荷数和原子半径两方面予以解释。
16、(1)CCl4是液体,CH4和CF4是气体,而CI4是固体。
(2)NaF的熔点高于NaCl。
17、在下列情况下,要克服哪种类型的吸引力:
(A) 冰融化 (B) NaCl溶于水 (C) MgCO3分解为MgO (D) 硫溶于CCl4中