无机化学 原子结构和元素周期律 习题课PPT精选文档

1、1第六章 原子结构与元素周期律习题课化学学院化学学院 张志明张志明2v本章内容小结本章内容小结v书后习题书后习题v习题册习题习题册习题v课外习题课外习题3本章内容小结本章内容小结一、氢原子光谱与一、氢原子光谱与Bohr理论理论二、微观粒子的波粒二象性二、微观粒子的波粒二象性三、三、Schrdinger 方程方程四、概率密度和电子云四、概率密度和电子云五、原子核外的电子排布五、原子核外的电子排布六、元素周期律和元素性质的周期性六、元素周期律和元素性质的周期性4一、一、氢原子光谱与氢原子光谱与Bohr理论理论v氢原子光谱特征：不连续的，线状的；有氢原子光谱特征：不连续的，线状的；有规律的规律的1.

2、Rydberg公式：公式： 12211 -15222115H2221H,s10289. 3 )11(cm10097. 1 )11(nnnnCnnCRnnR为正整数，且当当 n1 = 2, n2 = 3, 4, 5, 6 时，时，计算所得频率即为氢原子计算所得频率即为氢原子光谱中可见光区的四条谱光谱中可见光区的四条谱线频率。线频率。 5vBohr理论理论主要假设：主要假设：(a) 核外电子只能在有确定半径和能量的轨道核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动，且不辐射能量；上运动，且不辐射能量；(b) 通常保持能量最低通常保持能量最低基态；基态；(c) 获能量激发获能量激发激发态；激发态；(d)

3、 从激发态回到基态释放光能。从激发态回到基态释放光能。s)J106.626( Planck: : : 341212hhhEEEEEh常数光的频率轨道的能量6玻尔理论的成功之处：玻尔理论的成功之处：满意地解释了实验观察的氢原子光谱和类氢原子满意地解释了实验观察的氢原子光谱和类氢原子（He+, Li2+, B3+）光谱；）光谱；说明原子的稳定性；说明原子的稳定性；计算氢原子的电离能：计算氢原子的电离能： 电子由电子由n=1n=，即电子脱离原子核的引力，即电子脱离原子核的引力.molkJ 1312 106.02 J10179. 2 sJ10626. 6s10289. 3 s10289. 3 )111

4、(s10289. 3 1 -2318341 -151 -15221 -15得再乘代入hE7玻尔理论的局限性：玻尔理论的局限性：v不能解释精细结构（每条谱线是由二条不能解释精细结构（每条谱线是由二条紧邻的谱线组成）；紧邻的谱线组成）；v不能解释原子光谱在磁场中的分裂；不能解释原子光谱在磁场中的分裂；v不能解释多电子原子的光谱。不能解释多电子原子的光谱。8二、微观粒子的波粒二象性二、微观粒子的波粒二象性vde. Broglie 提出微观粒子具有波粒二象性提出微观粒子具有波粒二象性 德布罗意关系式：德布罗意关系式：).sm(:)kg(:) sJ10626. 6(Planck: 134电子的速度；粒子

5、的质量常数vmhmvhPh通过电子衍射实验通过电子衍射实验(Davisson 和和 Germer)证实证实9v海森伯格不确定原理（测不准原理）：海森伯格不确定原理（测不准原理）： 不可能同时测得微观粒子的精确位置和动量不可能同时测得微观粒子的精确位置和动量(由于其具有波粒二象性由于其具有波粒二象性) 。 x p h/2 或或 x v h/2 m v物质波是统计波（微观粒子运动的统计规物质波是统计波（微观粒子运动的统计规律）律）10三、三、Schrdinger 方程方程v核外电子运动的状态服从核外电子运动的状态服从Schrdinger 方程方程解此方程可得：解此方程可得： 微观粒子的能量微观粒子

6、的能量E； 波函数波函数 。 为描述特定微粒运动状态的为描述特定微粒运动状态的波函数波函数，即，即电子在核外空间运动状态的数学表达式，电子在核外空间运动状态的数学表达式，是空间坐标的函数，也叫是空间坐标的函数，也叫原子轨道原子轨道。11v也可将Schrodinger 方程变为球极坐标，采方程变为球极坐标，采用变量分离，写成用变量分离，写成）（径向部分，角度部分 ),()(),(,YrRrmln注意：注意：1）解氢原子的）解氢原子的Schrdinger 方程只能得方程只能得n ,l ,m，以后从实验中引入了第四个表征电子自旋的以后从实验中引入了第四个表征电子自旋的量子数量子数ms；2） Schr

7、dinger 方程只能得出方程只能得出单电子原子系单电子原子系统的精确解统的精确解波函数波函数 。122. 四个量子数四个量子数量子数量子数可取值可取值意义意义主量子数主量子数n1,2,3 n正整数正整数(1) 确定电子的能量；确定电子的能量；(2) 确定电子出现几率最大确定电子出现几率最大处离核的距离。处离核的距离。角量子数角量子数l0,1,2, (n 1)(1) 确定原子轨道的形状；确定原子轨道的形状；(2) 与与n一起确定多电子原子一起确定多电子原子的轨道能量。的轨道能量。磁量子数磁量子数m0, 1, 2, l确定原子轨道在空间的取向。确定原子轨道在空间的取向。自旋量子数自旋量子数ms

8、1/2描述电子绕自轴旋转的状态。描述电子绕自轴旋转的状态。四个量子数的取值和意义四个量子数的取值和意义13四、概率密度和电子云四、概率密度和电子云v 原子轨道原子轨道(描述核外电子的运动状态描述核外电子的运动状态)；v| |2 概率密度概率密度 (电子在原子空间某点附电子在原子空间某点附近单位体积内出现的概率近单位体积内出现的概率)；v电子云电子云| |2 的图象的图象 (电子概率密度的形电子概率密度的形象化描述象化描述)。14电子云的形状电子云的形状 s 电子云是球形对称的。电子云是球形对称的。 p 电子云是哑铃形，沿着某一个轴的方向上电子云是哑铃形，沿着某一个轴的方向上概率密度最大，电子云

9、主要集中在这个方向概率密度最大，电子云主要集中在这个方向上。在另两个轴上电子云出现的概率很小，上。在另两个轴上电子云出现的概率很小，几乎为零，在核附近也几乎是零。几乎为零，在核附近也几乎是零。py 和和pz 与与px 相似，只是方向不同。相似，只是方向不同。 d 电子云是花瓣形。电子云是花瓣形。 f 电子云的形状更复杂。电子云的形状更复杂。15五、原子核外的电子排布五、原子核外的电子排布1. 屏蔽效应屏蔽效应1) 定义：在多电子体系中，由于某电子受其它定义：在多电子体系中，由于某电子受其它电子的排斥作用，导致有效核电荷降低，电子的排斥作用，导致有效核电荷降低，从而削弱了核电荷对该电子的吸引。这

10、种从而削弱了核电荷对该电子的吸引。这种作用称为作用称为屏蔽效应。屏蔽效应。2) 结果：在多电子体系中，结果：在多电子体系中，n 相同而相同而 l 不同的不同的轨道，发生轨道，发生能级分裂，即：能级分裂，即： En s En p En d np nd nf。v钻穿效应的存在，不仅直接说明了钻穿效应的存在，不仅直接说明了能级分裂能级分裂的原因的原因，而且还可以解释所谓，而且还可以解释所谓能级交错能级交错现象：现象：18电子钻穿作用越大，它受到其它电子的屏蔽电子钻穿作用越大，它受到其它电子的屏蔽作用就越小，受核的吸引力就越强，因而能作用就越小，受核的吸引力就越强，因而能量就越低。量就越低。 所以所以

11、, n相同相同l不同的各亚层轨道的能量顺序为不同的各亚层轨道的能量顺序为 En s En p En d En f 。 当当n、l均不同时，出现能级交错现象，即均不同时，出现能级交错现象，即E4 s 1, 各轨道能量各轨道能量, 随随Z的升高而下降的升高而下降.vn相同相同, l 不同的轨道不同的轨道, 能量下降幅度不同能量下降幅度不同, 产生能级分裂产生能级分裂.(l大的大的, 受屏蔽大受屏蔽大,下降幅度下降幅度小小): Ens Enp End E3d，说明，说明Cu原子失去原子失去4s轨道轨道中的电子。中的电子。思考：思考：既然既然Cu原子有原子有E4s E3d (Z 21的元素的元素均如此

12、均如此)，为何在电子填充时仍然先填，为何在电子填充时仍然先填4s轨道，轨道，后填后填3d轨道？轨道？解答：这尚是一个有争议的问题解答：这尚是一个有争议的问题, 即使采用薛即使采用薛定谔方程计算定谔方程计算, 对于多电子体系对于多电子体系, 也是一个难于也是一个难于解决的问题。关于解决的问题。关于3d 和和4s 轨道能量的高低轨道能量的高低, 采采用的近似方法不同用的近似方法不同, 处理问题的角度不同处理问题的角度不同, 得到得到的结论也不同。的结论也不同。 34 关于关于Z 21元素原子的最后几个电子的填充元素原子的最后几个电子的填充, 由体系的总能量的降低程度决定由体系的总能量的降低程度决定

13、, 而且而且, 原子的原子的总能量不仅仅取决于某个原子轨道的能量总能量不仅仅取决于某个原子轨道的能量, 尚尚有其它能量形式存在有其它能量形式存在. 先填充哪个轨道也取决先填充哪个轨道也取决于是否使体系更加稳定于是否使体系更加稳定. 普遍认为普遍认为: 先在先在4s上填充电子上填充电子, 比先填入比先填入3d稳定稳定, 因为因为4s的钻穿能力比的钻穿能力比3d大大, 使电子更加靠近核使电子更加靠近核, 整个整个体系能量降低幅度大，即电子填充在体系能量降低幅度大，即电子填充在4s轨道比轨道比3d轨道轨道可使体系获得较低的总能量可使体系获得较低的总能量。 35P154 6-9 解：解：v24 铬铬

14、Cr (chromium) Ar3d54s1v41 铌铌 Nb (niobium) Kr4d45s1v78 铂铂 Pt (platinum) Xe4f145d96s1价电子价电子(valence electron)：指原子核外电子中：指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子。能与其他原子相互作用形成化学键的电子。 主族元素的价电子就是主族元素原子的最外主族元素的价电子就是主族元素原子的最外层电子，如层电子，如Na的价电子构型为的价电子构型为3s1；副族元素原子的价电子，除最外层电子外，副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子及倒数第三层电子。还可包括次外层电子及倒数

15、第三层电子。36d区元素的价电子构型为区元素的价电子构型为(n-1)d1 10ns0 2；ds区元素的价电子构型为区元素的价电子构型为(n-1)d10ns1 2;*f区区元素的价电子还包括倒数第三层的元素的价电子还包括倒数第三层的4f电子，电子，f区元素的价电子构型为区元素的价电子构型为 (n-2)f0 14(n-1)d0 2ns2。* 有些教材认为有些教材认为(n-1)d亚层全充满，可视为亚层全充满，可视为内层电子，即内层电子，即ds区价电子为区价电子为ns1 2.37P154 6-9 解：解：各价电子各价电子nlmms3d532+2+1/232+1+1/2320+1/232 1+1/232

16、 2+1/24s1400+1/224Cr 价电子构型：价电子构型：3d54s13841Nb 价电子构型：价电子构型：4d45s1P145 6-14 解：解：各价电子各价电子nlmms4d442+2+1/242+1+1/2420+1/242 1+1/25s1500+1/23978Pt 价电子构型：价电子构型：5d96s1P145 6-14 解：解：各价电子各价电子nlmms5d952+2 1/252+1 1/2520 1/252 1 1/252 2+1/26s1600+1/240P154 6-10 解：解：vM原子的核外电子排布：原子的核外电子排布：Ar3d54s2;vM是是25号元素，元素名称

17、为锰，元素号元素，元素名称为锰，元素符号为符号为Mn；vM元素在第四周期，元素在第四周期，VIIB族，族，d区。区。41P154 6-12 解：解：显示桌面.scf元素元素电子排布式电子排布式原子序数原子序数 元素名称元素名称第第4个稀有气体个稀有气体Ar3d104s24p636氪氪 Kr第四周期的第六个过第四周期的第六个过渡元素渡元素Ar3d64s226铁铁 Fe4p轨道半充满的元素轨道半充满的元素Ar3d104s24p333砷砷 As电负性最大的元素电负性最大的元素He2s22p59氟氟 F4f轨道填充轨道填充4 e的元素的元素Xe4f46s260钕钕 Nd第一个第一个4d轨道全充满轨道全

18、充满的元素的元素Kr4d1046钯钯 Pd42P154 6-13 解：解：(1) 钙钙 Ca，Ar4s2；(2) 铝铝 Al, Ne3s23p1 ；(3) 铜铜 Cu, Ar3d104s1 ；(4) 溴溴 Br, Ar3d104s24P5 .P155 6-15 解：解：分析：分析：该元素在该元素在Kr之前，之前，l = 2时为时为d轨道，失轨道，失去去3e 后后d电子为半充满电子为半充满(即即3d5)，则该元素的价，则该元素的价层电子构型为层电子构型为3d64s2，可知为，可知为26号元素号元素Fe，其，其基态原子的电子构型为基态原子的电子构型为Ar3d64s243P155 6-16 解：解：

19、(1) 第二周期共有第二周期共有6种元素种元素，因为：，因为：n = 2，l可以取可以取0，1两个值；两个值；l = 0, m只可以取只可以取0，只有，只有1个个2s轨道；轨道；l = 1, m只可以取只可以取0, +1，有，有2个个2p轨道；轨道； 所以第二周期对应的第二能级组，有所以第二周期对应的第二能级组，有2个能个能级，即级，即2s和和2p，共有，共有3个轨道，可容纳个轨道，可容纳6个电子，个电子，故有故有6种元素。种元素。44n = 4，l可以取可以取0，1，2，3 四个值；四个值；l = 0, m只可以取只可以取0，只有，只有1个个4s轨道；轨道；l = 1, m只可以取只可以取0

20、, +1，有，有2个个4p轨道；轨道；l = 2, m只可以取只可以取0, +1，+2，有，有3个个4d轨道；轨道；l = 3, m只可以取只可以取0, +1，+2，+3，有，有4个个4f轨道；轨道； 考虑到能级交错，考虑到能级交错， 所以第四周期对应的第四能级所以第四周期对应的第四能级组，有组，有3个能级，即个能级，即4s、4p和和3d，共有，共有6个轨道，可个轨道，可容纳容纳12个电子，故第四周期有个电子，故第四周期有12种元素。种元素。(2) P区元素共有区元素共有4列。列。45(3) 位于第三周期、最右一列的元素的原子序位于第三周期、最右一列的元素的原子序数为数为14，原因见下表：，原

21、因见下表：周期周期能级数能级数轨道数轨道数可容纳可容纳电子数电子数元素元素数量数量一一1 (1s)122二二2 (2s, 2p)366三三2 (3s, 3p)366前三个周期共有前三个周期共有14种元素种元素，故，故。注：此答案考虑了能级交错，即注：此答案考虑了能级交错，即 E3d E4s。46(4) 位于第三周期第位于第三周期第1列。列。(5) 根据新周期表，原子序数最小的有根据新周期表，原子序数最小的有d电子的元素应是电子的元素应是17号号元素，其电子结元素，其电子结构式为构式为1s22s22p43s23p43d14s2。它在原。它在原周期表中应位于周期表中应位于第三周期第三周期 VIIA

22、族，族，p区区。P155 6-16 解：解：47若不考虑能级交错，则若不考虑能级交错，则(1，3) 位于第三周期、最右一列的元素的位于第三周期、最右一列的元素的原子原子序数序数为为20，原因见下表：，原因见下表：P155 6-16 解法二：解法二：周期周期能级数能级数轨道数轨道数可容纳电可容纳电子数子数元素元素数量数量一一1 (1s)122二二2 (2s, 2p)366三三3 (3s, 3p, 3d)61212四四4 (4s, 4p, 4d, 4f)10202048P155 6-16 解法二：解法二：(5) 根据新周期表，原子序数最小的有根据新周期表，原子序数最小的有d电电子的元素应是子的元素

23、应是15号号元素，其电子结构式元素，其电子结构式为为1s22s22p43s23p43d1。它在原周期表中。它在原周期表中应位于应位于第三周期第三周期 VA族，族，p区区。49配套习题册习题配套习题册习题P66 5.21 第二电离能最大的元素所具有的电子第二电离能最大的元素所具有的电子结构是结构是 (A) 1s2; (B) 1s22s1; (C) 1s22s2; (D) 1s22s22p1。解题分析：解题分析：v元素的一个基态气体原子失去一个电子变成元素的一个基态气体原子失去一个电子变成气态正离子所需的能量，即为该元素的气态正离子所需的能量，即为该元素的第一第一电离能电离能 ( (I I1 1)

24、 )。从正一价离子再失去一个电子从正一价离子再失去一个电子形成正二价离子时，所需要的能量叫做形成正二价离子时，所需要的能量叫做第二第二电离能电离能( (I I2 2) )。50v当原子失去一个电子形成正离子后，当原子失去一个电子形成正离子后，有效核有效核电荷数增加，半径减小，故核对电子引力大电荷数增加，半径减小，故核对电子引力大，因而再继续电离出电子，则要比中性原子失因而再继续电离出电子，则要比中性原子失去一个电子难得多，而且电荷越高越困难。去一个电子难得多，而且电荷越高越困难。v同一元素各级电离能的大小有如下规律同一元素各级电离能的大小有如下规律 I1 I2 I3 I2(He)。所以，所以，

25、 (B) Li (1s22s1) 的的I2最大最大。元素元素HeLiBeBI2 (kJmol-1) 525072981757 2427See: Book P150.5.21 解：解：53配套习题册习题配套习题册习题P66 5.22 下列元素基态原子的第三电离能最大下列元素基态原子的第三电离能最大的是的是 (A) C; (B) B; (C) Be; (D) Li。解：题设中四种元素的电子结构分别为解：题设中四种元素的电子结构分别为 (A) C, 1s22s22p2; (B) B, 1s22s22p1; (C) Be, 1s22s2; (D) Li, 1s22s1。当四种元素的原子分别失去当四种元

26、素的原子分别失去2e形成正二价离子形成正二价离子后，其电子结构分别为：后，其电子结构分别为：54 根据核对电子的引力大小可判断出，根据核对电子的引力大小可判断出，C2+ 和和 B2+继续失去第三个电子继续失去第三个电子(2s)稍容易些，而稍容易些，而Be2+ 和和 Li2+ 则较难失去第三个电子则较难失去第三个电子(1s)； 另外，另外，Be2+ 和和 Li2+相比，前者最外层为全充相比，前者最外层为全充满结构，后者最外层为半充满结构，所以，满结构，后者最外层为半充满结构，所以， Be2+ 比比 Li2+更难失去第三个电子，即更难失去第三个电子，即 I3(Be) I3(Li)。所以，所以， (

27、C) Be (1s22s2) 的的I3最大最大。(A) C2+, 1s22s2; (B) B2+, 1s22s1; (C) Be2+, 1s2; (D) Li2+, 1s1。P66 5.22 解：解：55元元 素素CBBeLiI3 (eV)47.937.9153.9122.5I3 (kJmol-1)462236601484911815P66 5.22 解：解：56P68 5.53 A、B、C三种元素的原子最后一个三种元素的原子最后一个电子填充在相同的能级组轨道上，电子填充在相同的能级组轨道上，B的电荷的电荷数比数比A大大9个单位，个单位，C的质子数比的质子数比B多多7个；个；1 mol的的A单

28、质同酸反应置换出单质同酸反应置换出1g H2，同时转，同时转化为具有氩原子电子层结构的离子。判断化为具有氩原子电子层结构的离子。判断A、B、C各为何种元素，各为何种元素，A、B同同C反应时生成反应时生成的化合物的化学式。的化合物的化学式。解：解：A：K B：Ni C：Br K + Br2 = KBr Ni + Br2 = NiBr2 (加热条件下加热条件下)57具体推导：具体推导：(1) 核电荷数：核电荷数：B = A + 9, C = B + 7;(2) 1 mol的的A单质同酸反应置换出单质同酸反应置换出1g H2(0.5 mol)，则该反应中，则该反应中1 mol的的A单质单质 转移了转

29、移了1 mol电子电子, 即即反应后反应后A变成变成A+;(3) A+ = Ar，所以，所以A电子结构式为电子结构式为Ar4s1，A为为19号元素号元素K；(3) B 为为28号元素号元素Ni，C为为35号元素号元素Br。581. 计算激发态氢原子的电子从第三能级层计算激发态氢原子的电子从第三能级层跃迁至第二能级层时所发射的辐射能的频跃迁至第二能级层时所发射的辐射能的频率、波长及能量各是多少？率、波长及能量各是多少？解：根据里德堡公式，得所发射的辐射能频率解：根据里德堡公式，得所发射的辐射能频率为为Hz10568. 4s10568. 4 )3121(s10289. 3 )11(141 -142

30、21 -152221nnC课外习题课外习题59波长为波长为nm 3 .656s10568. 4snm1010998. 21 -14-198c所发射的能量为所发射的能量为J10027. 3 s10568. 4sJ10626. 61911434hE 本题为配套习题册本题为配套习题册P54 例例5.1。602. 设子弹的质量为设子弹的质量为0.01 kg，速度为，速度为1.0 103 ms-1, 试通过计算说明宏观物体主要表现为粒试通过计算说明宏观物体主要表现为粒子性，其运动规律服从经典力学规律（设子子性，其运动规律服从经典力学规律（设子弹速度的不确定程度为弹速度的不确定程度为10-3 ms-1 ）

31、 。nm10626. 6m10626. 6sm101.0kg .010smkg10626. 6sm101.0kg .010sJ10626. 6 26351 -31 -2341 -334mvhPh解：根据德布罗意关系式，得子弹运动的波长为解：根据德布罗意关系式，得子弹运动的波长为61 已知已知 射线是最短的电磁波，其波长射线是最短的电磁波，其波长 = 1 10-5 nm；可见子弹的波长太短，根本无法测量，；可见子弹的波长太短，根本无法测量，可忽略。所以可忽略。所以子弹等宏观物体主要表现为粒子子弹等宏观物体主要表现为粒子性性。 根据海森堡不确定关系式，子弹位置的不根据海森堡不确定关系式，子弹位置的

32、不确定量为确定量为m1006. 1sm101.0kg 01. 014. 32smkg10626. 62229131234vmhphx可见子弹位置的不确定程可见子弹位置的不确定程度很小，可忽略，这说明度很小，可忽略，这说明子弹有确定的轨道。子弹有确定的轨道。 本题为配套习题册本题为配套习题册P54 例例5.2。623.3.下列哪一组量子数是不合理的？下列哪一组量子数是不合理的？(1) n = 2，l = 2，m = 0；(2) n = 2，l = 1，m = 1；(3) n = 3，l = 0，m = 3；(4) n = 2，l = 3，m = 0；(5) n = 3，l = 2，m = 2。解

33、：不合理的有解：不合理的有:(1) l 的取值不能等于的取值不能等于n 值；值；(3) m 的取值只能在的取值只能在-l 至至+l 之间；之间；(4) l 的取值不能大于或等于的取值不能大于或等于n。634.写出下列微粒的电子结构式写出下列微粒的电子结构式.(1) Zn (2) Mn (3) As (4) Rb (5) F (6) Cr (7) Cu (8) Fe2+ (9) V2+ (10) La3+64原子原子或离子或离子电子结构式电子结构式原子原子或离子或离子电子结构式电子结构式ZnAr3d104s2CrAr3d54s1MnAr3d54s2CuAr3d104s1AsAr3d104s23p

34、3Fe2+Ar3d64s0RbKr5s1V2+Ar3d34s0FHe2s22p5La3+Xe5d06s04. 解：解：655. 完成下列表格：完成下列表格：价层电子构型价层电子构型 元素所在周期元素所在周期 元素所在族元素所在族2s22p43d104s24p34f145d16s23d74s266Tips: (1) 周期数周期数 最高主量子数最高主量子数n；(2) 主族元素主族元素 族数最外层电子数族数最外层电子数(ns + np), 最外层电子数最外层电子数(ns + np) = 8，零族，零族(VIIIA)；(3) 副族元素副族元素 族数族数(n-1)d + ns电子数之和电子数之和(= 1

35、7)；(4) (n-1)d + ns电子数电子数= 8 10，VIII族。族。675. 解答：解答：价层电子构型价层电子构型元素所在周期元素所在周期元素所在族元素所在族2s22p4第二周期第二周期VIA3d104s24p3第四周期第四周期VA4f145d16s2第六周期第六周期IIIB3d74s2第四周期第四周期VIII686. 按照能量从低到高的顺序排列：按照能量从低到高的顺序排列：(1) n = 4，l = 0；(2) n = 3，l = 2；(3) n = 3，l = 0；(4) n = 3，l = 1.69Tips: (1) 单电子体系单电子体系，轨道，轨道(或轨道上的电子或轨道上的电

36、子)的能量，的能量，只由主量子数只由主量子数 n 决定：决定： n 相同，能量相同相同，能量相同；n 越大，能量越高越大，能量越高。(2) 多电子体系多电子体系，由于屏蔽效应和钻穿效应，由于屏蔽效应和钻穿效应，导致能级分裂和能级交错，因此：导致能级分裂和能级交错，因此： n 越大，能量越高越大，能量越高； n 相同，相同，l越大，能量越越大，能量越高高，即，即Ens Enp End Enf； E4s E3d 。706. 解：解：(1) n = 4，l = 0 4s(2) n = 3，l = 2 3d(3) n = 3，l = 0 3s(4) n = 3，l = 1 3p所以，能量从低到高的顺序

37、为：所以，能量从低到高的顺序为： (3) (4) (1) (2)。717. 选出正确的磷原子基态的电子构型图，选出正确的磷原子基态的电子构型图，并对错误的进行更正。并对错误的进行更正。727. 解：解：(1) 错误。错误。3s 电子自旋相同电子自旋相同(2) 正确。正确。73(3) 错误。每个错误。每个3p 轨道应该各填充一个未成轨道应该各填充一个未成对电子。对电子。3s 3p(4) 错误。错误。3p 轨道中填充的未成对电子自旋轨道中填充的未成对电子自旋方向应该相同方向应该相同748. 按照半径大小将下列等电子离子排序，按照半径大小将下列等电子离子排序，并说明理由。并说明理由。 Na+，F-，

38、Al3+，Mg2+，O2-解：解： Al3+ Mg2+ Na+ F- Sr 同族元素，同族元素，Ba比比Sr多一个电多一个电子层；子层；(2) Ca Sc 同周期元素，同周期元素，Sc核电荷多；核电荷多；(3) Cu Ni 同周期元素，同周期元素，Cu次外层为次外层为18电子，屏蔽作用大，有效核电荷小，外电子，屏蔽作用大，有效核电荷小，外层电子受引力小；层电子受引力小；(4) Zr Hf 镧系收缩的结果；镧系收缩的结果；77(5) S2- S 同一元素，电子数越多，半径同一元素，电子数越多，半径越大越大 ； (6) Na+ Al3+ 同周期元素，同周期元素， Al3+正电荷高；正电荷高；(7)

39、 Pb2+ Sn2+ 同族元素的离子，正电荷同族元素的离子，正电荷数相同，但数相同，但 Pb2+ 比比 Sn2+ 多一个电子层；多一个电子层；(8) Fe2+ Fe3+ 同一元素离子，电子越少，同一元素离子，电子越少，正电荷越高则半径越小。正电荷越高则半径越小。 本题为配套习题册本题为配套习题册P68 5.57。7810. 比较下列各对原子中哪种原子的第一比较下列各对原子中哪种原子的第一电离能较高：电离能较高： 硫与磷、铝与镁、锶与铷、铜与锌、硫与磷、铝与镁、锶与铷、铜与锌、解：解：一般来说，一般来说，同周期中，自左而右核电荷增同周期中，自左而右核电荷增加，半径减小加，半径减小( (半径总的趋势是减小，相邻两半径总的趋势是减小，相邻两个元素则不尽然个元素则不尽然) )。电离能总的变化趋势是自电离能总的变化趋势是自左至右变大左至右变大，但由于电子构型，但由于电子构型( (如轨道全空、如轨道全空、半满、全满等半满、全满等) )对电离能影响较大，就造成电对电离能影响较大，就造成电离能自左而右变大过程的跳动。如下所述：离能自左而右变大过程的跳动。如下所述：79JI(P)