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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。
Mn2+,Cd2+,Fe2+,Ag+,Se2-,Cu2+,Ti4+
离子
外层电子分布式
外层电子构型
Mn2+
3S23ρ63d5
9～17
Cd2+
4S24ρ64d10
18
Fe2+
3S23ρ63d6
9～17
Ag+
4S24ρ64d10
18
Se2-
4S24ρ6
8
Cu2+
3S23ρ63d9
9～17
Ti4+
3S23ρ6
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。
（1）SiH4 正四面体 SP 3 μ=0
（1） H2S V字型 不等性SP 3 μ≠0
（3）BCl3 平面三角形 SP 2 μ=0
（4）BaCl2 直线 SP μ=0
（5）PH3 三角锥 不等性SP 3 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<SiCl4<SiBr4<SiI4 因为晶体中分子量增大，色散力增大，所以沸点升高。
（2）PI3>PBr3>PCl3>PF3 道理同上。
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
离子晶体
离子键
SiC
原子晶体
共价键
HI
分子晶体
分子间力
BaO
离子晶体
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：（ ）
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 =1 m=0 ms=0 B. n=7 =1 m=0 ms=+
C. n=3 =3 m=2 ms=－ D. n=3 =2 m=3 ms=－
6、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,=1 B. n=3,=2 C. n=4,=3 D. n=5,=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. 和m C. n和ms D. n和
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= 。
4、n=3，=0的原子轨道符号是 。
5、某元素基态原子，有量子数n=4, =0, m=0的一个电子，有n=3, =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）=2,=1,=0 ； （2）=2,=2, =-1； （3）=2,=0,=-1；
（4）=2,=3, =2； （5）=3,=2,=-2； （6）=4,=-1,=0；
（7）=4,=1,=-2； （8）=3,=3, =-3。

10、填充合理的量子数。
（1）≥?, =2, =0, =+ ；（2）=4, =2, =0, =?；
（3）=2, =0, =?, =+；（4）=2, =? =1, =-。

11、试说明下列符号表示的意义：（1） s （2） 3d （3） 2p2。
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