大一工程化學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題答案

1、第一章原子結(jié)構(gòu)和元素周期系[基本要求]了解微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特性，熟悉原子軌道的概念，掌握四個(gè)量子數(shù)取值范圍，會(huì)用量子數(shù)確定原子軌道及微觀狀態(tài)，記熟s、p、d原子軌道的角分布圖。理解屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)，會(huì)用鮑林近似能級(jí)圖排布多電子原子核外電子。理解原子結(jié)構(gòu)同周期系的關(guān)系。熟悉原子結(jié)構(gòu)同有效電荷、原子半徑、電離能、電子親合能及電負(fù)性變化的周期性間的關(guān)系。[重點(diǎn)]四個(gè)量子數(shù)及原子軌道角分布圖、多電子原子核外電子的排布，原子結(jié)構(gòu)與周期系的關(guān)系。[

2、難點(diǎn)]微觀粒子運(yùn)動(dòng)的特殊性、四個(gè)量子數(shù)和原子軌道。[參考教學(xué)學(xué)時(shí)]6學(xué)時(shí)習(xí)題參考答案1.用里德堡公式計(jì)算H原子電離是需要吸收多少能量？滿足這個(gè)能量的波長是多少？解：H原子電離即指核外的一個(gè)電子從基態(tài)（n=1）躍遷到無窮遠(yuǎn)（n=∞、核作用不到的地方）。所以，其所許能量為：E=hv=hR)11(2221nn?=hR（=6.62610343.28910156.021023)11(2??I)(102.1314J??)13121???molKJ（

3、滿足這個(gè)能量的波長為：λ====9.1210（m）=91.2（nm）vc)11(10289.31032221158nn???15810289.3103???8?2.假若H原子核外有一系列軌道的能量分別為：（1）5.4510J（2）2.421019?19?（3）110J（4）0J19?（5）5.4510J19?問：那些軌道是合理的，這些合理軌道分別是第幾能級(jí)。解：H原子的能級(jí)公式為：E=n=1，2，3，…n)(10179.2218Jn??

4、當(dāng)n=1時(shí)，E=（J）11810179.2??答：其波長為2.42nm4.當(dāng)氫原子的一個(gè)電子從第二能級(jí)躍遷到第一能級(jí)時(shí)，發(fā)射出光子波長是121.6nm；當(dāng)電子從第三能級(jí)躍遷到第二能級(jí)時(shí)，發(fā)射出光子的波長是656.3nm，試回答：（1）哪一種光子的能量較大？說明理由。（2）求氫原子中電子的第三和第二能級(jí)的能量差及第二和第一能級(jí)的能量差。說明原子中的能量是否連續(xù)。解：（1）第一種光子的能量大，因?yàn)?chhvE??波長越短，能量越高。（2）（

5、J）1898341121063.1106.12110310626.6?????????????hcE‘（J）1998342231003.3103.65610310626.6?????????????hcE‘因此，原子中的能量是不連續(xù)的。5.波長為242nm的輻射能旗號(hào)足夠是鈉原子最外層的一個(gè)電子完全轉(zhuǎn)移。試計(jì)算鈉的電離能（KJ.mol）。1?解：鈉原子最外層的一個(gè)電子完全轉(zhuǎn)移需要的能量應(yīng)等于輻射光的光子能量。所以=494.7（KJmol

6、）9238341042.210023.610310626.6???????????chE?1?6.設(shè)有一個(gè)電子在3d軌道中的一個(gè)軌道上，這個(gè)電子的量子數(shù)n、l、m，可能有哪些取值？用波函數(shù)表示出這些取值所限定的軌道。解：電子取值的電子數(shù)為：n=3，l=2，而|m|≤2，即m=2，1，0，1，2。用波函數(shù)表示為：223123023123223.???????7.下列各組量子數(shù)哪些是不合理的？為什么？（1）n=2l=1m=0（2）n=1l=