大學(xué)普通化學(xué)課后作業(yè)第四章ppt課件

1、 第第4 4章章 原子構(gòu)造與化學(xué)鍵原子構(gòu)造與化學(xué)鍵 1、量子力學(xué)與波爾模型中原子軌道的含義有何不同？原子軌道的角度分布圖與電子云的角度分布圖有何不同？ 答：波爾模型中原子軌道指電子繞核運(yùn)動(dòng)軌跡。量子力學(xué)中原子軌道指核外電子的一種空間運(yùn)動(dòng)形狀。 (1) 從外形上看，電子云角度分布圖的外形與原子軌道角度分布圖類似，但p、d電子云角度分布圖稍瘦些。 (2) 波函數(shù)角度分布圖中有正、負(fù)之分，而電子云角度分布圖那么無(wú)正、負(fù)之分。 2、什么是屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)？如何解釋同一主層中的能級(jí)分裂及不同主層中的能級(jí)交錯(cuò)景象？ 答：在多電子原子中由于內(nèi)層電子對(duì)某一電子的排斥使核電荷對(duì)該電子的吸引作用減弱，這種作用稱

2、為屏蔽作用或屏蔽效應(yīng)。 鉆穿作用：指外層電子鉆到內(nèi)層空間而接近原子核的景象，電子離核越近，能量越低。 由于電子鉆穿才干強(qiáng)弱的順序?yàn)閚s np nd 同一主層中的能級(jí)分裂能量高低順序?yàn)镋ns Enp End 不同主層中的能級(jí)交錯(cuò)景象也可用鉆穿效應(yīng)來(lái)解釋。例如： E4sE3d ，是由于4s電子的鉆穿才干強(qiáng)于3d的，使其能量降低。 3、描畫(huà)原子中電子運(yùn)動(dòng)形狀的四個(gè)量子數(shù)的物理意義？它們的能夠值是什么？ 答：1主量子數(shù)(n)：描畫(huà)原子中電子出現(xiàn)幾率最大區(qū)域離核的遠(yuǎn)近，或者說(shuō)它決議電子層數(shù)。 n = 1、2、3 2角量子數(shù)(l)：描畫(huà)原子軌道或電子云的不同外形。 l的取值為 0、1、2(n 1)，共n個(gè)

3、數(shù) 3磁量子數(shù)：描畫(huà)電子云在空間的伸展方向。 m 取值為 0、1、2、 l，共有(2 l +1)個(gè)m值。 4自旋量子數(shù)ms：描畫(huà)電子的自旋運(yùn)動(dòng)。 ms的取值為 1/2 、1/2 。4、將以下軌道上的電子填上允許的量子數(shù)： n= ，l = 2，m = 0，ms = 1/2； n = 2，l = ，m = 0，ms = 1/2； n = 4，l = 2，m = ，ms = 1/2； n = 3，l = 2，m = +2，ms = ； n = 2，l = ，ms = 1，ms = 1/2； n = 5，l = 0，m = ，ms = 1/2。3、40、10、 1 、 21/210 5、寫(xiě)出原子序數(shù)分

4、別為13、19、27、33元素的原子的電子排布式，并指出它們屬于哪一區(qū)，哪一族，哪一周期？ 27號(hào)元素: 1s22s22p63s23p63d74s2 位于d區(qū)、第 族、第周圍期 33號(hào)元素: 1s22s22p63s23p63d104s24p3 位于p區(qū)、第A族、第周圍期 答：13號(hào)元素: 1s22s22p63s23p1 位于p區(qū)、第A族、第三周期 19號(hào)元素: 1s22s22p63s23p64s1 位于s區(qū)、第A族、第周圍期 8、什么是元素的電負(fù)性？電負(fù)性在同周期、同族元素中各有怎樣的規(guī)律？ 答：電負(fù)性是描畫(huà)化學(xué)鍵中各原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引才干。 同周期元素，從左到右，電負(fù)性數(shù)值逐漸添加，但同

5、周期過(guò)渡元素的電負(fù)性變化不大。 同主族元素，從上到下，電負(fù)性數(shù)值逐漸降低。 9、比較以下各組元素的原子半徑大小，用表示： Na和Mg； K和V； Li和Pb； Mo和W； S和Cl。 答： NaMg； KV； LiPb； MoCl。 10、如何了解共價(jià)鍵具有方向性和飽和性？ 答： 共價(jià)鍵的構(gòu)成條件之一是原子中必需有成單電子，而且構(gòu)成的共價(jià)鍵的數(shù)目遭到未成對(duì)電子數(shù)的限制。在構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí)幾個(gè)未成對(duì)的電子只能與幾個(gè)自旋相反的單電子配位成鍵。這闡明共價(jià)鍵具有飽和性。 在構(gòu)成共價(jià)鍵時(shí)，原子間總是盡能夠沿著原子軌道最大重疊的方向成鍵，軌道重疊越多，構(gòu)成的共價(jià)鍵也就越穩(wěn)定。原子軌道最大重疊原理闡明了共價(jià)鍵的

6、方向性。 11.舉例闡明什么叫鍵？什么叫鍵？它們有何區(qū)別？ 答： 例如氮分子N N構(gòu)造中，一個(gè)是鍵外，另兩個(gè)為鍵。 N原子的單電子px軌道與另一個(gè)N原子單電子px軌道以“頭碰頭方式重疊，構(gòu)成鍵； N原子的單電子py、 pz軌道與另一個(gè)N原子單電子py 、 pz軌道分別以“肩并肩方式重疊，構(gòu)成兩個(gè)鍵； 鍵的強(qiáng)度大，化學(xué)活潑性??； 鍵的強(qiáng)度小，化學(xué)活潑性高，易發(fā)生化學(xué)反響。 12、CO2分子的空間構(gòu)型具有線形，試用雜化實(shí)際予以闡明。 答： CO2分子中的中心原子C是以sp方式進(jìn)展雜化，構(gòu)成兩個(gè)雜化軌道，其空間夾角為180，因此CO2分子的空間構(gòu)型具有線形。 13.以下化合物中能否存在氫鍵？假設(shè)存在

7、氫鍵，是何種類型？ NH3、 H3BO3 、 C6H6 。 答： NH3分子之間存在氫鍵，類型為：NHN； H3BO3分子之間存在氫鍵，類型為： OHO ； C6H6分子之間不存在氫鍵。 14、BCl3分子的空間構(gòu)型是平面三角形，而NCl3分子的空間構(gòu)型是三角錐形，為什么？ 答：BCl3分子的中心原子B進(jìn)展sp2雜化，構(gòu)成三個(gè)等同的sp2雜化軌道，夾角為120，因此BCl3為平面三角形；而NCl3分子的中心原子N進(jìn)展sp3不等性雜化，構(gòu)成四個(gè)的sp3雜化軌道，其中一個(gè)雜化軌道占有一對(duì)電子，另三個(gè)雜化軌道為單電子，分別與三個(gè)Cl原子的p軌道重疊成鍵，因此 NCl3為三角錐形。 15、判別以下各組

8、分子間存在什么方式的分子間作用力？ 苯和CCl4； 甲醇和水； NH3氣體分子； He和H2O； CO2氣體分子； 答:苯和CCl4分子之間存在色散力、誘導(dǎo)力； 甲醇和水分子之間存在色散力、誘導(dǎo)力、取向力； NH3氣體分子之間存在色散力、誘導(dǎo)力、取向力； He和H2O分子之間存在色散力、誘導(dǎo)力； CO2氣體分子之間存在色散力。 16、晶體有幾種主要類型？以下物質(zhì)各屬于何種晶體？ NaCl； SiC； 石墨； 冰； 鐵。 答：晶體主要有：離子晶體、分子晶體、金屬晶體、原子晶體和過(guò)渡型晶體。 NaCl為離子晶體； SiC為原子晶體； 石墨為過(guò)渡型晶體； 冰為分子晶體； 鐵為金屬晶體 。17、用分子

9、間力闡明以下現(xiàn)實(shí)：常溫下F2、Cl2是氣體，Br2是液體，碘是固體；NH3易溶于水，而CH4卻難溶于水；水的沸點(diǎn)高于同族其它氫化物的沸點(diǎn)。答： F2 、 Cl2 、 Br2 、碘分子都為非極性分子，其分子量逐漸增大，色散力也逐漸增大，沸點(diǎn)逐漸增高，所以常溫下F2、Cl2是氣體，Br2是液體，碘是固體。 NH3易溶于水，而CH4卻難溶于水是由于NH3與水都為極性分子，而且存在氫鍵，溶解度大； CH4為非極性分子，與水之間的分子間作用力小，溶解度小。水的沸點(diǎn)高于同族其它氫化物的沸點(diǎn)，是由于水中存在氫鍵，而其它氫化物沒(méi)有。 18、舉例闡明金屬原子、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶構(gòu)造有何區(qū)別？ 答：堿土金屬晶體

10、中，3s能帶為滿帶，3p能帶為空帶由于3s能帶和3p能帶重疊，3s能帶中的電子容易躍遷到空的3p能帶中。因此，堿土金屬具有良好的導(dǎo)電性。 絕緣體不能導(dǎo)電，其緣由是只存在滿帶和空帶，且滿帶和相鄰空帶之間的能隙較寬(Eg5eV)。在普通電場(chǎng)條件下，難以將滿帶中的電子激發(fā)到空帶中，故不能導(dǎo)電。 半導(dǎo)體的滿帶和相鄰空帶之間的能隙較窄，當(dāng)受光或加熱時(shí)，滿帶中的部分電子可以躍遷到空帶中，空帶中有了電子變成導(dǎo)帶，原滿帶短少電子也構(gòu)成導(dǎo)帶。因此，半導(dǎo)體在一定條件下具有導(dǎo)電性。 19、試用離子極化的觀念解釋AsF溶于水，AsCl、AsBr、AsI難溶于水，溶解度由AsCl到AsI依次減少。 答：陰離子半徑越大，受陽(yáng)離子的極化影響，其電子云的變形性越大，陰、陽(yáng)離子的電子云重疊也就越多