第四章物质结构Word下载.docx

1、核外电子的运动状态是由它的轨道运动和自旋运动反映出来。可用四个量子（quantum number）数来描述核外电子的运动状态。四个量子数的物理意义及取值的相互关系归纳如表所示：用n、l、m和ms一套确定值,描述一个电子的运动状态; n、l、m可确定一个原子轨道（n、l、m）;用n、l可确定电子所处的能级（或亚层）,它们也决定多电子原子的电子能量。n值代表电子层数,该电子层能容纳最多电子数为2n2个。而氢原子中电子能量只决定于n。2、核外电子的排布规律 基态原子的核外电子排布（arrangement of extranuclear electrons）遵循三个原理（1）Pauli （保里）不相容

2、原理（Pauli exclusion priciple） 在同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子存在。即每个原子轨道中，最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。 例如，2pz轨道中可容纳两个电子，这两个电子的n3，l1，m0，因前三个量子数是相同的，第四个量子数ms不可能相同，其中一个电子的，另一个电子的。（2）能量最低原理（principle of lowest energy） 在不违背Pauli不相容原理的前提下，多电子原子处于基态时，核外电子的排布总是先进入能量最低的轨道上，以便原子处于能量最低状态。 当l相同，n不同时，n值越大，轨道能量越高。如：l0时： E1s E2s E3s

3、 E4s E5s l1时： E2p E3p E4p E5pl2时： E3d E4d E5dl3时： E4f E5f E6f n相同，l不同时，l值越大，轨道能量越高。n2时： E2p n3时： E3dn4时： E4d E4fn5时： E5s E5p E5d E5f n、l值均不同时，可能发生能级交错（energy level overlap） E4dE6s E4fE6pE7s E6d Is, 虽然，EsIAl，虽然EAl EMg,但Mg的3s2电子已成对。IRbISr，Sr的E较Rb小且它的5s2电子已成对。ICuIZn，Zn的E较Cu小且它的4s2电子已成对。ICsIAu，Au的E较Cs小。

4、IAt CaO NaF。而分子晶体中通常主要以色散力占主要（且SiCl4、SiBr4为肥极性分子，只存在色散力），对同类型的分子，分子量越大，分子间力越大，故SiBr4的熔点比SiCl4高。 总体来说，熔点从高到低的顺序为：MgO NaF SiBr4 SiCl4（2）SiO2为原子晶体，HF、HCl为分子晶体，原子晶体的熔点比分子晶体要高。分子晶体中，从色散力判断似乎HCl的熔点比HF的高，但由于HF存在分子间氢键，使其熔点较HCl的高。 这组物质熔点从高到低的顺序为：SiO2 HF HCl4.3.2习题解答习题4-1 下列各组量子数，哪些是不合理的？ （1）n = 2 l = 1 m = 0 （2）n = 2 l = 2 m = 1 （3）n = 3 l = 0 m = 1 （4）n = 2 l = 3 m = 2（1） 合理 （2） 不合理。因为l最大值为n-1，当n=2时，l