材料科学基础第2章习题解答_ppt课件

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1、材料科学基础第二章习题解答1.第ⅢB族元素有多少个价电子？第ⅤB族有几个？第ⅢB族元素B（5）、Al（13）、Ga（31）、In（49）、Tl（81）有3个价电子。第ⅤB族N（7）、P（15）、As（33）、Sb（51）、Bi（83）有5个价电子。1s/2s/2p/3s/3p/4s/3d/4p/5s/4d/5p/6s/4f/5d/6s/……原子结构描述电子运动状态的量子数(n、l、ml、ms)主量子数n决定了电子在核外出现概率最大区域(“电子层”)，离核的远近及其能量的高低.n决定能量，n越大，电子的能量越高；n也代表电子离核的平均距离，n越大，电子离核越远。n相同称处于同一电

2、子层。n是一个非零的整数值，不同的n值，对应于不同的电子层１　２　３　４　５……..KLMNO……..轨道角动量量子数描述电子云的不同形状，也与能量有关ln-1,取值0，1，2，3……n-1(亚层）s,p,d,f……(这些符号均来自光谱学)轨道角动量量子数l轨道角动量量子数允许的值,lnl1234亚层0000s111p22d3fs轨道球形p轨道哑铃形d轨道有两种形状l值相同的电子,具有确定的电子云形状,但在磁场中可以有不同的伸展方向.磁量子数就是描述电子云在空间的伸展方向m可取0，±1,±2……±l（

3、m

4、l）m值相同的轨道互为等价(简并)轨道磁量子数ml磁量子数

5、的允许值,mllml轨道数(2l+1)0(s)1(p)2(d)3(f)0＋10－1＋2＋10－1－2＋3＋2＋10－1－2－31357原子轨道能级的顺序鲍林近似能级图按原子轨道能量高低的顺序排列，能级相近的放在一个方框内称为能级组，共七组。第一能级组：1s第二能级组：2s,2p第三能级组：3s,3p第四能级组：4s,3d,4p第五能级组：5s,4d,5p第六能级组：6s,4f,5d,6p第七能级组：7s,5f,6d,7pl相同的能级,n越大,E越高n相同的能级,l越大,E越高n和l均变动时,出现能级交错4s和3d、5s和4d2.在例题2-1中，我们说明了为什么Si和Ge相似

6、，在周期表这一列中的下一个元素是什么？它的电子构型怎样？ThenextgroupIVBelementintheseriesisSnwithanelectronconfiguration(fromthePeriodicTable)of[1s22s22p63s23p63d104s24p64d10]5s25p2.NotethatthevalenceelectronconfigurationforSnisalsooftheformxs2xp2withx=5.原子结构3.你预计Ca和Zn会表现出类似的性质吗？为什么？ExaminationofthePeriodicTableshowsth

7、atCahastheelectronconfiguration[1s22s22p63s23p64s2]whileZnhasconfiguration[1s22s22p63s23p63d10]4s2Sincebothelementshavetwovalenceelectrons(4s2)weshouldexpecttheseelementstodisplaysomesimilarproperties.AlthoughZnandCahavesimilarvalenceelectronconfigurations,theyhaveotherstructuraldifferencest

8、hatresultindifferencesinproperties.原子结构4.如果电子的能量不是量子化的，会有哪些后果？Althoughtherearemanypossibleanswerstothisquestion,oneofthemoreimportantresultsmightbeabreakdownintheperiodicarrangementoftheelements.ThePeriodicTableowesitsexistencetothequantizationofenergy.Ifquantizationofenergydidnotexist,wewou

9、ldlosetheabilitytounderstandandpredictpropertiesbasedonvalenceelectronconfiguration.原子结构5.Cu有多少个电子、质子和中子？DATA:FromAppendixA,theatomicnumberofCuis29andtheatomicmassis63.54g/mole.SOLUTION:Cuhas29electronsand29protons,eachprotonweighingabout1g/mole.Th