《结构化学》课程教学资源（练习测验）第二章 小测验

第二章小测验 1.根据氢原子的ls轨道的波函数表达式,证明它是归一化波函 数,并据此写出氦离子(Het)的ls轨道波函数 2.求氦离子(He+)的l轨道电子出现几率最大的位置。 知氢原子的归一化基态波函数为:v1 T a利用量子力学基本假设求该基态的能量和角动量; (b)利用维里定理求该基态的平均势能和零点能。 4.求氦原子的第一电离能I1 5.(1)写出Na和F原子的基态的电子组态、光谱项和光谱支项。 (2)写出1个电子和一个子(df);三个p电子(p3)的 光谱项符

第二章 小测验 1. 根据氢原子的1s轨道的波函数表达式，证明它是归一化波函 数，并据此写出氦离子(He+ )的1s轨道波函数。 2. 求氦离子(He+ )的1s轨道电子出现几率最大的位置。 3. 已知氢原子的归一化基态波函数为： (a)利用量子力学基本假设求该基态的能量和角动量； (b)利用维里定理求该基态的平均势能和零点能。 4. 求氦原子的第一电离能I1。 5.（1）写出Na和F原子的基态的电子组态、光谱项和光谱支项。 （2）写出1个d电子和一个f电子（d 1 f 1）；三个p电子(p3 )的 光谱项符号。 0 3 0 1 1 a r s e a −   =

答案: 1根据(r0,v=R(0(查表可知V1s e 2r T e的v/s 2.根据 dD 0知 h21 e 3.Hs= 8丌2mr2a or4丌Er 8丌mo 4兀Ea IS 18 i 8r2ma 4TEoao 2.18×10

答案： 1. 根据(r,θ, ψ)=R(r)Θ()Φ(ψ)查表可知 He+的 2. 根据 知 3. 0 3 0 1 1 a r s e a −   = 0 2 3 0 1 8 a r s e a − =   = 0 dr dD 2 0 a0 z a r = = J a e ma h E a e ma h r e r r m r r h H S S s 1 8 0 0 2 2 0 2 2 1 1 0 0 2 2 0 2 2 1 0 2 2 2 2 2 1 2 18 10 8 4 8 4 4 1 8 − = − = −  = − −     = − . [ ] [ ( ) ] ˆ            

h、,10 (sn6)+ 2T Sin 608 00 Sin 8 do M2=0|M|=0 V∝rn,n=-1,∴T E,=7+=-1+p=1 =2E1=2×(-13.6e)=-27.2eV =13.6e 即为体系的零点能

0 ] sin 1 (sin ) sin 1 ) [ 2 ( ˆ 2 1 2 2 2 1 2 =   +     s = − s h M          M2=0 | M| =0 T V eV V E eV eV E T V V V V T V s s 13.6 2 1 2 2 ( 13.6 ) 27.2 2 1 2 1 2 1 V r n 1 1 1 n = − =  = =  − = − = + = − + =  = −  = −   ， ， 即为体系的零点能

5.解:(1)钠的电子组态是(1S2S2P6)3S,内层电子 为全充满,只求3S1即可。3S1有: 1,L=1=0,J=i= 2S+1=2 则光谱项和光谱支项分别为:2S;2S F的电子组态1S2S2P写成全充满外加一个空穴为 (1S22S2P)2Pl充满,只求2P即可 S=s=,L==1,J 2S+1=2 22 则光谱项和光谱支项分别为:2P;2P,2P (2)d电子的l1=2,子的2=3 所以L=1+12=5,4,3,2,1则光谱项符号为: H、G、F、D、P

5. 解：(1) 钠的电子组态是（1S22S22P6）3S1 ,内层电子 为全充满，只求3S1即可。 3S1有： S=s= ，L=l=0, J＝j＝ ，2S＋1＝2 则光谱项和光谱支项分别为：2S；2S F的电子组态 1S22S22P5 ,写成全充满外加一个空穴为： （1S22S22P6）2P-1充满，只求2P-1即可: S=s= ，L=l=1, J＝ ， 2S＋1＝2 则光谱项和光谱支项分别为：2P；2P , 2P 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 2 3 2 1 （2）d电子的l1=2, f电子的l2 ＝3, 所以 L=l1+l2 ＝5，4，3，2，1则光谱项符号为： H、G、F、D、P

l1=1,l2=1→L=2 l2=1043=14=1 3,2,12,1,0 L=3,2,1,0 光谱项符号:F,2D,3P,S

p 3 l1=1、 l2=1  L=2、 1、 0 l3=1  l3=1 l3=1  3,2,1 2,1,0 1  L= 3,2,1,0  光谱项符号： F，2D，3P， S