题目
电子运动的“轨道”,由四个量子数确定,下列表述正确的是:A. 主量子数,它是确定电子离原子核远近和能级高低的主要参数B. 次量子数,它反映了轨道的形状,又称角量子数或轨道量子数C. 磁量子数,它确定了轨道的空间取向D. 自旋量子数,它表示电子的自旋方向
电子运动的“轨道”,由四个量子数确定,下列表述正确的是:
A. 主量子数,它是确定电子离原子核远近和能级高低的主要参数
B. 次量子数,它反映了轨道的形状,又称角量子数或轨道量子数
C. 磁量子数,它确定了轨道的空间取向
D. 自旋量子数,它表示电子的自旋方向
题目解答
答案
ABCD
A. 主量子数,它是确定电子离原子核远近和能级高低的主要参数
B. 次量子数,它反映了轨道的形状,又称角量子数或轨道量子数
C. 磁量子数,它确定了轨道的空间取向
D. 自旋量子数,它表示电子的自旋方向
A. 主量子数,它是确定电子离原子核远近和能级高低的主要参数
B. 次量子数,它反映了轨道的形状,又称角量子数或轨道量子数
C. 磁量子数,它确定了轨道的空间取向
D. 自旋量子数,它表示电子的自旋方向
解析
本题考查原子结构中四个量子数的相关知识。解题思路是分别对每个量子数的定义和作用进行分析,判断每个选项的表述是否正确。
选项A
主量子数 $n$ 是确定电子离原子核远近和能级高低的主要参数。主量子数 $n$ 取值为 $n = 1,2,3,\cdots$ 正整数,$n$ 越大,电子离原子核越远,电子的能量越高,能级也越高。所以选项A表述正确。
选项B
次量子数 $l$ 又称角量子数或轨道量子数,它反映了轨道的形状。次量子数 $l$ 的取值范围是 $l=0,1,2,\cdots,(n - 1)$,不同的 $l$ 值对应不同形状的轨道,例如 $l = 0$ 时为 $s$ 轨道,呈球形;$l = 1$ 时为 $p$ 轨道,呈哑铃形等。所以选项B表述正确。
选项C
磁量子数 $m$ 确定了轨道的空间取向。磁量子数 $m$ 的取值范围是 $m=-l,-(l - 1),\cdots,0,\cdots,(l - 1),l$,对于给定的 $l$ 值,有 $2l + 1$ 个不同的 $m$ 值,也就对应着 $2l + 1$ 个不同空间取向的轨道。例如 $l = 1$ 时,$m=-1,0,1$,$p$ 轨道有三个不同的空间取向 $p_x$、$p_y$、$p_z$。所以选项C表述正确。
选项D
自旋量子数 $m_s$ 表示电子的自旋方向。自旋量子数 $m_s$ 只有两个取值 $+\frac{1}{2}$ 和 $-\frac{1}{2}$,分别表示电子的两种不同自旋方向,通常称为自旋向上和自旋向下。所以选项D表述正确。