题目
下列各组用四个量子数来描述核外电子的运动状态,合理的是( )A. n=3,l=1,m=2,ms=-1/2B. n=3,l=3,m=2,ms=-1/2C. n=3,l=2,m=2,ms=+1/2D. n=4,l=2,m=3,ms=-1/2
下列各组用四个量子数来描述核外电子的运动状态,合理的是( )
A. n=3,l=1,m=2,ms=-1/2
B. n=3,l=3,m=2,ms=-1/2
C. n=3,l=2,m=2,ms=+1/2
D. n=4,l=2,m=3,ms=-1/2
题目解答
答案
C. n=3,l=2,m=2,ms=+1/2
解析
本题考查四个量子数的取值规则,需掌握以下核心知识点:
- 主量子数$n$:取正整数($n=1,2,3,\dots$);
- 角量子数$l$:取$0$到$n-1$的整数($l=0,1,2,\dots,n-1$);
- 磁量子数$m$:取$-l$到$+l$的整数($m=-l,-l+1,\dots,0,\dots,+l$);
- 自旋量子数$m_s$:仅取$+\frac{1}{2}$或$-\frac{1}{2}$。
破题关键:逐项验证各量子数是否符合上述规则,尤其注意$l$与$n$的关系,以及$m$与$l$的关系。
选项分析
选项A:$n=3$,$l=1$,$m=2$,$m_s=-\frac{1}{2}$
- $n=3$:合法(正整数);
- $l=1$:合法($0 \leq l \leq 2$);
- $m=2$:不合法($m$应为$-1,0,+1$);
- 结论:错误。
选项B:$n=3$,$l=3$,$m=2$,$m_s=-\frac{1}{2}$
- $n=3$:合法;
- $l=3$:不合法($l$最大为$2$);
- 结论:错误。
选项C:$n=3$,$l=2$,$m=2$,$m_s=+\frac{1}{2}$
- $n=3$:合法;
- $l=2$:合法($0 \leq l \leq 2$);
- $m=2$:合法($m$范围为$-2,-1,0,+1,+2$);
- $m_s=+\frac{1}{2}$:合法;
- 结论:正确。
选项D:$n=4$,$l=2$,$m=3$,$m_s=-\frac{1}{2}$
- $n=4$:合法;
- $l=2$:合法($0 \leq l \leq 3$);
- $m=3$:不合法($m$范围为$-2,-1,0,+1,+2$);
- 结论:错误。