结构化学复习题分解
结构化学复习题及答案
结构化学复习题及答案一、选择题1. 原子轨道的波函数是关于原子核对称的，下列哪个轨道是关于z轴对称的？A. s轨道B. p轨道C. d轨道D. f轨道答案：A2. 根据分子轨道理论，下列哪个分子具有顺磁性？A. O2B. N2C. COD. NO答案：A3. 氢键通常影响分子的哪种性质？A. 熔点B. 沸点C. 密度D. 折射率答案：B二、填空题4. 原子轨道的电子云图是按照______概率密度绘制的。
答案：最高5. 根据价层电子对互斥理论，水分子H2O的几何构型是______。
答案：弯曲6. 一个分子的偶极矩为零，则该分子可能是______分子。
答案：非极性三、简答题7. 简述杂化轨道理论中sp^3杂化的特点。
答案：sp^3杂化是指一个原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成4个等价的杂化轨道，这些杂化轨道的电子云呈四面体分布，通常用于描述四面体构型的分子，如甲烷。
8. 什么是分子轨道理论？它与价键理论的主要区别是什么？答案：分子轨道理论是一种化学理论，它将分子中的原子轨道组合成分子轨道来描述分子的电子结构。
与价键理论不同，分子轨道理论不假设电子成对形成共价键，而是将电子视为分布在整个分子空间中的分子轨道上的粒子。
分子轨道理论可以解释分子的磁性和电子的离域性，而价键理论则不能。
四、计算题9. 假设一个氢原子的电子从n=3的能级跃迁到n=2的能级，计算该过程中释放的光子能量。
答案：根据氢原子能级公式E_n = -13.6 eV / n^2，电子从n=3跃迁到n=2时释放的光子能量为ΔE = E_3 - E_2 = -13.6 eV / 3^2 - (-13.6 eV / 2^2) = 1.89 eV。
10. 计算一个CO分子的键能，已知C和O的电负性分别为2.55和3.44，CO的键长为1.128 Å。
答案：根据键能公式E = (χ1 - χ2)^2 / (4 * χ1 * χ2) * (1 - r / r0)^2，其中χ1和χ2分别是C和O的电负性，r是CO的键长，r0是C和O单键的标准键长1.43 Å。
结构化学复习题及参考答案
17. 多电子体系的完全波函数对于交换其中任意两个电子的坐标必须是______________。反对称的 18. Mn 原子的基态光谱支项为_____；44Ru 原子的基态光谱支项为______；钠的电子组态为 1s22s22p63s1， 写出基谱项____________，基谱支项________；C 原子的基态价电子组态是 2s22p2，其最稳定的光谱支 项是________；写出 V 原子( 原子序数 23 )的能量最低的光谱支项_______；Cl 原子的基谱支项为____ 6S5/2、5F5、2S、2S 0、3P0、4F3/2、2P3/2 19. 光谱支项 3D2 所表征的状态中，原子的轨道角动量为_____，原子的自旋角动量为_____，原子的总 角动量为_______, 在外磁场作用下，该光谱支项将分裂为______个微观状态。√6 ħ、√2 ħ、√6 ħ、5 量子数为 L 和 S 的一个谱项有______个微观状态。1D2 有______个微观状态。(2L+1)(2S+1) 5 20. 原子轨道是原子中的单电子波函数， 每个原子轨道只能容纳 ______个电子。2 21. 进行对称操作所凭借的几何要素叫做______。对称元素 22. 分子可能有 n 个旋转轴，其中 n 值最大的称为______。主轴 23. 分子对称操作的三个基本操作分别为____________、____________和____________。旋转操作，反 演操作，反映操作 24. 给出下列分子所属点群：吡啶______，BF3______，NO3-______，HCl ________二茂铁_______。 C2v、 D3h、D3h、C∞v、D5d 25. 偶极矩比较：NH3_____ PH3；苯_____萘。（填“>”, “=”或 “<”）> = 26. 群的表示分为__________和_________。可约表示、不可约表示 27. 判别分子有无旋光性的标准是__________。 Sn 轴 28. 事实证明 Li 的 2s 轨道能和 H 的 1s 轨道有效的组成分子轨道，说明原因__对称性一致（匹配）原 则____，____最大重叠原则_____、___能量相近原则_____。 29. 两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道的分子轨道称为 成键分子轨道 。 30. 分子 H2、N2、CH4、NH3 中不显示纯转动光谱的有___________，不显示红外吸收光谱的有__________。 H2，N2，CH4、N2，H2 31. 在 C2+，NO，H2+，He2+，等分子中，存在单电子 σ 键的是_____，存在三电子 σ 键的是______，存 在单电子 π 键的是_____，存在三电子 π 键的是_______。 H2+、He2+、NO、C2+ 32. 用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价电子组态，键级，磁性。 O2 的价电子组态_____________________键级_________磁性________。2σg22σu23σg21πu41πg2、2、顺磁性
结构化学答案及题库讲解
1001 首先提出能量量子化假定的科学家是：Planck 1002 光波粒二象性的关系式为E =h ν p =h /λ1003 德布罗意关系式为,mvh p h ==λ；宏观物体的λ值比微观物体的λ值 小 。
1004 在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表 电子概率密度 。
1009 任一自由的实物粒子，其波长为λ，今欲求其能量，须用下列哪个公式 222λm h E = 1010 对一个运动速率v<<c 的自由粒子，有人作了如下推导 ：A,B 两步都是对的, A 中v 是自由粒子的运动速率, 它不等于实物波的传播速率u , C 中用了λ= v /ν, 这就错了。
因为λ= u /ν。
又D 中E =h ν是粒子的总能量, E 中E =21mv 2仅为v <<c 时粒子的动能部分,两个能量是不等的。
所以 C, E 都错。
1011 测不准关系是∆x ·∆p x ≥ π2h ，它说明了微观物体的坐标和动量不能同时测准, 其不确定度的乘积不小于π2h 。
1015 写出一个合格的波函数所应具有的条件。
1016 “波函数平方有物理意义， 但波函数本身是没有物理意义的”。
对否. --------------( )1017 一组正交、归一的波函数ψ1， ψ2， ψ3，…。
正交性的数学表达式为 (a) ，归一性的表达式为 (b) 。
1018 │ψ (x 1， y 1， z 1， x 2， y 2， z 2)│2代表______________________。
1021 下列哪些算符是线性算符---------------------------------------------------------------- ( )(A) dx d (B) ∇2 (C) 用常数乘 (D) (E) 积分1022 下列算符哪些可以对易------------------------------------------------------------------- ( )(A) x ˆ 和 y ˆ (B) x∂∂ 和y ∂∂ (C) p ˆx 和x ˆ (D) p ˆx 和y ˆ 1025 线性算符Rˆ具有下列性质 Rˆ(U + V ) = R ˆU +R ˆV R ˆ(cV ) = c R ˆV 式中c 为复函数， 下列算符中哪些是线性算符？ ---------------------------------------( )(A) AˆU =λU ，λ=常数 (B) B ˆU =U * (C) C ˆU =U 2 (D) D ˆU = xU d d (E) E ˆU =1/U 1026 物理量xp y - yp x 的量子力学算符在直角坐标系中的表达式是_____。
结构化学复习题与答案
结构化学复习题与答案结构化学是一门研究物质微观结构及其与宏观性质关系的学科。
以下是结构化学的复习题与答案，供同学们参考。
一、选择题1. 原子的电子排布遵循哪个原理？A. 能量最低原理B. 洪特规则C. 泡利不相容原理D. 所有以上答案：D2. 以下哪种元素的原子半径最大？A. 氢（H）B. 氧（O）C. 钠（Na）D. 氯（Cl）答案：C3. 什么是化学键？A. 原子间的吸引力B. 原子间的排斥力C. 原子间的电磁相互作用D. 原子间的物理连接答案：C4. 离子键和共价键的主要区别是什么？A. 离子键是金属与非金属之间的键B. 共价键是金属与金属之间的键C. 离子键是正负离子之间的静电吸引D. 共价键是原子之间通过电子共享形成的答案：C5. 哪个分子具有平面结构？A. H2OB. NH3C. C2H4D. C2H6答案：C二、填空题1. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道内最多可以容纳______个电子，且它们的自旋方向必须是______。
答案：2；相反2. 原子的电子云密度分布图可以表示电子在原子核周围出现的概率，通常用______来表示。
答案：spdf图3. 根据分子轨道理论，分子的键级可以通过公式______来计算。
答案：键级 = (成键电子数 - 反键电子数) / 24. 氢键是一种特殊的______，它存在于氢原子与电负性较大的原子之间。
答案：分子间作用力5. 晶体结构的周期性可以通过______来描述。
答案：晶格常数和晶格类型三、简答题1. 简述什么是分子的极性，并举例说明。
答案：分子的极性是指分子中电荷分布不均匀，导致分子具有正负两端的现象。
例如，水分子（H2O）就是一个极性分子，因为氧原子比氢原子电负性大，导致电子云偏向氧原子，使得分子两端带有不同的电荷。
2. 解释什么是晶体的布拉维格子，并说明其重要性。
答案：布拉维格子是描述晶体中原子、离子或分子排列方式的几何结构。
它的重要性在于，布拉维格子决定了晶体的宏观物理性质，如硬度、导电性等。
结构化学期末复习-问答题全解
问答题 ( 附答案 )1. 2 分为什么处在第一激发态的He 原子会出现三重态发射光谱？2. 5 分下列休克尔分子轨道中哪个是归一化的？若不是归一化的，请给出归一化系数。
（原子轨道ϕϕϕ321,,是已归一化的）a. ()ϕϕ21121+=ψ b. ()ϕϕϕ3212241+-=ψ 3. 5 分一质量为m 的粒子，在区间[a ，b ]运动，处于状态x ψ1=，试将ψ归一化。
4. 5 分试写出在价键理论中描述 H 2 运动状态的、符合 Pauli 原理的波函数， 并区分其单态和三重态。
5. 5 分对一个运动速率v<<c 的自由粒子，有人作了如下推导 ：mv v E v h hp mv 21=====νλ A B C D E结果得出211=的结论。
问错在何处？ 说明理由。
6. 5 分电子具有波动性，为什么电子显像管中电子却能正确地进行扫描？ (假设显像管中电子的加速电压为1000？V)7. 5 分θθcos 3cos 53-是否是算符)d d sin cos d d (ˆ222θθθθF +-= 的本征函数，若是，本征值是多少？8. 5 分对在边长为L 的三维立方箱中的11个电子，请画出其基态电子排布图，并指出多重态数目。
9. 5 分对在二维方势箱中的9个电子，画出其基态电子排布图。
*. 5 分 (3231)11. 2 分假定ψ1和ψ2是对应于能量E 的简并态波函数，证明ψ=c 1ψ1+ c 2ψ2同样也是对应于能量E 的波函数。
12. 2 分He +中处于x p 2ψ的电子，其角动量在x ，y ，z 方向上的分量是否具有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？13. 2 分氢原子中z p 2ψ状态的电子，其角动量在x ，y 方向上的分量是否有确定值？若有，其值是多少？若没有，其平均值是多少？14. 2 分写出中心力场近似下的单电子薛定谔方程。
15. 2 分氢原子2p x 态电子云的角度分布图(Y p x2)2如下，在半径为r 的虚线表示的球面上，有a ，b ，c ，d 四点，指出何处电子出现的概率密度最大？何处电子出现的概率密度最小？(见附图)16. 2 分氢原子p 2ψ状态的R 2(r )－r 图如下，指出在任一给定方向上，图中所标四点，当r 为何处时电子出现概率密度最大，何处最小？ (见附图)17. 2 分如果一个电子的状态不用量子数n ，l ，m ，m s 来描述，而用n ，l ，j ，m j 描述，试证明一定n 值的状态数目仍是2n 2个。
结构化学试题库及答案
结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念，并说明s、p、d轨道的形状。
答案：原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。
s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，d轨道则有四个瓣状结构。
2. 什么是化学键？请列举三种常见的化学键类型。
答案：化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。
常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。
3. 描述分子轨道理论的基本原理。
答案：分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论，认为分子中的电子不再属于单个原子，而是在整个分子范围内分布，形成分子轨道。
4. 什么是杂化轨道？请举例说明sp3杂化。
答案：杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时，由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。
sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道，常见于四面体构型的分子中。
5. 请解释价层电子对互斥理论（VSEPR）。
答案：价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论，它基于中心原子周围的价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间的排斥作用，从而推断出分子的空间几何结构。
6. 什么是超共轭效应？请给出一个例子。
答案：超共轭效应是指在有机分子中，非成键的σ电子与π电子之间的相互作用，这种效应可以增强分子的稳定性。
例如，在乙烷分子中，甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭，从而稳定乙烯。
7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。
答案：共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式，这些描述方式虽然不同，但都能合理地解释分子的性质。
共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。
8. 什么是芳香性？请列举三个具有芳香性的化合物。
答案：芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性，这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。
具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。
9. 请解释什么是分子的极性，并举例说明。
结构化学复习资料
1 已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为()i n n n x x l πϕ=1,2,3n =⋅⋅⋅ 式中l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标)x l <，求粒子的能量，以及坐标、动量的平均值。
解：（1）将能量算符直接作用于波函数，所得常数即为粒子的能量：222n 222h d n πx h d n πx ˆH ψ(x )-)-)8πm d x l 8πm d x l ==(sin )n n n x l l l πππ=⨯-22222222()88n h n n x n h x m l l ml ππψπ=-⨯= 即：2228n h E ml =（2）由于ˆˆx()(),x n n x c x ψψ≠无本征值，只能求粒子坐标的平均值： ()()x l x n sin l x l x n sin l x x ˆx x l *ln l*nd 22d x 000⎰⎰⎰⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==ππψψ()x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002⎰⎰⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππ2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎰ 2l =（3）由于()()ˆˆp ,p x n n x x cx ψψ≠无本征值。
按下式计算p x的平均值: ()()1*ˆd x n x n p x px x ψψ=⎰0d 2n x ih d n x x l dx l πππ⎛=- ⎝⎰20sin cos d 0l nih n x n x x l l l ππ=-=⎰2 用HMO 法解环丙烯正离子()33C H +的离域π键分子轨道波函数，并计算π键键级和C 原子的自由价。
解：（1）()33C H +的骨架如图5.12（a ）所示：C 1C 2C 3HH H图5.12(a)按LCAO ，其离域π键分子轨道为： 112233i ic c c c ψφφφφ=++=∑式中i φ为参与共轭的C 原子的p 轨道，i c 为变分参数，即分子轨道中C 原子的原子轨道组合系数，其平方表示相应原子轨道对分子轨道的贡献。
结构化学复习及答案
Pauli原理：在一个原子中，没有两个电子完全相同的4个量子数。
即一个原子轨道最多只能排两个电子，而且这两个电子自旋方向必须相反。
这两种不同的自旋态通常用自旋函数α和β表示。
电子亲和能：气态原子获得一个电子成为一价负离子时所放出的能量称为电子亲和能，用Y 表示，即A（g）＋e—→ A—（g） -△H = YLCAO—MO：对称允许：在能量相关图中，如果产物的每个成建轨道都只和反应物的成建轨道相关联，则反应的活化能低，易于反应，称作对称允许。
HOMO：分子中有一系列能级从低到高排列的分子轨道，电子只填充于其中能级较低的一部分，已填电子的能级最高轨道称为最高占据轨道HOMO。
光电效应：光照在金属表面上，使金属发射出电子的现象。
钻穿效应：电子避开其余电子的屏蔽，其电子云钻到近核区而感受到较大核电荷作用，使能量降低的效应。
共价键的饱和能：在形成共价键时，一个电子和另一个电子配对以后，就不能在和其他原子的电子配对了，这就是共价键的饱和能。
超共轭效应：指C-H等σ建轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道相互叠加，扩大σ电子的活动范围所产生的离域效应。
LuMo：分子中有一系列键能从低到高排列的分子轨道，电子只填充于其中能量较低的一部分，能量较低的空轨道称为最低空轨道LuMo。
1、立方箱中的能量范围内，能级数和状态数。
如≤12 的能级数为5，状态数为11有111，112，113,122，222。
所以能级数为5。
状态数即为简并度。
2、已知类氢波函数的各种图形，推测图形。
由Ψ2px→Ψ3px例：已知类氢波函数Ψ的各种图形，推测Ψ3px图形，下列说法错误的是（ B ）2pxA 角度部分的图形相同B 电子云图相同C 径向分布函数图不同D 界面图不同3、离子的3d和4s的能级次序3d和4s轨道能级高低随原子序数Z增加而出现交错；当Z≤7时，如H原子，3d轨道能级较低；当8≤Z≤20，如K原子，4S轨道能级较低，当Z≥21，如Sc原子，3d轨道能级较低。
结构化学复习题及答案
一、 填空题（每空1 分，共 30分）试卷中可能用到的常数：电子质量（9.110×10-31kg ）, 真空光速（2.998×108m.s -1）, 电子电荷（-1.602×10-19C ）,Planck 常量（6.626×10-34J.s ）, Bohr 半径（5.29×10-11m ）, Bohr 磁子(9.274×10-24J.T -1), Avogadro 常数(6.022×1023mol -1)1. 导致"量子"概念引入的三个著名实验分别是 _________, ________ 和__________.2. 测不准关系_____________________。
3. 氢原子光谱实验中，波尔提出原子存在于具有确定能量的（ 分立轨道上 ），此时原子不辐射能量，从（ 低能级轨道 ）向（ 高能级轨道 ）跃迁才发射或吸收能量；光电效应实验中入射光的频率越大，则（ 光电子动能 ）越大。
程中，a 称为力学量算符A ˆ的 ______ _____。
5. 方6. 如果某一微观体系有多种可能状态，则由它们线性组合所得的状态也是体系的可能状态，这叫做 态叠加_____ 原理。
7. 将多电子原子中的其它所有电子对某一个电子的排斥作用看成是球对称的，是只与径向有关的力场，这就是 ___ 中心力场 近似。
8. 原子单位中，长度的单位是一个Bohr 半径，质量的单位是一个电子的静止质量，而能量的单位为 _E h ___ 。
ψψa A=ˆ9. He+离子的薛定谔方程为__________ ___。
10. 钠的电子组态为1s22s22p63s1，写出光谱项___________，光谱支项_____________。
11. 给出下列分子所属点群:吡啶__C2v_____BF3__D3h____NO3-_____D3h__，二茂铁________。
结构化学考试题库 含具体答案
结构化学考试题库1第一部分量子力学基础与原子结构一、单项选择题（每小题1分）1．一维势箱解的量子化由来（）①人为假定②求解微分方程的结果③由势能函数决定的④由微分方程的边界条件决定的。
答案：④2．下列算符哪个是线性算符（）①exp ②▽2③sin④答案：②3．指出下列哪个是合格的波函数(粒子的运动空间为0+)（）①sinx②e -x③1/(x-1)④f(x)=e x (0x 1);f(x)=1(x 1)答案：②4．基态氢原子径向分布函数D(r)~r 图表示（）①几率随r 的变化②几率密度随r 的变化③单位厚度球壳内电子出现的几率随r 的变化④表示在给定方向角度上，波函数随r 的变化答案：③5.首先提出微观粒子的运动满足测不准原理的科学家是（）①薛定谔②狄拉克③海森堡③波恩答案：③6．立方势箱中22810ma hE <时有多少种状态（）①11②3③7④2答案：③7.立方势箱在22812ma h E ≤的能量范围内，能级数和状态数为（）①5，20②6，6③5，11④6，17答案：③8．下列函数哪个是22dx d 的本征函数（）①mxe②sin 2x ③x 2+y 2④(a-x)e -x答案：①9．立方势箱中2287ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③10．立方势箱中2289ma h E <时有多少种状态（）①11②3③4④2答案：③11.已知xe 2是算符x P ˆ的本征函数，相应的本征值为（）①ih2②i h 4③4ih ④ i h答案：④12．已知2e 2x 是算符x i ∂∂-的本征函数，相应的本征值为（）①-2②-4i③-4ih④-ih/π答案：④13.下列条件不是品优函数必备条件的是（）①连续②单值③归一④有限或平方可积答案：③14.下列函数中22dx d ，dx d的共同本征函数是（）①coskx②xe-bx③e-ikx④2ikxe-答案：③215．对He ＋离子而言，实波函数||m nl ψ和复波函数nlm ψ，下列哪个结论不对（）①函数表达式相同②E 相同③节面数相同④M 2相同答案：①16．氢原子基态电子几率密度最大的位置在r ＝（）处①0②a 0③∞④2a 0答案：①17．类氢体系m43ψ的简并态有几个（）①16②9③7④3答案：①18.对氢原子和类氢离子的量子数l ，下列叙述不正确的是（）1l 的取值规定了m 的取值范围2它的取值与体系能量大小有关3它的最大取值由解R 方程决定4它的取值决定了轨道角动量M 的大小答案：②19．对He +离子实波函数py2ψ和复波函数121-ψ，下列结论哪个不对（）①Mz 相同②E 相同③M 2相同④节面数相同答案：①20．对氢原子实波函数px2ψ和复波函数211ψ，下列哪个结论不对（）①M 2相同②E 相同③节面数相同④Mz 相同答案：④21．He +体系321ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：④22．Li 2＋体系3p ψ的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②23．类氢离子体系Ψ310的径向节面数为（）①4②1③2④0答案：②24．若l =3，则物理量M z 有多少个取值（）①2②3③5④7答案：④25．氢原子的第三激发态是几重简并的（）①6②9③12④16答案：④26．由类氢离子薛定谔方程到R ，H ，Ф方程，未采用以下那种手段（）①球极坐标变换②变量分离③核固定近似④线性变分法答案：④27．电子自旋是（）①具有一种顺时针或逆时针的自转②具有一种类似地球自转的运动③具有一种非空间轨道运动的固有角动量④因实验无法测定，以上说法都不对。
结构化学习题解答
物质结构第三章习题1. 试述正八面体场、正四面体场、正方形场中,中心离子d 轨道的分裂方式;2. 试根据晶体场理论说明直线形配合物MX 2中以分子轴为z 轴,中心原子的d 轨道如何分裂,并给出这些轨道的能量高低顺序;3. 试根据晶体场理论说明三角双锥配合物中,中心原子的d 轨道如何分裂,并给出这些轨道的能量高低顺序;4. 简述分裂能与中心离子和配体的关系;5. 配体CN -,NH 3,H 2O,X -在络光谱化学序列中的顺序是 A X -< CN --< NH 3 < H 2O B CN -< NH 3< X - < H 2OC X -< H 2O < NH 3 < CN -D H 2O < X -< NH 3 < CN -6. 在下列每对络合物中,哪一个有较大的O ,并给出解释;① FeH 2O 62+ 和 FeH 2O 63+ ② bCoCl 64- 和 CoCl 42-③ CoCl 63- 和 CoF 63- ④ FeCN 64-和 OsCN 64-7. 下列配合物离子中, 分裂能最大的是ACoNH 362+BCoNH 363+CCoH 2O 63+DRhNH 363+8. 下列配位离子中,O 值最大的是A CoCl 64-B CoCl 42-C CoCl 63-D CoF 63-9. 以下结论是否正确“凡是在弱场配体作用下,中心离子d 电子一定取高自旋态；凡是在强场配体作用下,中心离子d 电子一定取低自旋态;”10. 试写出d 6金属离子在八面体场中的电子排布和未成对电子数分强场和弱场两种情况; 11. 下列络合物哪些是高自旋的A CoNH 363+B CoNH 362+C CoCN 64-D CoH 2O 63+12. 按配位场理论,正八面体场中无高低自旋态之分的组态是A d 3B d 4C d 5D d 6E d 713. 试判断下列配位离子为高自旋构型还是低自旋构型, 并写出d 电子的排布;①FeH 2O 62+②FeCN 64-③CoNH 363+④CrH 2O 62+⑤MnCN 64-14. 为什么正四面体的络合物大多是高自旋15. Ni 2+的低自旋络合物常常是平面正方形结构,而高自旋络合物则多是四面体结构,试用晶体场理论和杂化轨道理论解释之; 16. Ni 2+有两种络合物,根据磁性测定知 NiNH 342+是顺磁性,NiCN 42-为反磁性,试推测其空间结构;17. F -是弱配体,但配位离子NiF 62-却呈反磁性,这说明Ni 4+的d 电子按低自旋排布,试解释原因; 1-17答案1. 正八面体场中分裂成两组：低能级d xy , d xz , d yz t 2g ；高能级d x 2-y 2,d z 2e g 正四面体场中分裂成两组：低能级d x 2-y 2,d z 2 e ；高能级d xy , d xzd yz t 2正方形场中分裂成四组：由高到低依次为：{d xz , d yz }； {d z 2}{d xy }；{d x 2-y 2}2. d z 2直指配体, 能量最高； d x 2-y 2, d xy 受到配体的斥力最小；d xzd yz 能量居中； 3. d z 2直指配体, 能量最高； d xz , d yz 受到配体的斥力最小；d x 2-y 2d xy 能量居中;4. ①配体固定时,中心离子的电荷越高,周期数越大,则越大;②中心离子固定时,随配体的变化由光谱化学序列确定该顺序几乎和中心离子无关,若只看配位原子,随配位原子半径的减小而增大：I<Br<Cl<S<F<O<N<C 5. C 6. ①FeH 2O 63+,因为Fe 3+有高电荷；②CoCl 64-,因为O >T ；③CoF 63-,因为F -是比Cl -强的配位体 ④OsCN 64-,因为Os 2+的周期数大于Fe 2+7. D NH 3是强配体,Rh 3+的电荷数高、周期数大; 8. D F -是Cl -强的配体,Co 3+引起的分裂能比Co 2+大;9. 此结论仅在正八面体场中,中心离子d 电子数为4,5,6,7时才成立;八面体场中,d 电子数为1,2,3,8,9,10时,无论强场弱场,电子只有一种排布方式,无高低自旋之分;正四面体场中,分裂能较小,故如果可有高、低自旋态,大多是高自旋态；而正方形场中则大多是低自旋态 10. 强场,t 2g 6,无未成对电子；弱场,t 2g 4e g 2,4个未成对电子 11. BD 12. A13. ①FeH 2O 62+,d 6,弱场高自旋,t 2g 4e g 2②FeCN 64-,d 6,强场低自旋,t 2g 6③CoNH 363+ d 6,强场低自旋,t 2g6④CrH 2O 62+,d 4,弱场高自旋,t 2g 3e g 1⑤MnCN 64-,d 5,强场低自旋,t 2g514. 正四面体场分裂能较小, 通常<P , 因此多高自旋配合物;15. Ni 2+为d 8组态1 根据配位场理论,若是正方形场,d 电子排布是d xz ,d yz 4d z 22d x 2-y 22,所有d 电子成对；若是四面体场,d 电子排布是e 4t 24,有两个未成对电子;2 根据杂化轨道理论,若为低自旋,则8个d 电子集中在 4 个轨道,空出的一个d 轨道和s ,p 轨道形成dsp 2杂化轨道,为平面正方形；若为高自旋,8个d 电子分布在5个d 轨道,取sp 3杂化,形成四面体形;16. NiNH342+是四面体构型,NiCN42-为正方形构型17. 分裂能随金属离子电荷增高而增大,Ni4+d6电荷高,使分裂能大于成对能,而采取低自旋排布t2g6,呈反磁性;18. 用晶体场理论推测下列络合物的未成对电子以及磁性：① FeCN64-② FeCN63-③ MnCN64-,④CoNO263-⑤ FeH2O63+⑥CoF63-19. 下列哪个络合物的磁矩最大A 六氰合钴Ⅲ离子B 六氰合铁Ⅲ离子C 六氨合钴Ⅲ离子D 六水合锰Ⅱ离子E 六氨合钴Ⅱ离子20. 下列配位离子中磁性最大的是A MnH2O63+B FeH2O63+C FeCN64-D CoNH363+E CrH2O62+21. 凡是低自旋络合物一定是反磁性物质;这一说法是否正确22. FeF63-络离子的磁矩为A 3B B 5BC BD B23. K3FeF6的磁矩为玻尔磁子,而K3FeCN6的磁矩为玻尔磁子,这种差别的原因是A 铁在这两种化合物中有不同的氧化数B CN-离子比 F-离子引起的晶体场场分裂能更大C 氟比碳或氮具有更大的电负性D K3FeF6不是络合物24. 已知FeCN63-,FeF63-络离子的磁矩分别为B,B,①分别计算两种络合物中心离子未成对电子数；②用图分别表示中心离子d轨道上电子排布情况；③两种络合物其配位体所形成的配位场,是强场还是弱场25. 某金属离子在八面体弱场中的磁矩为玻尔磁子, 而它在八面体强场中的磁矩为0, 该中心离子可能是A CrⅢB MnⅡC CoⅡD FeⅡ26. 在FeH2O62+和FeCN64-中,Fe2+的有效离子半径哪个大说明理由;27. 为什么过渡金属络合物大多有颜色28. 络合物的光谱d-d跃迁一般在什么区域A 远紫外B 红外C 可见-近紫外D 微波29. 络合物中电子跃迁属d-d跃迁,用_________光谱研究最为合适;30. 推测下列两对络合物中,哪一个络合物的d-d跃迁能量较高：①PtNH342+ , PdNH342+ ② CoCN63-, IrCN63-31.推测下列两对络合物中,哪一个络合物的d-d跃迁能量较高：①CoCN63-和IrCN63-②RhCl63-和RhCN63-32. 铁的两种络合物：A FeCN6,B Na3FeF6,它们的磁矩大小关系为A___B,它们的紫外可见光谱d-d跃迁的波长大小关系为A___B;33. 推测1六水合铁Ⅲ, 2六水合铁Ⅱ, 3六氟合铁Ⅱ三种络合物的d-d跃迁频率大小顺序A 1>2>3B 1>3>2C 3>2>1D 3>1>2E 2>1>334. 某同学测定了三种络合物d-d跃迁光谱,但忘了贴标签,请帮他将光谱波数和络合物对应起来;已知三种络合物为 CoF63-,CoNH363+,CoCN63-,它们的三个光谱波数分别为 34,000 cm-1,13,000 cm-1,23,000 cm-1;18-34答案18.络合物未成对电子磁性FeCN64-t2g6 0 反磁性FeCN63-t2g5 1 顺磁性MnCN64-t2g5 1 顺磁性CoNO263-t2g6 0 反磁性FeH2O63+t2g3e g2 5 顺磁性CoF63-t2g4e g2 4 顺磁性注,高自旋态的d电子配对情况和自由离子是相同的,例如,Co和CoF63-中,未成对d电子数都是4;19. D 络合物磁矩Bnnμμ)2(+=B为玻尔磁子, n是未成对电子数;容易看出,选项中只有D是弱场高自旋,未成对电子数为4.20. B FeH2O63+是弱场高自旋,有5个未成对电子21. 否,低自旋络合物仍可能有未成对电子;22. D Fe3+d5组态,八面体弱场,t2g3e g2,有5个未成对电子,BBBnnμμμμ9.5)25(5)2(=+=+=23. B24. Fe3+d5,八面体场,①FeCN63-：7.1)2(=+nn n=1； FeF63-：n=5② FeCN63-：低自旋,t2g5； FeF63-：高自旋,t2g3e g2③FeCN63-：强场； FeF63-：弱场25. D26. 高自旋态的离子半径大于低自旋态;FeH2O62+是弱场高自旋,FeCN64-是强场低自旋,前者Fe2+的有效半径大;27. 在配位场作用下, d轨道产生了分裂, 分裂后的能级差值落在可见光谱区域, 因此可以吸收可见光谱而产生d-d跃迁;物质的颜色为吸收的可见光谱的互补色, 故有颜色;28. C29. 紫外-可见光谱;30. 分裂能大的络合物d-d跃迁能量高①PtNH342+；② IrCN63-31. 分裂能大的络合物d-d跃迁能量高①IrCN63-；②RhCN63-32. <,<FeCN6,强场低自旋态,未成对电子少,故磁矩较小；又,分裂能大故d-d跃迁的波长较小频率或波数较大33. A 三种络合物的分裂能递增,故d-d跃迁频率递减34. CoF 63-13,000 cm -1CoNH 363+23,000 cm -1CoCN 63-34,000 cm -135. 解释为什么大多数Zn 2+的配合物无色;36. 用配位场理论判断NiCO 4不能观察到d-d 跃迁的光谱,对吗 37. 试用配位场理论解释变色硅胶变色的原因变色剂为CoCl 2; 38. 解释为什么FeF 63-是无色的39. 实验测得FeH 2O 62+配位离子在1000nm 处有一吸收峰, 试求出跃迁能级的间隔采用波数单位cm -1; 40. 求FeCN 64-的CFSE;41. 对于CoF 63-,试写出：①d 电子排布；②磁矩；③CFSE42. 已知：CoF 63-：O = 13,000 cm -1CoCN 63-：O = 34,000 cm -1P = 21, 000 cm -1确定上述两种络合物的磁性,并计算其 CFSE 以 cm -1为单位;43. 凡是中心离子电子组态为d 6的八面体络合物,其CFSE 都是相等的,这一说法是否正确 44. 已知 ML 6络合物中M 3+为d 6,f =1,g = 20,000 cm -1,P = 25,000 cm -1,求CFSE45. 为什么在过渡金属络合物中,八面体构型远较四面体构型多46. 用配位场理论估算下列离子的结构和未成对电子数： ①MoCl 63- ②RuNH 363+ ③MnO 43- ④NiI 42- ⑤AuCN 4- 47. Jahn-Teller 效应的内容为_____________; 48. 若忽略电子相互作用, d 2组态的基态在正八面体场中的简并度为_______; 49. 下列八面体络合物的电子结构中发生大畸变的是A t 2g 5e g 2B t 2g 3e g 2C t 2g 4e g 2D t 2g 6e g 335-49答案35. Zn 2+d 10的d 轨道填满电子,它通常是以sp 3杂化轨道形成配键,无d-d 能级跃迁;因此络合物一般无色;36. 对; 37. Co 2+为d 7组态;在无水CoCl 2中,当电子发生d-d 跃迁时,吸收波长为650~750nm 的红光,因而显示蓝色;但CoCl 2吸水后,变为CoH 2O 6Cl 2,即由相对较强的配体H 2O 取代了相对较弱的配体Cl -,引起分裂能变大,使电子发生d-d 跃迁时吸收的能量增大,即吸收光的波长缩短蓝移,吸收波长为490~500nm 的蓝光,因而呈粉红色;38. Fe 3+d 5的电子分占5个d 轨道,自旋平行,按照原子光谱的跃迁选律,此时t 2g →e g 的跃迁是自旋禁阻的,故FeCl 63-不吸收可见光,无色;在原子光谱中,若采用L-S 偶合,对于允许跃迁而言,两个状态的总自旋之差应等于零,即S =0,这表明当两个状态的自旋相同时,跃迁才可能发生,否则,跃迁是禁阻的,即称为自旋禁阻跃迁 39. 1/=1/1000×10-7cm=10000cm -140.t 2g 6,PD P P P q O O 22425123526SEF C -=-∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-⨯-=41. ①t 2g 4e g 2；②B μ62；③ q O O O D P P 452532524CFSE =∆=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∆⨯+⎪⎭⎫⎝⎛∆-⨯-=42. CoF 63-：顺磁性,5200 cm -1CoCN 63-：反磁性,39600 cm -143. 否,与高、低自旋态的有关;44. 八面体络合物的分裂能可近似表示为g f O ⨯=∆,f 是配体的贡献以00.1O 2H =f 为标准,g 是中心离子的贡献;依据题意,1cm 20000-=⨯=∆g f O ,由于P O <∆,为弱场高自旋,t 2g 4e g 2,晶体场稳定化能为45. 正八面体场的LFSE 比正四面体场的CFSE 大, 只有在d 0, d和弱场d 5时二者相等, 这意味着八面体构型比四面体构型稳定所以八面体构型比四面体多;46. 离子 d 电子数 形状 d 电子排布 未成对电子数MoCl 63- d 3 八面体 t 2g 33RuNH 363+ d 5 八面体 t 2g 51MnO 43- d 2 四面体 e 22NiI 42- d 8 四面体 e 4t 242AuCN 4- d 8 正方形 d xz ,d yz 4d z 22d x 2-y 22一个配位离子究竟采取何种几何构型,主要决定于它在能量上和几何上是否有利; 对于6配位的离子,比较容易判断有时需要考虑是否会发生Jahn-Teller 效应;对于4配位的离子,因素复杂些;本题中的MnO 43-离子,从晶体场稳定化能来看,采取正方形比采取四面体构型有利,但由于MnV 半径较小47pm,若采取正方形构型,则配体之间的排斥力较大,不稳定；若采取四面体构型,则配体之间的排斥力减小,离子较稳定此时MnV 的半径也略有增大;在NiI 42-配离子中,尽管Ni 2+属d 8组态但由于它的半径仍较小,而I -的半径较大~216pm 且电负性也较大因而采取正方形构型时配体之间的斥力太大,而采取四面体构型可使斥力减小,因而稳定;同是d 8构型的Au 3+,它属第三长周期,半径较大,周围有较大的空间,此时晶体场稳定化能是决定配位离子几何构型的主导因素;由于采取正方形构型比采取四面体构型可获得较大的配位场稳定化能,因而它们的四配位离子,一般采取平面四方形,呈反磁性;47. 在对称的非线性分子中,如果体系的基态有几个简并能级,则是不稳定的,体系一定会发生畸变,使一个能级降低,以消除这种简并性; 48. 3 49. D50. 已知d x 2-y 2能级> d z 2能级>其他d 轨道能级,则应在下列何种场合产生A 正四面体场B 正八面体场C 拉长的八面体D 正方形场51. 在过渡金属的八面体络合物中,由于Jahn-Teller 效应使构型发生畸变,若为强场配体,大畸变发生在d 7,d 9,若为弱场配位体,大畸变发生在____________;52.下列络合物的几何构型哪一个偏离正八面体最大A 六水合铜ⅡB 六水合钴ⅡC 六氰合铁ⅢD 六氰合镍ⅡE 六氟合铁Ⅲ 53. 下列八面体络合物中,哪些会发生畸变为什么NiH 2O 62+,CuCl 64-,CrCN 63-,CoNH362+,FeH 2O 62+ 54.下列配为位离子中,哪个构型会发生畸变 A CrH 2O 63+B MnH 2O 62+C FeH 2O 63+D CrH 2O 62+55. 为什么 Mn 3+的六配位络离子为变形八面体,而 Cr 3+的配位络离子为正八面体构型 56. 在CuCl 2晶体中,Cu 2+周围有六个Cl -配位, 实验测得其中四个Cu —Cl 键长为230pm, 另外两个键长为295pm,试用配位场理论解释之;57. 某 AB 6n -型络合物属于O h 群,若中心原子 A 的d 电子数为6,试计算CFSE,并简单说明计算方案的理由;58. 试解释：①CoH 2O 62+比CoH 2O 63+稳定,②CoCN 63-比CoCN 64-稳定,③CoF 64-比CoBr 64-稳定; 59. 简述σ-π键的效应;60. NiCO 4中Ni 与CO 之间形成A 键B 键C -键61. CO 与过渡金属形成羰基络合物时,CO 键会A 不变B 加强C 削弱D 断裂62. 羰基络合物中,CO 键的键长比 CO 分子键长应A 不变B 缩短C 变长63. CN -是强场配体,ΔO 值特别大,按分子轨道理论,它以什么轨道形成反馈π键A 5σ轨道 B1π轨道 C2π轨道 D4σ轨道64. 试阐明银盐溶液分离烷烯烃混和物的基本原理; 65. 作图示出PtCl 3C 2H 4-中Pt 2+和C 2H 4间轨道重叠情况, 指出Pt 2+和C 2H 4 各用什么轨道成键以及电子授受情况,并讨论Pt 2+和C 2H 4形成的化学键对C 2H 4 中C-C 键的影响;50-65答案 50. C 51. d 4,d 952. A53. NiH 2O 62+,t 2g 6e g 2,不产生简并态,不发生畸变； CuCl 64-,t 2g 6e g 3,高能轨道出现简并态,大畸变； CrCN 63-,t 2g 3,不产生简并态,不发生畸变； CoNH 362+,t 2g 6e g 1,高能轨道出现简并态,大畸变； FeH 2O 62+,t 2g 4e g 2,低能轨道出现简并态,小畸变； 54. D55. Mn 3+: d 4,有Jahn-Teller 效应,发生畸变; Cr 3+: d 3,无Jahn-Teller 效应,正八面体;56. Cu 2+的d 电子排布是t 2g 6e g 3,e g 轨道上电子分布不对称, d z 2二个电子与配体斥力大, 呈拉长的八面体, 所以Cu-Cl 键长,d x 2-y 2上一个电子与配体的斥力小,Cu--Cl 键短;57. 属于O h 群,说明是理想的正八面体,没有John-Teller 效应引起的变形,d 电子应该按强场排布t 2g 6而不是弱场排布t 2g 4e g 2;58. ①H 2O 是弱场配体,对于Co 2+d 7,t 2g 5e g 2;对于Co 3+d 6,t 2g 4e g 2;前者的CFSE 较大,所以CoH 2O 62+较稳定;②CN -是强场配体,对于Co 2+d 7,t 2g 6e g 1;对于Co 3+d 6,t 2g 6;前者e g 上的一个电子很不稳定,易失去该电子而形成CoCN 63-;③CoF 64-的CFSE 较大,稳定;而CoBr 64-不稳定是由于Br -离子半径大不能形成六配位的八面体,可形成CoBr 42-,为四面体; 59. ①双重成键加强了两者之间的结合：金属离子和配体之间除了σ配键外,还有反馈π配键; ②削弱了配体内部的键：形成σ配键时,配体分子的成键π电子进入金属离子的空轨道,削弱了配体内部的键；形成反馈π键时电子从金属离子返回到配体分子的反键π轨道,去进一步削弱了配体内部的键; 60. C 61. C 62. C 63. CCN -：KK3σ24σ21π45σ21π0,其中充满电子的5σ轨道参与形成σ配键,1π空轨道参与形成反馈π键;64. Ag +的电子结构为4d 105s 0, 烯烃的电子与Ag +的5s 0形成配键,Ag的d 轨道与烯烃的反键空轨道形成反馈键, 生成稳定的-配合物而Ag +不与烷烃发生作用,从而达到分离的作用;65. Pt 2+5d 8采取dsp 2杂化,形成平面正方形配位结构,杂化轨道分别与Cl 的p 轨道和乙烯的成键轨道重叠,形成配键;Pt2+的未参与杂化的5d轨道与乙烯的反键轨道重叠形成反馈键,电子由Pt的5d流向乙烯的;乙烯成键轨道上的电子流向Pt, Pt上的电子流入乙烯的, 这两个效应均导致乙烯的C-C键削弱,键长增加;。
结构化学习题、详解、答案
第一章 量子力学基础题 解1.1. 给出黑体辐射频率分布函数),(T R ν的单位。
解: 黑体辐射的频率分布函数),(T R ν表示黑体辐射的频率分布，ννd ),(T R 表示在温度T 单位时间内由单位黑体表面积上所发射的频率在νννd ~+间的辐射能量。
121s m J s )(---⋅⋅=νR2m J )(-⋅=νRs m w s m sJm J 2-22⋅⋅=⋅⋅=⋅--式中w 是功率.1.2. 分别计算红光λ=600 nm 和X 射线λ=100 pm 的1个光子的能量、动量和质量。
解：λνc=，νh E =，λhp =，2ch m ν=(1) 波长1λ=600 nm 的红光，813419119310m s 6.62610J s 3.31310J 60010mE h ν----⨯⋅==⨯⋅⨯=⨯⨯ 12793411s m kg 10104.1m10600s J 10626.6----⋅⋅⨯=⨯⋅⨯==λhp 19361128123.31310J 3.68110kg (310m s )h m c ν---⨯===⨯⨯⋅ （2）X 射线2λ=100 pm8134152212310m s 6.62610J s 1.98810J 10010mE h ν----⨯⋅==⨯⋅⨯=⨯⨯ 124123422s m kg 10626.6m10100s J 10626.6----⋅⋅⨯=⨯⋅⨯==λhp 15322228121.98810J2.20910kg (310m s )h m c ν---⨯===⨯⨯⋅ 1.3. 计算波长λ=400nm 的光照射到金属铯上所产生的光电子的初速度。
已知铯的临阈波长为600nm解：根据W h T -=ν其中，201, 2e Tm W h υν== 2012e m h h υνν=-51 6.03010(m s )υ-====⨯⋅1.4. 氢原子光谱中巴尔麦系中波长最长的一条谱线的波数、波长和频率各是多少？波长最短的一条呢？解：氢原子光谱中巴尔麦系谱线的波数可表达为4, 3, )121(~~22=-=n n R ν 其中5-11.09710cm ,R=⨯ 称为Rydberg 常数。
结构化学习题解答解析
习题选解第一章1.1 E = 1.988⨯10-18Jp = 6.626⨯10-27kg ⋅m ⋅s -1 1.2 h = 6.442⨯10-34J ⋅s w = 5.869⨯10-19J ν0 = 9.11⨯1014s -1 1.4 光子能量21.24eV ；电子动能 5.481eV 1.5 70.8pm1.9 (1)1/4；(2)2.63⨯10-5；(3)2/l ；(4)01.10 3个，E 1 = h 2/(8ml 2)；E 2 = 4h 2/(8ml 2)；E 3 = 9h 2/(8ml 2) 1.13 301.5 nm 1.16 0.14 nm 1.17 86.2nm1.20 (1)无，l /2；(2)无，0；(3)有，2224n h l ；(4)有，2228n h ml 1.21 (1)是，能量无确定值，22513h E mL =；(2) 是，能量无确定值，2297104h E mL = 1.22 (1) 2222k E mr =,i k φψ, k =0, ±1, ±2, …；(2) 136pm 1.23 (1) h 2/(8ml 2)；(2) l /2，2/l ；(3)01.24 n x =3, n y =1, n z =2；n x =3, n y =2, n z =1；n x =2, n y =1, n z =3；n x =2, n y =3, n z =1；n x =1, n y =2, n z =3；n x =1, n y =3, n z =2 1.25 (1)不是，x →∞时，ψ→∞不满足平方可积；(2)不是，x →-∞时，ψ→∞不满足平方可积；(3)不是，在x =0处一阶微商不连续；(4)不是，ψ不满足平方可积；(5) 不是，ψ不满足平方可积，在x =0处一阶微商不连续；(6) 是 1.27 11πsin 42π2n n -；n =3；1/4；说明当n →∞时，一维势箱中运动的粒子，其概率分布与经典力学相同 1.28 (1)1ψ=；(2) ψ=(3) i m φψ=；(4) 0/r a ψ-=1.29 (1)是；(2) 是；(3) 不是；(4) 是；(5) 不是1.31 (1) 是d/d x 和d 2/d x 2的本征函数，本征值分别为a 、a 2(2) 不是d/d x 和d 2/d x 2的本征函数(3) 不是d/d x 的本征函数，是d 2/d x 2的本征函数，本征值为-a 2 (4) 不是d/d x 的本征函数，是d 2/d x 2的本征函数，本征值为-a 2 (5) 不是d/d x 和d 2/d x 2的本征函数 (6) 不是d/d x 和d 2/d x 2的本征函数1.34 无确定值，2258h E ml =1.351.36 (a /2, a /4, a /2)，(a /2, 3a /4, a /2)；y = a /2 1.37 (1) 是；(2) 是；(3) 不是；(1) 不是 1.38 |p |=nh /2l第二章 2.1 3a 0/2 2.5 22.6 (1) ()22212349R C C C ⎡⎤-++⎣⎦；(2)21C ；；(4)1；(5) 2223()C C - ；(6)0 2.14 (1) -3.4eV ；(2) ；(3)0；(4)r /a 0(5)(6)2.15 (1)；(2) n =2, l =1, m =0；(3) E =-3.4eV ，|M | =0，M z = 02.16 (1) 1111(1)(1)(1)(1)(2)(2)(1)(2)s s s s αψβΦαψβ=；(2) E = -78.6eV2.17 (1) 112112112(1)(1)(1)(1)(3)(3)(2)(2)(2)(2)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)s s s s s s s s s αψβψαΦαψβψααψβψα=或112112112(1)(1)(1)(1)(3)(3)(2)(2)(2)(2)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)(3)s s s s s s s s sαψβψβΦαψβψβαψβψβ=； (2) E = -204.03eV2.18 (1) 3P 0；(2) 3P 2；(3) 4S 3/2；(4) 6S 5/2；(5) 3F 2；(6) 3F 4；(7) 4F 3/2；(8) 4F 9/2；(9) 5D 4 2.19 (1) 1S(1S 0)；(2) 2P(2P 3/2 2P 1/2)；(3) 1S(1S 0), 3P(3P 2, 3P 1, 3P 0), 1D(1D 2)；(4) 1S(1S 0), 3P(3P 2, 3P 1, 3P 0), 1D(1D 2), 3F(3F 4, 3F 3, 3F 2), 1G(1G 4)； (5) 1P(1P 1),3P(3P 2, 3P 1, 3P 0)；(6)1S(1S 0), 3S(3S 1), 1P(1P 1),3P(3P 2, 3P 1, 3P 0), 1D(1D 2), 3D(3D 3, 3D 2, 3D 1) 2.21 第一种2.22 未成对电子数：2l +1 基支项：2212l l S ++2.24 (1) 4S 、2D 、2P(2) 4D 、4P 、4S 、2D(2)、2P(2)、2S(2) (3) 4P 、2D 、2P 、2S(4) 4P 、4D 、4F 、2S 、2P(2)、2D(3)、2F(2)、2G (5)1S 3P 1D 1S 1S 3P 1D 3P 3P 5D, 5P,5S, 3D, 3P, 3S, 1D, 1P, 1S3F, 3D,3P1D 1D 3F, 3D, 3P 1G,1F, 1D, 1P,1S3 F 3F 5G, 5F , 5D, 3G, 3F , 3D, 1G, 1F , 1D 3H, 3G, 3F, 3D,3P1G 1G 3H, 3G, 3F 1I, 1H, 1G,1F,1D2.25 I 1= 11.46eV2.26 (1)5；(2)15；(3)4；(4)45；(5)675；(6)1350 ；；(4) 2, 1, 0, -1, -2；(5)5 2.29 (1)A, C ；(2)A, B ；(3)B, C 2.31 2个节面2.32 (1))122z s s p ψψψψ=++；(2) 无，<E>=-6.8eV ，1/3； (3) 3 ，2/3； (4) 有，0，0第三章3.7 (1)OF ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(5σ)2(1π)4(2π)3，一个σ键，一个三电子π键，键级3/2，顺磁性(2)NO ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(1π)4 (5σ)2(2π)1，1σ，1π，一个三电子π键，键级5/2，顺磁性 (3)CO ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(1π)4 (5σ)2，一个σ键，二个π键，键级3，反磁性(4)CN ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(1π)4 (5σ)1，一个单电子σ键，二个π键，键级5/2，顺磁性 (5)HF ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(1π)4，一个σ键，键级1，反磁性3.8 (1) O 2：2*22*2222*1*1112222222s s s s pz px py px py σσσσσππππ；O 2+：2*22*2222*111222222s s s s pz px py px σσσσσπππ；O 2-：2*22*2222*2*1112222222s s s s pz px py px py σσσσσππππ；键级：O 2+ > O 2 > O 2-；键长：O 2+ < O 2 < O 2- (2) OF ：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(5σ)2(1π)4(2π)3；OF +：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(5σ)2(1π)4(2π)2；OF -：(1σ)2(2σ)2(3σ)2(4σ)2(5σ)2(1π)4(2π)4；键级：OF + > OF > OF -；键长：OF + < OF < OF -3.10 (1)得电子变为AB -型负离子后比原来中性分子键能大的分子：C 2，CN(2)失电子变为AB +型正离子后比原来中性分子键能大的分子：O 2，F 2，NO 3.12 p x -d xy (否)；p y -d yz (π)；d x 2-y 2-d x 2-y 2(δ)；d z 2-d z 2(σ)；p x -p x (π) 3.13原子轨道3s 3p z 3p x 3p y 3d z 23d zx 3d yz 3d xy 3d x 2-y 2沿z 轴对称类型（节面数） 0 0 1 10 1 1 2 2 有14对轨道对符合对称性匹配：原子轨道对 3s -3s 3s -3p z 3s -3d z 2 3p z -3p z 3p z -3d z 23d z 2-3d z 2 3p x -3p x 分子轨道类型 σ σ σ σσσπ原子轨道对 3p x -3d xz 3p y -3p y 3p y -3d yz 3d xz -3d xz 3d yz -3d yz 3d xy -3d xy 3d x 2-y 2-3d x 2-y 2分子轨道类型 π π π ππδδ3.14 (1) E I <E 1<E 2<E II ；(2) 222112/()a a a +；(3) 222112/()b b b +；(4) ψI 含φ1(A)原子轨道的成份多一些，ψII 含φ2(B)原子轨道的成份多一些；(5) 这个化学键的电子云会偏向A 原子3.15 1122x s p ψψ=+；21263x y s p p ψψψψ=-+；312662x y z s p p p ψψψψψ=--+；412662x y z s p p p ψψψψψ=---3.17 (1)0.73；(2)0.71；(3)0.683.23 NF ：1σ22σ23σ24σ25σ21π42π2，键级：2，顺磁性；NF +：1σ22σ23σ24σ25σ21π42π1，键级：2.5，顺磁性；NF -：1σ22σ23σ24σ25σ21π42π3，键级：1.5，顺磁性第四章4.1 (1)π34，(2)π78，(3) π78，(4) π88，(5) π910，(6) π78，(7) π34，(8) π34，(9)无，(10) π1414，(11) π44，(12) π34(2个)，(13) π34(2个)，(14) π34(2个)，(15)无，(16) π34(2个)，(17) π34，(18) π46，(19) π46，(20)π46，(21) π344.6 (1) 1E α=，E 2 = α，3E α=；(2) ()112312φψψ=++)213φψψ-()312312φψψ=-+； (3) -0.828β；(4) C C C0.51.00.7074.8 (1) E 1=α+2β，E 2=E 3=α-β(2) 环丙烯正离子、自由基和负离子的离域能分别为-2β、-β和0(3) )1123φψψψ++，)21232φψψψ=--，)323φψψ=-(4) 4.11 (1) 2个π34，(2) E 1=α+2β， E 2=α+β，E 3=α-β(3) α+2βα+βα-β(4) 离域能为-1.528β 4.14 6α+5.656β第六章6.2 存在对称中心i ： C 2h C 4h C 6h D 2h D 4h D 6h D 3d D 5d S 2 S 6存在垂直于主轴的镜面σh ：C 2h C 3h C 4h C 5h C 6h D 2h D 3h D 4h D 5h D 6h S 3 S 5 6.3(1) CO —C ∞v ，CO 2—D ∞h ，NO 2+—D ∞h ，乙炔—D ∞h ，H 2S —C 2v ，NH 3—C 3v ，CH 3Cl —C 3v ，HOCl —C s ，H 2O 2—C 2，NO 2—C 2v ，CH 4—T d ，SF 6—O h(2) 重叠式乙烷—D 3h ，交叉式乙烷—D 3d ，椅式环己烷—D 3d ，船式环己烷—C 2v ，丙二烯—D 2d ，CHCl 2Br —C s ，CH 2=C=CCl 2—C 2v ，CHCl=C=CHCl —C 2，CH 3-CCl 3(交叉式)—C 3v ， CH 3-CCl 3(重叠式)—C 3v(3) 顺式(重叠式)二茂铁—D 5h ，反式(交叉式)二茂铁—D 5d ，[Co(NH 2–CH 2–CH 2–NH 2)3]3+—D 3，1,3,5,7四甲基–环辛四烯—S 4(4) [PtCl 4]2-—D 4h ，HCHO —C 2v ，顺式二氯乙烯—C 2v ，反式二氯乙烯—C 2h ，CH 2=CCl 2—C 2v ，苯分子—D 6h ，萘分子—D 2h ，对二氯苯—D 2h ，邻二氯苯—C 2v ，间二氯苯—C 2v ， BCl 3—D 3h ，[CO 3]2-—D 3h6.4B N B N B N H H H H H HD 3h ，B B BNH 2NH 2H 2ND 3hFH HFHHC 2h ， H FF HHH C 2h， HHHHFFC2h ，CC FC 2h ，6.5 (1)D 2h (2)D 2d (3)D 26.6 (1) 去掉2个球有以下3种情况：2vvd (2) 去掉3个球有以下3种情况：s s 3v6.7⑴正三角形D 3h ⑵正方形 D 4h ⑶正六边形D 6h ⑷长方形 D 2h ⑸中国国旗上的一个五角星 D 5h ⑹正三棱锥 C 3v ⑺正三棱柱D 3h ⑻正四棱锥C 4v ⑼正四棱柱 D 4h ⑽双正四棱锥D 4h ⑾正六棱柱D 6h ⑿正四面体T d ⒀正八面体 O h⒁正六面体(即立方体)O h⒂圆锥体C ∞v ⒃园柱体D ∞h6.8 XX XXXXXXXX XXX XXX X XXXXXXX XXXXXX XXX XX Y XXY XYXYYXX YC s C 2D 2dC 2vC i C 1C 2hC s C sC 2vD 2hC 2hC 2hC 4v C 2C 2v第七章 7.1点阵点数目1 1 1 1每个点阵点代表的内容 白1、黑2白1、黑1白1、黑1白3 黑球和白球的数目 白1、黑2白1、黑1白1、黑1白37.7(1)0,0,0; 1/2,1/2,0; 1/2,0,1/2; 0,1/2,1/2; 1/4,1/4,1/4; 1/4,3/4,3/4; 3/4,1/4,3/4; 3/4,3/4,1/4；(2)154.5pm 7.8 (右图)7.9 d 110=233.8pm ；d 220=143.2pm7.10 201pm7.11 (100)与(010)：90°；(100)与(001)：90°；(100)与(210)：26.56°7.14 (1)C 2v ，正交；(2) C 2h ，单斜；(3)D 2h ，正交；(4) D 4h ，四方； (5)D 6h ，六方；(6)C 3v ，三方；(7)C 3i ，三方(8)C 3h ，六方；(9)D 3h ，六方； (10)S 4，四方；(11)C s ，单斜；(12) O h ，立方；(13)T d ，立方； (14) D 2d ，四方；(15)O ，立方；(16) C 6h ，六方；(17) D 3，三方； (18) T ，立方；(19) D 3d 三方；(20)T h ，立方 7.157.17(100)(010)(120)(230)第八章8.1 28.0748.2 21.453gcm-3r=138.7pm8.3 a=b=328pm，c=536pm；3.187gcm-38.4 r =185.8pm，0.967gcm-3，d=303pm8.8 a=352.4pm，8.908gcm-3，r=124.6pm8.14 r=146pm8.17 CaS：正负离子配位数皆为6，正八面体，A1，晶体结构型式为cF；CsBr：正负离子配位数皆为8，立方体，立方简单，晶体结构型式为cP8.18 (2) 154pm；(3) 1.53gcm-3；(4) 274pm8.20 cF；分数坐标：0,0,0; 1/2,1/2,0; 1/2,0,1/2; 0,1/2,1/2；80.99%8.22 (1)Ti4+：000；Ba2+：1/2,1/2,1/2；O2-：0,0,1/2; 0,1/2,0; 1/2,0,0(2) BaTiO3 (3)cP(4)与Ba2+离子配位的O2-负离子数为12；与Ti4+离子配位的O2-负离子数为6(6) A1第九章9.2 cF，a=359pm9.5 (1) a=415.8pm；(2) x = 0.92，(NiO)76(Ni2O3)8；(3) A1，正八面体空隙，92%；(4) 294pm9.8 (1) 21.45gcm-3，r = 186.7pm；(2)有两个，分别来自200和4009.9 (1)19.356gcm-3；(2) 共有7对粉末线，衍射指标依次为(110), (200), (211), (220), (310), (222) (321) 9.10 (1) r = 128pm；(2) 仅有(200)和(400)的衍射峰；(3) (200)与(400)衍射峰对应的2L值分别为50.4mm和116.8mm9.11 (1) a=565.9pm；(2)cF；(3)n = 49.12 (1) r=137.0pm；(2)2级9.16 106.6pm9.17 141.9pm9.18 k1/k2=1.7149.19 11MHz9.26 λ1,λ3,λ5由HCl产生，HCl核间距129pm；λ2,λ4,λ6由HBr产生，HBr核间距143pm9.28 131pm；477.7Nm−19.30 64.32⨯1012s−1；1.5547⨯10−14s；1859.7 Nm−1；12.83kJ；3.859cm−1附录III 模型实习实习一、分子的对称性目的：1. 掌握寻找分子中独立对称元素、判断分子点群的方法；2. 根据分子所属点群判断分子有无偶极矩3. 根据分子所属点群判断分子有无旋光性。
结构化学考研试题及答案
结构化学考研试题及答案结构化学是研究物质结构与性质之间关系的科学，它在化学、材料科学、物理学等领域具有重要的地位。
以下是一份结构化学考研试题及其答案，供考生复习参考。
一、选择题（每题2分，共20分）1. 原子轨道的波函数是（）A. 实数函数B. 复数函数C. 概率函数D. 统计函数答案：B2. 价层电子对互斥理论（VSEPR）认为，分子的几何构型是由（）决定的。
A. 原子核的排布B. 电子云的排布C. 电子的自旋方向D. 价层电子对的排斥答案：D3. 下列元素中，哪个元素的电负性最大？（）A. 氢B. 碳C. 氧D. 氟答案：D4. 根据分子轨道理论，下列分子中哪个是顺磁性的？（）A. O2B. N2C. COD. NO答案：A5. 晶体场理论中，八面体配位的d^3离子的分裂能Δo是（）A. 0B. 负值C. 正值D. 无法确定答案：C6. 根据泡利不相容原理，一个原子轨道中最多可以容纳（）个电子。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案：B7. 下列化合物中，哪个是离子化合物？（）A. HClB. NaClC. CCl4D. CH4答案：B8. 根据分子轨道理论，下列分子中哪个是双自由基？（）A. O2C. NOD. CO答案：C9. 晶体场理论中，四面体配位的d^2离子的分裂能Δt是（）A. 0B. 负值C. 正值D. 无法确定答案：A10. 根据分子轨道理论，下列分子中哪个是三重态？（）A. O2B. N2C. COD. NO答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 原子轨道的波函数是复数函数，其模的平方表示电子在空间某处出现的概率密度。
2. 价层电子对互斥理论（VSEPR）认为，分子的几何构型是由价层电子对的排斥决定的。
3. 电负性最大的元素是氟，其电负性值为4.0。
4. 根据分子轨道理论，O2分子是顺磁性的，因为它有一个未成对电子。
5. 晶体场理论中，八面体配位的d^3离子的分裂能Δo是正值，因为d轨道分裂成两组能级。
2014至2016结构化学全国卷真题及答案解析
2014-2016年全国I 卷及全国Ⅱ卷结构化学及答案解析1、（2016新课标I 卷）[化学——选修3：物质结构与性质]（15分） 锗（Ge ）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题：（1）基态Ge 原子的核外电子排布式为[]Ar __________，有__________个未成对电子。
（2）Ge 与C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但Ge 原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，原因是 。
（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因。
（4）2424Zn 、Ge 、O 电负性由大至小的顺序是____________________。
（5）Ge 单晶具有金刚石型结构，其中Ge 原子的杂化方式为__________，微粒之间存在的作用力是__________。
（6）晶胞有两个基本要素：①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为()000，，；B 为11022⎛⎫ ⎪⎝⎭，，；C 为11022⎛⎫ ⎪⎝⎭，，。
则D 原子的坐标参数为 。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。
已知Ge 单晶的晶胞参数565.76pm a =，其密度为__________3g cm -⋅（列出计算式即可）。
【答案】（1）10223d 4s 4p ；2。
（2）Ge 原子半径较大，难以形成稳定的π键，不易形成双键或叁键。
（3）4GeCl 、4GeBr 、4GeI 的熔沸点依次上升。
因为其组成和结构相似的物质，随分子量增大，范德华力增大，熔沸点上升。
（4）O Ge Zn >>。
（5）3sp ，共价键。
（6）①111(,,)444；②231038736.0210(565.7610)-⨯⨯⨯⨯。
【解析】（1）锗位于硅的正下方，是(141832)+=号元素，核外电子排布为1022[Ar]3d 4s 4p 。
（2）双键、叁键与单键中均有σ键，但只有双键和叁键中存在π键。
结构化学复习题---讲解
结构化学复习题---讲解复习题⼀⼀、单向选择题1、为了写出⼀个经典⼒学量对应的量⼦⼒学算符，若坐标算符取作坐标本⾝，动量算符应是(以⼀维运动为例) （）(A) mv (B) i x ?(C)222x ?-2、丁⼆烯等共轭分⼦中π电⼦的离域化可降低体系的能量，这与简单的⼀维势阱模型是⼀致的，因为⼀维势阱中粒⼦的能量（） (A) 反⽐于势阱长度平⽅ (B) 正⽐于势阱长度 (C) 正⽐于量⼦数3、将⼏个简并的本征函数进⾏线形组合，结果（） (A) 再不是原算符的本征函数 (B) 仍是原算符的本征函数，且本征值不变(C) 仍是原算符的本征函数，但本征值改变4、N 2、O 2、F 2的键长递增是因为（） (A) 核外电⼦数依次减少 (B) 键级依次增⼤ (C) 净成键电⼦数依次减少5、下列哪种说法是正确的（） (A) 原⼦轨道只能以同号重叠组成分⼦轨道 (B) 原⼦轨道以异号重叠组成⾮键分⼦轨道(C) 原⼦轨道可以按同号重叠或异号重叠，分别组成成键或反键轨道6、下列哪组点群的分⼦可能具有偶极矩：（） (A) O h 、D n 、C nh (B) C i 、T d 、S 4 (C) C n 、C nv 、7、晶体等于: （） (A) 晶胞+点阵 (B) 特征对称要素+结构基元 (C) 结构基元+点阵8、著名的绿宝⽯——绿柱⽯，属于六⽅晶系。
这意味着（） (A) 它的特征对称元素是六次对称轴 (B) 它的正当空间格⼦是六棱柱(C) 它的正当空间格⼦是六个顶点连成的正⼋⾯体9、布拉维格⼦不包含“四⽅底⼼”和 “四⽅⾯⼼”，是因为它们其实分别是：（）(A) 四⽅简单和四⽅体⼼ (B) 四⽅体⼼和四⽅简单 (C) 四⽅简单和⽴⽅⾯⼼10、某晶⾯与晶轴x 、y 、z 轴相截, 截数分别为4、2、1，其晶⾯指标是（） (A) (124) (B) (421) (C) (1/4,1/2,1) 11、与结构基元相对应的是: （） (A) 点阵点 (B) 素向量 (C) 复格⼦12、“CsCl型晶体的点阵为⽴⽅体⼼点阵”这⼀表述（）(A) 正确.(B) 不正确, 因为⽴⽅体⼼不是⼀种点阵.(C) 不正确, 因为CsCl型晶体的点阵为⽴⽅简单点阵.13、空间格⼦共有多少种形状和形式: （）(A) 8, 32 (B) 7, 14 (C) 4, 514、晶⾯作为等程⾯的条件是: （）(A) h=nh*, k=nk*, l=nl* (n为整数)(B) h=mh*, k=nk*, l=pl* (m、n、p为整数)(C) h=rh*, k=sk*, l=tl* (r、s、t为分数)15、在离⼦晶体中，决定正离⼦配位数的关键因素是（）(A) 正负离⼦半径⽐(B) 正负离⼦电价⽐(C) 正负离⼦电负性之⽐16、某种离⼦晶体AB被称为NaCl型, 这指的是（）(A) 它的化学组成 (B) 它的结构型式(C) 它的点阵型式17、原⼦的轨道⾓动量绝对值为（）(A) l（l+1） 2 (B) l l()1(C) l18、分⼦轨道的定义是（）(A) 描述分⼦中电⼦运动的状态函数（B）分⼦空间运动的轨道（C）分⼦中单个电⼦空间运动的轨道（D）描述分⼦中单个电⼦空间运动的状态函数19、氢原⼦的轨道⾓度分布函数Y10的图形是（）（A）两个相切的圆（B）“8”字形（C）两个相切的球⾯（D）两个相切的实⼼球20、反式⼆氯⼄烯所属点群为（）（A）C3 （B）D3d （C）C2h （D）C2v1～10 ：B,A,B,C,C,C,C,A,A,A10～20 ：A,C,B,A,A,B,B,D,C,C⼆. 填空题1、函数：①xe ，②2x ，③x sin 中，是算符22dxd 的本征函数的是，其本征值分别是。
结构化学试题合辑(附解析)-化学-材料科学-中国科技大学-共558页
（e）C2H2；（f）CH3OH；（g）ND3；（h）OCS;（i）P4；（j）PCl3；（k）PCl5； （l）BB12Cl2-12；（m）UF6；（n）Ar。 10. 给出下列者的点群：(a) FeF63-； (b) IF6； (c) CH2=C=CH2； (d) 立方烷C8H8；
(e)C6H5Cr(CO)3； (f) B2H6； (g) XeF4； (h) F2O； (i) 螺旋状戊烷。 11．二茂铁C5H5FeC5H5结构是一个铁原子夹心式地位于两个平行的正五边形中间。
11．忽略电子的自旋轨道相互作用，但考虑电子的自旋状态，试确定主量子数是 n 的氢原子
电子能级的简并度。
12．在求解氢原子电子的 Schrödinger 方程时，曾忽略了万有引力的作用。质子和电子在万 有引力作用下的势能为
V ′ = GMμ r 其中万有引力常数 G =6.67×10-8 cm3.g-1.s-1。试计算V ′ 所引起的电子能量的修正值。 13．试比较能量算符 Hˆ 和 Hˆ + Cˆ 的本征值和本征函数。其中 Cˆ 为任一常数 c 所对应的算符。
2． 考虑相对论效应，则以速度υ 运动的粒子的动能为
T = μ0c2 1−υ 2 c2 − μ0c2
其中
μ0
为粒子的静止质量。试证明当υ
<<
c
时，
T
≈
1 2
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结构化学复习题一、基本概念 1. Plank 假设黑体中原子或分子辐射能量时作简谐振动,它只能发射或吸收频率为ν,数值为ε=hν整数倍的电磁波,及频率为ν的振子发射的能量可以等于:0hν,1 hν,2 hν,3 hν,…..,n hν. 2. 玻尔原子理论(1) 原子存在于具有确定能量的稳定态(定态),定态中的原子不辐射能量，能量最低的叫基态，其余叫激发态。
(2) 只有电子从一定态跃迁到另一定态时才发射或吸收辐射，其频率为：||112E E h v -=(3) 对应于原子各可能存在的定态，其电子的轨道角动量M 是量子化的。
π2nhM = n=1,2,3,…… n 为量子数 3. De-Broglie 假设De.Broglie 认为联系光的波性和粒性的关系式也适用实物微粒即:hv E = λh p =这样实物微粒若以大小为mv p =的动量运动时，伴随有λ的波mv h p h ==λ 4．波函数描述微观体系状态及相关性质的数学函数，用ψ(x,y,z,t)表示。
5. 波函数的条件(1)波函数必须是单值的，即在空间每一点ψ只能有一个值。
(2)波函数必须是连续的，即ψ的值不出现突跃，ψ对x,y,z 的一阶微分也是连续函数。
(3)波函数必须是平方可积的,即dc ψψ⎰*为一有限数，通常要求波函数归一化：1=⎰*dc ψψ6．几率密度它通常指的是粒子某时刻出现在空间某点附近微小体积的单位体积元中的几率，用2ψ表示。
7．pauli 原理的量子力学描述对自旋量子数为半整数的全同粒子来说，其多粒子的完全波函数必须满足反对称要求，即交换任意两个粒子的坐标后波函数改变符号。
对自旋量子数为整数的全同粒子来说，其多粒子的完全波函数必须满足正对称要求，即交换任意两个粒子的坐标后波函数不改变符号。
8. 线性算符和轭米算符如A ˆ满足2121ˆˆ)(ˆψψψψA A A +=+ 则A ˆ为线性算符。
如Aˆ满足⎰⎰=τψψτψψd A d A *)ˆ(ˆ*1221 则A ˆ为轭米算符。
轭米算符的两个性质 （1）轭米算符的本征质是实数。
（2）轭米算符属于不同本征值的本征值的本征函数相互正交。
9．本征(值)方程若某一力学A 的算符A ˆ作用于某一状态函数ψ后，等于某一a 乘以1ψ即：ψψa A=ˆ，那么ψ所描述的这个微观体系的状态，其力学A 具有确定的数值a,a 称为力学量算符Aˆ 的本征值，ψ称为Aˆ的本征态或本征波函数。
上式称为A ˆ的本征方程。
10．态叠加原理如果用i ψ（I=1,2,…,m ）描写微观体系的几个可能状态，则由他们的线性叠加所得的波函数∑==ni i i C 1ψψ也是体系的一个可能状态。
11．变数分离法将()()r R r =φθψ,,Θ（θ）Φ（φ）()()φθ,,Y r R =代入薛定鄂方程，经过数学变换将原来的一个方程分解成三个含单变量的方程：R(r)方程，Θ方程，Φ方程。
用解常微分方程的办法求这些方程满足品优条件的解再将它们乘在一起使得sch —Eq 的解ψ：()r R =ψΘ（θ）Φ（φ） 12．原子轨道原子中单电子近似波函数,称为原子轨道(AO),通常指的单电子波函数是指原子结构理论中轨道近似模型中的单电子波函数。
13．轨道近似模型认为多电子体系中每个电子都是在诸原子核的静电场及其它电子的有效平均场中“独立地”运动着，在该电子的势能函数中其它电子的坐标都在对电子排斥能求平均的过程中被去掉了，唯独只剩下各该电子自己的坐标作为变量。
这样在H ˆ中既考虑了∑>i j rij e 2的项，又同时在形式上把它变成和其它电子的相对位置无关。
于是体系中每个电子都在各自的某种等效平均场中独立地运动着。
14. 洪特规则(1) 具有最大多重度，即S 值最大得谱项的能量为最低，也即最稳定。
即电子由倾向取得自旋平行的状态，且要求m 必须取不同值，也即电子必须分占空间取向不同的各空间轨道，这样一方面可获得高交换能的补偿，又减小了库仑排斥能的大小。
(2) 若不止一个谱项具有最大多重度，则以有L 值最大的谱项能级最低。
(3) 对于一定的S 和L 值，在开壳层半充满前J 越小的光谱支项所对应的能级越低。
这是因为轨道磁矩和自旋磁矩的方向越不一直，其相互作用能越小，反之在半充满之后，则J 越大者越稳定。
(4) 如有外界磁场作用，则总角度量的Z 分量J 总Z 不同时，也有不同的能量。
15. 变分原理对于任意一个品优波函数ψ，用体系的Hˆ算符求得的能量平均值将大于或接近等于体系基态的能量E 0即：0*ˆ*E d d H E ≥>=<⎰⎰τψψτψψ 16.离域效应由于电子的波动性，使原子轨道a φ及b φ能够因相互重叠而发生加强性干涉效应，导致了分布范围比a φ及b φ都大得多，且在核间分布更为平坦的分子轨道效应，这种效应在化学界中大多称为离域效应。
17. 共价键的本质共价键的形成本质上是一种量子力学效应，相互重叠的原子轨道发生加强性干涉效应，使电子的平均动量显著降低，平均位能有所升高，破坏了原来存在于原子中的平衡，因而同时引起原子轨道的收缩效应和极化效应，使平均位能大幅度降低，平均动能大幅度上升，前者的绝对值超过后者，导致体系能量进一步降低，而达到原子内新的平衡，这就是共价键的本质。
18．分子轨道分子中单电子近似波函数通常是指在轨道近似中的单电子波函数称为分子轨道(MO)。
19．分子轨道近似模型是寻求分子中单电子波函数的一种物理模型,其基本思想与原子结构中的轨道近似模型一样,把多电子分子中的每一个电子看成是在诸原子的静电场和其他电子的有效平均场中独立的运动着，分子中第i 个电子的哈密顿算子只与i 电子的坐标有关。
这时分子体系的单电子sch-eq 为: HiΨi=EiΨi,求得的Hi 的本征函数Ψi,即称为分子轨道波函数。
20. 分子的对称性依据分子内的几何要素(点、线、面──对称元素)进行一定的动作(即对称操作)之后,分子重复出现或复原使之造成物理上不可区分的现象,则该分子具有对称性,否则无对称性。
21.对称元素和对称操作分子对称性是通过对称元素和对称操作来描述的。
对称操作：当一个操作作用于一个分子上所产生新的分子几何图形和作用前的图形如果不借助于标号是无法区分的。
对称元素:对几何图形施行操作时所依赖的几何要素被称为对称元素. 22．分子点群分子的所有对称操作的完整集合,满足数学上群的条件,所以构成了对称操作群,因为在所有操作过程中,至少保持一点不动,故又称为分子点群。
23．离域分子轨道和离域键分子轨道法主张电子离域化。
每个MO 都遍及于分子整体，对于双原子分子MO 是双中心, MO 法推广到多原子分子自然得出多中心的MO,通常称这些MO 为离域分子轨道或正则分子轨道(也就是说这类分子轨道中的电子并不定域在多原子分子中的两个原子之间，而是定域在整个分子范围之内运动。
)这就是MO 的离域轨道模型，相应的化学键称为离域键或非定域键。
24．定域分子轨道和定域键在多原子中许多化学键的性质往往主要取决于直接相连的两个原子这叫做键的定域性。
此外原子化能偶极矩等往往近似地表现有“键的加和性”。
这些都说明成键电子的密度分布虽然是离域的，但是离域轨道上电子密度的总和却分摊到各成键原子间的某些区域，因而在两成键原子间有一定的电荷密度分布，而表现出定域性，宛若在多原子分子中存在着一些”双原子键”于是在处理多原子分子的有关性质时可采用VB 法的定域思想，把分子轨道用适当的数学方法近似地变换成为双中心的，并设想化学键在直接键合的原子间形成称之为定域键,这就是MO 法中的定域轨道模型。
这种数学处理方法称之为MO 的定域化方法。
25．休克尔近似库仑积分α=ii H ，交换积分⎩⎨⎧=非相邻原子相邻原子0βij H ，重叠积分⎩⎨⎧≠==)(0)1j i j i S ij （。
26．休克尔4m+2规则n 个碳原子的单环共轭体系的最低能级为非简并的，其余次高能级是二重简并的，所以一个稳定的电子组态其π电子总数应满足n c =4m+2，m=0，1，2，…即休克尔规则。
27．自由价分子中尚保留的能够再化合的剩余化合价。
设N max 为原子最大成键度，则自由价Fr 为：Fr=N max -Nr= N max -∑srs P28. 缺电子分子是指等电子原子与缺电子原子组成的分子,如B 2H 6,2个B 有8个价轨道,只有6个电子,四个H 有4个价轨道,有4个电子,这样14个价轨道中只有12个电子,B 2H 6即为缺电子分子。
29. 点阵是一组无限的点,连接其中任意两个点可得一向量,将各个点按此向量平移,可使它复原,凡是满足这些条件的一组点,称为点阵(Lattic)。
30. 结构基元点阵中每一个点阵点所代表的具体内容(实体)称结构基元。
结构基元包括原子或分子的种类,数量及在空间按一定方式排列的结构。
31. 晶胞是晶体构成的基本重复单位,它是将结构基元按置于空间点阵单位上形成的晶体结构的单位,叫做晶胞。
32．晶体对称性定律在晶体结构中,任何对称轴或轴性对称元素的轴次只有一重,二种,三重,四重或六重等五种,而不可能存在五重和七重及更高的其它轴次,这就是晶体对称性定律。
33. 键型变异现象由于离子间的相互极化导致离子键向共价键过渡，这种现象叫做键型变异现象。
34．晶体化学定律：晶体的结构型式，取决于其结构基元（原子、离子或原子团）的数量关系、离子的大小关系和极化作用的性质。
这就是晶体化学定律。
35．点阵能在0K 时，一摩尔离子化合物中的正、负离子由相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。
36．正当晶胞在确定晶胞时，在照顾对称性最高的前提下选取体积最小的晶胞，即叫正当晶胞。
二、基本计算1.计算①当n ＝1，2时，电子在宽度为5 ×10-10m 的一维势箱中运动的能量；②电子从n ＝2跃迁到n ＝1能级时辐射波的波长是多少?解：①J E 192103123411040.2)105(101.98)10626.6(----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯= J E 1921031234221063.9)105(101.98)10626.6(2----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯= ②J E E E 1919121023.710)40.263.9(--⨯=⨯-=-=∆m E hc 7198341075.21023.710310626.6---⨯=⨯⨯⨯⨯=∆=λ 2.在CH N C C CC CC N CH 3HCH 3HH HH HHCH 3 共轭体系中将π电子运动简化为一维势箱模型，势箱长度约为1.30nm ，计算π电子跃迁时所吸收光的波长，并与实验值510nm 比较。
解：N上的一对电子计算在内，共有10个π电子，所以填充的轨道数n 为5，J ml h n E 1929312342210925.3)103.1(101.98)10626.6()152(8)12(----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+=∆ nm E hc 4.50610925.310310626.619834=⨯⨯⨯⨯=∆=--λ估算的吸收光的波长506.4nm 与实验值510nm 相接近。