结构化学复习题及答案说课讲解
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---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。
结构化学复习题及答案
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⿊体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原⼦光谱_______.2. 测不准关系_____?x ? ?p x ≥________________。
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（稳定状态（定态）），此时原⼦不辐射能量，从（⼀个定态（E 1））向（另⼀个定态（E 2））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（能量）越⼤。
4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出⼀个个⼤⼩和形状完全⼀样的平⾏六⾯体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫晶胞。
程中，a 称为⼒学量算符A的本征值。
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 27.2 eV 。
9. He +离⼦的薛定谔⽅程为____ψψπεπE r e h =-?-)42µ8(02222______ ___。
10. 钠的电⼦组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱⽀项____2S 0______。
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_____。
结构化学习题讲解
A． E h c
B．
E
h2 2m2
C．
E
e
12.25
2
D．A，B，C 都可以
3. 已 经 适 应 黑 暗 的 人 眼 感 觉 510nm 的 光 的 绝 对 阈 值 在 眼 角 膜 表 面 处 为
11003.5×10-17J。它对应的光子数是（
）
A． 9×
D． 27×108
5. 根据测不准关系，试说明具有动能为 50eV 的电子通过周期为 10-6m 的光栅能否产
生衍射现象？ 6. 计算德布罗意波长为 70.8pm 的电子所具有的动能。
7.
下列哪些函数是
d2 dx 2
和
d dx
的共同的本征函数：(1)
e x ，(2)
e2x ，(3)
5sinx，(4)
sinx+cosx，(5)x3。求出本征函数的本征值。
量为_________；它有_____个径向节面，_____个角度节面。 3. 已知氢原子的某一状态波函数为：
n,l,m r, ,
1 26
a0
3 / 2 r er / 2a0 .
a0
2
3 cos
则此状态角度分布的节面数为____ ，径向节面为_____个。处于该状态时，氢原 子的能量为________eV，其角动量的绝对值为|M|=______，此状态角动量在 z 方向 的分量为______，此状态的 n，l，m 值分别为____________。 4. 已知某一个原子轨道有两个径向节面、一个角度节面，该轨道是_____轨道。 5. 氢原子的一个主量子数为 n=4 的状态有____个简并态。 6. 氦原子的 3dxy 状态的能量为________eV，轨道角动量为______，轨道角动量在磁 场方向的分量为______；它有____个径向节面，____个角度节面。
结构化学复习题及答案
第01节课 复习题一、经典物理学有几个组成部分？答：牛顿力学，经典电磁理论，经典热力学，经典统计物理学二、电磁辐射是一种波，都有其最小单位能量ε。
ε与电磁辐射的频率υ 是什么关系？1电子伏特(eV)的能量等同于多少焦耳(J)？ 答：ε=υh ; 1 eV ＝ 1.6022 × 10−19 J三、根据光子学说，光子的动量计算公式hp =λ是如何得来的？辐射频率为99.8MHz 和1.6 GHz 的光量子的动量是多少？ 答：2ε=ν=h mc ，所以2ν=h m c ，因此，h hp mc c ν===λ辐射频率为99.8 MHz 和1.6 GHz 的光量子的动量分别为：346134181h h h 6.62610J s 99.810s p 2.20510J s m c /c 2.99910m s -----ν⨯⋅⨯⨯=====⨯⋅⋅λν⨯⋅ 349133181h h h 6.62610J s 1.610s p 3.53510J s m c /c 2.99910m s-----ν⨯⋅⨯⨯=====⨯⋅⋅λν⨯⋅ 四、Einstein 的光电效应公式是什么？其中每一项具有什么物理意义？ 答：201h h mv 2ν=ν+，第一项是入射辐射光量子的能量，第二项是材料的电子脱出功，第三项是产生的光电子的动能。
五、以波长为540 nm 的光去照射一电子脱出功为J 10621.219-⨯的材料表面，计算被激发出的光生 电子的动能和运动速率。
解：因为 v 0E h h +ν=ν 所以，v e E W c h +=λs J 10626.634⋅⨯-m10540s m 10998.2918--⨯⋅⨯⨯=J 10621.219-⨯+ E v 所以，J 10621.2J 10679.3E 1919v --⨯-⨯=J 10058.119-⨯= 由于2v mv 21E =所以，153119v s m 10819.4kg10110.9J10058.12m E 2v ---⋅⨯=⨯⨯⨯== 六、Einstein 的光子学说的主要内容是什么？ 答：1. 光是一束光子流，每一种频率的光的能量都有一个最小单位，称为光子，光子的能量与光子的频率成正比，即，h ε=ν2. 光子不但有能量，还有质量(m)，但光子的静止质量为03. 光子具有一定的动量(p)，其动量为p h /=λ4. 光的强度取决于单位体积内光子的数目，即，光子密度七、国际电工委员会规定，家用微波炉的微波频率统一使用2450 MHz ，而大型工业微波炉频率为915 MHz ，其波长是多少？如果把微波看作是粒子，其动量是多少？ 答：2450 MHz 的辐射波长为：81612.99910m s c /0.122m 245010s --⨯⋅λ=ν==⨯ 915 MHz 的辐射波长为：81612.99910m s c /0.328m 91510s--⨯⋅λ=ν==⨯ 辐射频率为2450 MHz 的辐射量子的动量为：34331h 6.62610J s p 5.41310J s m 0.1224m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ 辐射频率为915 MHz 的辐射量子的动量为：34331h 6.62610J sp 2.02110J s m 0.3278m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ 八、黑龙江交通台的发射和接收频率为99.8 MHz (FM, 调频)，那么其粒子的波长、波数和动量各是多少？波长为：81612.99910m s c /3.005m 99.810s --⨯⋅λ=ν==⨯ 波数为：1110.333m 3.005m-ν===λ 动量为：34341h 6.62610J sp 2.20510J s m 3.005m---⨯⋅===⨯⋅⋅λ九、镍金属的功函为5.0 eV, 计算镍金属的临阈频率和临阈波长。
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。
结构化学习题解答2(北大)精品PPT课件
ms
5,S 2
5 2
;
mL
2, L 2; L S
1 2
;6
D1
2
(e) Ni：[Ar]4s23d8
2 1 0 1 2
ms 1, S 1; mL 3, L 3; L S 4；3 F4
[2.17] 写出Na原子的基组态、F原子的基组态和碳原子的 激发态（1s22s22p13p1）存在的光谱支项符号。 [解]： Na原子的基组态为（1s）2(2s)2(2p)6(3s)1。其中1s、 2s和2p三个电子层皆充满电子，它们对整个原子的轨道 角动量和自旋角动量均无贡献。Na原子的轨道角动量和 自旋角动量仅由3s电子决定；L= 0，S = 1/2 ,故光谱项为
(b) Mn： [Ar]4s23d5
2 1 0 1 2
ms
5,S 2
5 2 ;mL
0,: L 0;
LS
5 ;6 2
S5
2
(c) Br：[Ar]4s23d104p5
1 0 1
ms
1,S 2
1 2 ;mL
1, L
1; L
S
3 ;2 2
P3
2
(d) Nb：[Kr] 5s14d4 0 2 1 0 1 2
的电子层，电子的自旋相互抵消，各电子的轨道角动量 矢量也相互抵消，不必考虑），根据Hund规则推出原 子最低能态的自旋量子数S、角量子数L和总量子数J， 进而写出最稳定的光谱支项。
（a）Si:[Ne]3s23p2
1 0 1
p ms 1, S 1; mL 1, L 1; L S 0; 3 0
增大），两个随 r 变化趋势相r反的因素的乘积必然使 4r 2dr
出现极大值。
D1s
2023大学_结构化学试题及答案
2023结构化学试题及答案结构化学试题一.选择答案1B 2A 3B 4C 5A 6A 7C 8A 9B 10C11A 12C 13B 14B 15A 16B 17A 18A 19B 20C21A 22C 23B 24B 25B二. 利用结构化学原理，分析并回答问题构成生命的重要物质如蛋白质和核酸等都是由手性分子缩合而成，具有单一手性。
药物分子若有手性中心，作为对映异构体的两种药物分子在这单一手性的受体环境——生物体中进行的`化学反应通常是不同的，从而对人体可能会有完全不同的作用。
许多药物的有效成份只有左旋异构体, 而右旋异构体无效甚至有毒副作用。
所以，药物的不对称合成越来越受到化学家的普遍关注，这类分子通常属于点群Cn和Dn点群，因为这种分子具有手性。
三.辨析概念，用最简洁的文字、公式或实例加以说明1. 若A=a, 则a是算符A的本征值, 是算符A的具有本征值a的本征函数.2. jd1, (ij)i__jd0, (ij)i__四. 填空在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的C2轴在(对)旋过程中会消失，而镜面在(顺)旋过程中会消失。
作为对称性分类依据的对称元素，在反应过程中必须始终不消失。
将分子轨道关联起来时，应使S与(S)相连、A与(A)相连(且相关轨道能量相近);如果这些连线需要交叉，则一条S-S连线只能与另一条(A-A)连线相交，一条A-A连线只能与另一条(S-S)连线相交。
五. 差错并改正错误1. “它描述了电子运动的确切轨迹”。
改正: 它并不描述电子运动的确切轨迹.根据不确定原理, 原子中的电子运动时并没有轨迹确切的轨道.错误2.“原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷”。
改正: 原子轨道的正、负号分别代表波函数的位相.错误3. “电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍”。
改正: 电子在每一点出现的可能性不变(根据玻恩对波函数物理意义的几率解释).六. 计算题x1111x10211x0100x31x111x1x1x111x0x101(x1)x(x3x2)1__3x2__4x2x1(x1)(__3x1)(x1)0,x11__3x10__3x1令y=__3x3232323224242这个三次方程可用作图法求解：作y~x曲线，然后，作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为近似解.为便于作图, 可先取几个点:x=0, y=x3+x2-3x=0x=1, y=x3+x2-3x=-1x=2, y=x3+x2-3x=6x=-1, y=x3+x2-3x=3x=-2, y=x3+x2-3x=2按此法可画出如下曲线. 但对于学生答卷则只要求画出大致图形,求出近似值即可.作过y=1的水平线与曲线相交，交点的x值即为三个近似解.x2 -2.2, x3 -0.3, x4= 1.5x4(1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)因为E=-x , 而本身为负值. 所以, x越大, 能级越高. 下列顺序就是相应能级的顺序:x4 (1.5) x1(1.0) x3 (-0.3) x2( -2.2)另一等价的做法是：令y=x3+x2-3x-1，作出y~x曲线，求其与x轴的交点，交点的x值即为近似解.结构化学试题答案一.选择答案，以工整的字体填入题号前[ ]内。
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。
最新整理结构化学练习题带答案讲课稿
结构化学复习题一、选择填空题第一章量子力学基础知识1.实物微粒和光一样，既有性，又有性，这种性质称为性。
2.光的微粒性由实验证实，电子波动性由实验证实。
3.电子具有波动性，其波长与下列哪种电磁波同数量级？（A）X射线（B）紫外线（C）可见光（D）红外线4.电子自旋的假设是被下列何人的实验证明的？（A）Zeeman （B）Gouy （C）Stark （D）Stern-Gerlach5.如果f和g是算符，则 (f+g)(f-g)等于下列的哪一个？(A)f2-g2； (B)f2-g2-fg+gf； (C)f2+g2； (D)(f-g)(f+g)6.在能量的本征态下，下列哪种说法是正确的？（A）只有能量有确定值；（B）所有力学量都有确定值；（C）动量一定有确定值；（D）几个力学量可同时有确定值；7.试将指数函数e±ix表示成三角函数的形式------8.微观粒子的任何一个状态都可以用来描述；表示粒子出现的概率密度。
9.Planck常数h的值为下列的哪一个？（A）1.38×10-30J/s （B）1.38×10-16J/s （C）6.02×10-27J·s （D）6.62×10-34J·s 10.一维势箱中粒子的零点能是答案: 1.略. 2.略. 3.A 4.D 5.B 6.D 7.略 8.略 9.D 10.略第二章原子的结构性质1.用来表示核外某电子的运动状态的下列各组量子数（n, 1, m, m s）中，哪一组是合理的？(A)2，1，-1,-1/2；(B)0，0，0，1/2；(C)3，1，2，1/2；(D)2，1，0，0。
2.若氢原子中的电子处于主量子数n=100的能级上，其能量是下列的哪一个：(A)13.6Ev； (B)13.6/10000eV； (C)-13.6/100eV； (D)-13.6/10000eV；3.氢原子的p x状态，其磁量子数为下列的哪一个？(A)m=+1； (B)m=-1； (C)|m|=1； (D)m=0；4.若将N原子的基电子组态写成1s22s22p x22p y1违背了下列哪一条？(A)Pauli原理；（B）Hund规则；（C）对称性一致的原则；（D）Bohr理论5.B原子的基态为1s22s2p1,其光谱项为下列的哪一个？(A) 2P；（B）1S； (C)2D； (D)3P；6.p2组态的光谱基项是下列的哪一个？（A）3F；（B）1D ；（C）3P；（D）1S；7.p电子的角动量大小为下列的哪一个？（A）h/2π；（B）31/2h/4π；（C）21/2h/2π；（D）2h/2π；8.采用原子单位，写出He原子的SchrÖdinger方程。
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
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。
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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 黑体辐射___, ____光电效应____ 和___氢原子光谱_______.2. 测不准关系_____∆x • ∆p x ≥ ________________。
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（ 稳定状态（定态） ），此时原子不辐射能量，从（ 一个定态（E 1） ）向（另一个定态（E 2））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（ 能量 ）越大。
4. 按照晶体内部结构的周期性，划分出一个个大小和形状完全一样的平行六面体，以代表晶体结构的基本重复单位，叫 晶胞 。
程中，a 称为力学量算符Aˆ的 本征值 。
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 27.2 eV 。
9. He +离子的薛定谔方程为____ψψπεπE r e h =-∇-)42μ8(02222______ ___。
10. 钠的电子组态为1s 22s 22p 63s 1，写出光谱项__2S____，光谱支项____2S 0______。
11. 给出下列分子所属点群：吡啶____C 2v ___，BF 3___D 3h ___，NO 3-_____ D 3h ___，二茂铁____D 5d _________。
12. 在C 2+，NO ，H 2+，He 2+，等分子中，存在单电子σ键的是____ H 2+____，存在三电子σ键的是______ He 2+_____，存在单电子π键的是____ NO ____，存在三电子π键的是____ C 2+__________。
13. 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。
O 2的价电子组态___1σg 21σu 22σg 22σu 23σg 21πu 41πg 2_（[Be 2] 3σg 21πu 41πg 2）_键级__2___ψψa A =ˆ磁性__顺磁性___。
NO的价电子组态____1σ22σ23σ24σ21π45σ22π（KK1σ22σ21π43σ22π）___键级____2.5_______磁性________顺磁性__________。
14. d z2sp3杂化轨道形成______三方双锥形____________几何构型。
d2sp3杂化轨道形成_________正八面体形___________几何构型。
15. 原子轨道线性组合成分子轨道的三个原则是___对称性一致（匹配）原则____，____最大重叠原则_____和___能量相近原则_____16. 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）。
17. 类氢体系的某一状态为Ψ43-1，该体系的能量为（0.85Z2）eV，角动量大小为（2ħ），角动量在Z轴上的分量为（-ħ）。
18. 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。
19. 对于简单的sp杂化轨道，构成此轨道的分子一般为直线型构型。
20. 按HMO处理, 苯分子的第__一__和第__六___个分子轨道是非简并分, 其余都是__二___重简并的。
21. 按晶体场理论, 正四面体场中, 中央离子d轨道分裂为两组, 分别记为(按能级由低到高)___ e __和___t2___, 前者包括__,____，后者包括__d xy, d xz, d yz____ 22. 分子光谱是由分子的____转动, 振动和电子运动___能级跃迁产生的。
其中远红外或微波谱是由___转动_____能级跃迁产生的；近红外和中红外光谱带是由__振动-转动___能级跃迁产生的;紫外可见光谱带是由__电子-振动-转动__能级跃迁产生的。
23. NaCl晶体中负离子的堆积型式为__立方最密堆积___，正离子填入___正八面体__的空隙中。
CaF2晶体中负离子的堆积型式为___立方简单堆积__，正离子填入___正方体__的空隙中。
24. 点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构，称为晶体的结构基元。
二、选择题（每题 2 分，共30 分）1. 下列哪一项不是经典物理学的组成部分？( )a. 牛顿(Newton)力学b. 麦克斯韦(Maxwell)的电磁场理论c. 玻尔兹曼(Boltzmann)的统计物理学d . 海森堡(Heisenberg)的测不准关系2. 根据Einstein 的光子学说，下面哪种判断是错误的？( )a. 光是一束光子流，每一种频率的光的能量都有一个最小单位，称为光子b. 光子不但有能量，还有质量，但光子的静止质量不为0c. 光子具有一定的动量d. 光的强度取决于单位体积内光子的数目，即，光子密度3. 下面哪种判断是错误的？( )a. 只有当照射光的频率超过某个最小频率时，金属才能发身光电子b. 随着照射在金属上的光强的增加，发射电子数增加，但不影响光电子的动能c. 随着照射在金属上的光强的增加，发射电子数增加，光电子的动能也随之增加d. 增加光的频率，光电子的动能也随之增加4. 根据de Broglie 关系式及波粒二象性，下面哪种描述是正确的？( )a. 光的波动性和粒子性的关系式也适用于实物微粒b. 实物粒子没有波动性c. 电磁波没有粒子性d. 波粒二象性是不能统一于一个宏观物体中的5. 下面哪一个不是由量子力学处理箱中粒子所得的受势能场束缚粒子共同特性？( )a. 能量量子化b. 存在零点能c. 没有经典运动轨道，只有几率分布d. 存在节点，但节点的个数与能量无关6. 粒子处于定态意味着( )a. 粒子处于概率最大的状态b. 粒子处于势能为0的状态c. 粒子的力学量平均值及概率密度分布都与时间无关的状态d. 粒子处于静止状态7. 下列各组函数可作为算符的本征函数的是：( )A. xy 2B. x 2C. sin xD. x 2 + cos x8、测不准关系的含义是：( )A. 粒子太小，不准确测定其坐标B. 运动不快时，不能准确测定其动量22dx dC. 粒子的坐标和动量都不能准确测定D . 不能同时准确地测定粒子的坐标与动量9.下列函数是算符d /dx 的本征函数的是：（ ）；本征值为：（ ）。
A 、e 2xB 、cosXC 、loge xD 、sinx 3E 、3F 、-1G 、1H 、210. Ψ32-1的节面有（ B ）个，其中（ D ）个平面。
A 、3B 、2C 、1D 、011. Fe 的电子组态为：3d 64s 2，其能量最低的光谱支项为：( )a . 45D b. 23P c. 01S d. 05D12. n=3能层中最多可以充填多少电子？( )a. 9b. 12c. 15d. 1813. 氢原子的3s 、3p 、3d 、4s 轨道能级次序为( )A.d s p s E E E E 3433<<< B. d s p s E E E E 3433<<= C . s d p s E E E E 4333<== D. sd p s E E E E 4333<<< 14. 波恩对态函数提出统计解释：在某一时刻t 在空间某处发现粒子的几率与下面哪种形式的态函数成正比。
A ．︱ψ︱B . ︱ψ︱2 C. ︱ψ︱1.5 D. xy ︱ψ︱15. 对氢原子Ф方程求解，指出下列叙述错误的是A. 可得复数解Фm = exp(im ϕ), m = ± mB. 将两个独立特解线性组合可得到实数解C. 根据态函数的单值性，确定m = 0，±1，±2，…±lD. 根据归一化条件= 1, 求得A=16. R n,l (r)-r 图中，节点数为 A. n-1个 B. n-l-1个 C. n-l+1个 D. n-l-2个17. 下面说法正确的是A. 凡是八面体配合物一定属于O h 点群B. 凡是四面体构型的分子一定属于T d 点群C . 异核双原子分子一定没有对称中心D. 在分子点群中对称性最低的是C 1点群，对称性最高的是O h 点群18. 下列分子中偶极距不为零的分子是A. BeCl2B. BF3C. NF3D. CH3+19. 在LCAO-MO方法中，各原子轨道对分子轨道的贡献可由哪个决定A. 组合系数C ijB. C ij2C. （C ij）½D. （C ij）-½20. 2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π键，它是A. ΠB. ΠC. ΠD.Π21. 下列分子或离子中不是sp3杂化的是A. H2SB. BCl3C. PCl3D. NH4+22. 按价电子互斥理论，下列哪个分子成四面体形状A. XeF4B. XeO4C. ICl4-D. BrF4-23. 金属铜为A1结构，其晶胞型式和结构基元分别是A．立方面心，4个Cu原子 B. 立方体心，2个Cu原子C. 立方体心，1个Cu原子D. 立方面心，1个Cu原子24. 通过变分法处理氢分子离子体系，计算得到的体系能量总是：（）A、等于真实体系基态能量B、大于真实体系基态能量C、不小于真实体系基态能量D、小于真实体系基态能量25. 分子的Raman光谱研究的是( )a. 样品吸收的光b. 样品发射的光c. 样品散射的光d. 样品透射的光26. 按分子轨道理论, 下列分子(离子)中键级最大的是a. F2b. F22+c. F2+d. F2-27. 价键理论处理H2时, 试探变分函数选为a. ψ=c1φa(1)+c2φb(2)b. ψ=c1φa(1) φb(1)+c2φa(2) φb(2)c. ψ=c1φa(1) φb(2)+c2φa(2) φb(1)d. ψ=c1φa(1) φa(2)+c2φb(1) φb(2)28.下面那种分子π电子离域能最大(A) 已三烯(B) 正已烷(C)苯(D) 环戊烯负离子29. 属于那一点群的分子可能有旋光性(A) C s(B) D∞h(C) O h(D) D n30. NN分子属所属的点群为a. C2hb. C2vc. D2hd. D2d31.C C CR1R2R1R2分子的性质为a.有旋光性且有偶极矩b. 有旋光性但无偶极矩c. 无旋光性但有偶极矩d. 无旋光性且无偶极矩32. 某d8电子构型的过渡金属离子形成的八面体络合物, 磁矩为8μB, 则该络合物的晶体场稳定化能为a. 6Dqb. 6Dq-3Pc. 12Dqd. 12Dq-3P33. ML6络合物中, 除了σ配键外, 还有π配键的形成, 且配位体提供的是低能占据轨道, 则由于π配键的形成使分裂能a. 不变b. 变大c.变小d. 消失34. ML8型络合物中，M位于立方体体心，8个L位于立方体8个顶点，则M的5个d轨道分裂为多少组?a. 2b. 3c. 4d. 535. 平面正方形场中，受配位体作用，能量最高的中央离子d轨道为a.d x2-y2b.d xyc.d xzd.d yz36.八面体络合物ML6中，中央离子能与L形成π键的原子轨道为a.d xy、d xz、d yzb. p x、p y、p zc.d xy、d xz、p x、p zd. (a)和(b)37. 根据MO理论，正八面体络合物中的d 轨道能级分裂定义为a. E(e g)-E(t2g)b.E(e g*)-E(t2g)c.E(t2g)-E(e g)d.E(t2g*)-E(eg*)39. 与b轴垂直的晶面的晶面指标可能是：-----------------------------（）Ａ）（０１１）Ｂ（１００）Ｃ（０１０）Ｄ（００１）40. 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(Ⅱ) (B) 六水合钴(Ⅱ)(C) 六氰合铁(Ⅲ) (D) 六氰合镍(Ⅱ)41. 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是：----------------- ( )(A) 分子中电子在空间运动的波函数(B) 分子中单个电子空间运动的波函数(C) 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动)(D) 原子轨道线性组合成的新轨道42. 红外光谱由分子内部（ ）能量跃迁引起。