结构化学之双原子分子结构习题附参考答案概要
共价键和双原子分子的结构化学习题解答
CN： (1σ ) (2σ ) (1π ) (3σ )
2 2 4
1
5
乐山师范学院 化学学院
1 2 S = , Λ = 0 ，基态光谱项： Σ 。 2
作业完 【3.1】试计算当 Na+和 Cl-相距 290pm 时，两离子间的静电引力和万有引力；并说明讨论化 学键作用力时，万有引力可以忽略不计。 （已知：完有引力 F = G 静电引力 F = K
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03 共价键和双原子分子的结构化学 本章主要知识点
一、变分法原理
ˆ 算符求得的能量平 对于任意一个品优波函数ψ （叫试探函数） ，用体系的 H
均值，总是大于或等于体系基态的能量（ E0 ） ，即：
E ˆ ψ dτ ∫ψ H = ≥E ψ ψ τ d ∫
* *
0
因此，可以用带参数的波函数，通过对参数求极值，从而得到尽可能接近真实体 系的波函数。 1. 线 性 变 分 法 ： 选 试 探 函 数 为 线 性 函 数 ψ = c1ψ 1 + c2ψ 2 + " + cnψ n ， 其 中
m1m2 −11 2 −2 , G = 6.7 × 10 N ⋅ m ⋅ kg ； 2 r
q1q2 −11 2 −2 , K = 9.0 × 10 N ⋅ m ⋅ C ） r2
解：万有引力
F =G
m1m2 r2
= 6.7 × 10−11 N ⋅ m 2 ⋅ kg −2 = 1.76 × 10−43 N
＋ ＋ － － － ＋ ＋ ＋ － －
【3.13】写出 Cl2，CN 的价层电子组态和基态光谱项。 解：Cl2： (σ 3 s ) (σ 3 s ) (σ 3 pz ) (π 3 px ) (π 3 p y ) (σ 3 px ) (σ 3 p y )
中国科学技术大学结构化学习题参考答案
5.
⎢⎡− ⎣
2
2m
d2 dx 2
+
1 2
kx
2
⎥⎤φ ⎦
=
Eφ
6.
势能算符
V
(r)
=
⎧0 ⎩⎨∞
r=a r≠a
则圆周上的波函数不为零，其他区间恒为零。
取 xy 平面作为用圆周面，则 θ=90°，r=a，Schrödinger 方程为
d 2ψ dϕ 2
+
2ma 2 E ψ 2
=0
解 之 可 得 两 个 特 解 ψ n = N sin(nϕ ) ， ψ n ' = N cos(nϕ ) ， 利 用 单 值 条 件
(f) SF5 Br : C4v ；(g) 反- SF4 Br2 : D4h ；(h) CDH 3 : C3v 。 7. (a) CH 2 = CH 2 : D2h ；(b) CH 2 = CHF : Cs ； (c) CH 2 = CF2 : C2v ； (d)
顺- CHF = CHF : C2v ； (e) 反- CHF = CHF : C2h 。 8. (a) 苯 D6h ；(b) 氟苯 C2v ；(c) 邻-二氟苯 C2v ；(d) 间-二氟苯 C2v ； (e) 对-二
氟苯 D2h ；(f) 1,3,5-三氟苯 D3h ；(g) 1,4-二氟-2,5-二溴苯 C2h ；(h) 萘 D2h (i) 2氟萘 Cs 。 9. (a) HCN : C∞v ；(b) H 2 S : C2v ；(c) CO2 : D∞h ；(d) CO : C∞v ；(e) C2 H 2 : D∞h ； (f) CN3OH : Cs ；(g) ND3 : C3v ；(h) OCS : C∞v ；(i) P4 : Td ；(j) PCl3 : C3v ； (k) PCl5 : D3h ；(l) B12Cl122− : I h ；(m) UF6 : Oh ；(n) Ar : K h 。 10. (a) FeF63− : Oh ； (b) IF5 : C4v ； (c) CH 2 = C = CH 2 : D2d ； (d) 立 方 烷
北师大_结构化学课后习题答案Word版
北师大 结构化学 课后习题 第一章 量子理论基础习题答案1 什么是物质波和它的统计解释？参考答案:象电子等实物粒子具有波动性被称作物质波。
物质波的波动性是和微粒行为的统计性联系在一起的。
对大量粒子而言，衍射强度（即波的强度）大的地方，粒子出现的数目就多，而衍射强度小的地方，粒子出现的数目就少。
对一个粒子而言，通过晶体到达底片的位置不能准确预测。
若将相同速度的粒子，在相同的条件下重复多次相同的实验，一定会在衍射强度大的地方出现的机会多，在衍射强度小的地方出现的机会少。
因此按照波恩物质波的统计解释，对于单个粒子，ψψ=ψ*2代表粒子的几率密度，在时刻t ，空间q 点附近体积元τd 内粒子的几率应为τd 2ψ；在整个空间找到一个粒子的几率应为 12=ψ⎰τd 。
表示波函数具有归一性。
2 如何理解合格波函数的基本条件？ 参考答案合格波函数的基本条件是单值，连续和平方可积。
由于波函数2ψ代表概率密度的物理意义，所以就要求描述微观粒子运动状态的波函数首先必须是单值的，因为只有当波函数ψ在空间每一点只有一个值时，才能保证概率密度的单值性；至于连续的要求是由于粒子运动状态要符合Schrödinger方程，该方程是二阶方程，就要求波函数具有连续性的特点；平方可积的是因为在整个空间中发现粒子的概率一定是100%，所以积分⎰τψψd *必为一个有限数。
3 如何理解态叠加原理？ 参考答案在经典理论中，一个波可由若干个波叠加组成。
这个合成的波含有原来若干波的各种成份（如各种不同的波长和频率）。
而在量子力学中，按波函数的统计解释，态叠加原理有更深刻的含义。
某一物理量Q 的对应不同本征值的本征态的叠加，使粒子部分地处于Q 1状态，部分地处于Q 2态，……。
各种态都有自己的权重（即成份）。
这就导致了在态叠加下测量结果的不确定性。
但量子力学可以计算出测量的平均值。
4 测不准原理的根源是什么？ 参考答案根源就在于微观粒子的波粒二象性。
结构化学之双原子分子结构习题附参考题答案
-. z.双原子分子构造一、填空题〔在题中空格处填上正确答案〕3101、描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3102、在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在 A 原子的A 原子轨道上出现的概率为80%，B 原子的B 原子轨道上出现的概率为20%，则该分子轨道波函数。
3103、设A 和B 分别是两个不同原子 A 和 B 的原子轨道，其对应的原子轨道能量为E A 和E B ，如果两者满足________， ____________ ， ______ 原则可线性组合成分子轨道 = c A A + c B B 。
对于成键轨道，如果E A ______ E B ，则c A ______ c B 。
(注：后二个空只需填 "=" ， ">" 或 "等比拟符号 )3104、试以z 轴为键轴，说明以下各对原子轨道间能否有效地组成分子轨道，假设可能，则填写是什么类型的分子轨道。
2d z -2d zd yz -d yz d *z -d *z d *y - d *y3105、判断以下轨道间沿z 轴方向能否成键。
如能成键，则在相应位置上填上分子轨道的名称。
p * p z d *y d *z p *p zd *yd *z3106、AB 为异核双原子分子，假设A yz d 与B y p 可形成型分子轨道，则分子的键轴为____轴。
-. z. 3107、假设双原子分子 AB 的键轴是z 轴，则A 的 d yz 与B 的 p y 可形成________型分子轨道。
3108、以z 轴为键轴，按对称性匹配原则，以下原子轨道对间能否组成分子轨道？假设能，写出是什么类型分子轨道，假设不能，写出"不能"，空白者按未答处理。
s ，2d zd *y ，d *y d yz ，d yz d yz ，d *z s ，d *y，_______________，磁性________________。
结构化学课后答案第3章双原子分子的结构与分子光谱
第3章双原子分子的结构与分子光谱习题答案1. CO是一个极性较小的分子还是极性较大的分子？其偶极距的方向如何？为什么？解：CO是一个异核双原子分子。
其中氧原子比碳原子多提供2个电子形成配位键：:C=0：氧原子的电负性比碳原子的高，但是在CO分子中，由于氧原子单方面向碳原子提供电子，抵消了部分碳氧之间的电负性差别引起的极性，所以说CO是一个极性较小的分子。
偶极矩是个矢量，其方向是由正电中心指向负电中心，CO的偶极距4 = 0.37 10-30c m,氧原子端显正电，碳原子端显负电，所以CO分子的偶极距的方向是由氧原子指向碳原子。
2. 在N2, NO , O2, C2, F2, CN, CO, XeF中，哪几个得电子变为AB-后比原来中性分子键能大，哪几个失电子变为AB+后比原来中性分子键能大？解：就得电子而言，若得到的电子填充到成键电子轨道上，则AB-比AB键能大，若得到得电子填充到反键分子轨道上，则AB-比AB键能小。
就失电子而言，若从反键分子轨道上失去电子，则AB+比AB键能大，若从成键轨道上失去电子，则AB+比AB键能小。
2 2 4 2(1) N2 ：(1「g) (1%) (V：u) (2^) 键级为3N2 ：(l-g)2(l u)2(V：u)4(^g)1键级为2.5N2—：(16)2(1%)2(1L)4(26)2(2二u)1键级为2.5N2的键能大于N2+和N2的键能(2) NO : (1-)2(2-)2(1T)4(3-)2(27.)1键级为 2.5NO : (1；「)2(2二)2(1二)4(3二)2键级为32 2 4 2 2 ”NO：(1G (2G (1 二)(3匚)(2二) 键级为2所以NO的键能小于NO+的键能，大于NO-的键能⑶亠 2 2 2 2 2 4 1O2 :1；「g1；「u2；「g2；「u3；键级为2.5,2 2 2 2 2 4 2O2 :1；初汛2 汪2；二3汪1 二u1 二g 键级为2,2, 2 c 2 c 2小2, 4, 3O2 :1汪1汛2汪263；［1—1二9键级为1.5, 所以。
(完整版)结构化学习题答案第4章
2组长:070601314组员:070601313070601315070601344070601345070601352第四章 双原子分子结构与性质1.简述 LCAO-MO 的三个基本原则，其依据是什么？由此可推出共价键应具有什么样的特征？答：1.（1）对称性一致（匹配）原则： φa = φs 而φb = φ pz 时， φs 和φ pz 在σˆ yz 的操作下对称性一致。
故 σˆ yz ⎰φs H ˆφ pz d τ = β s , pz ，所以， β s , pz ≠ 0 ，可以组合成分子轨道（2）最大重叠原则：在 α a 和α b 确定的条件下，要求 β 值越大越好，即要求 S ab 应尽可能的大（3）能量相近原则： 当α a = α b 时，可得 h = β ，c 1a = c 1b , c 1a =- c 1b ,能有效组合成分子轨道；2.共价键具有方向性。
2、以 H 2+为例，讨论共价键的本质。
答：下图给出了原子轨道等值线图。
在二核之间有较大几率振幅，没有节面，而在核间值则较小且存在节面。
从该图还可以看出，分子轨道不是原子轨道电子云的简单的加和，而是发生了波的叠加和强烈的干涉作用。
图 4.1 H + 的 ψ 1(a)和 ψ 2(b)的等值线图研究表明，采用 LCAO-MO 法处理 H 2+是成功的，反映了原子间形成共价键 的本质。
但由计算的得到的 Re=132pm ，De=170.8kJ/mol ，与实验测定值Re=106pm、De=269.0 kJ/mol 还有较大差别，要求精确解，还需改进。
所以上处理方法被称为简单分子轨道法。
当更精确的进行线性变分法处理，得到的最佳结果为Re=105.8pm、De=268.8 kJ/mol，十分接近H2+的实际状态。
成键后电子云向核和核间集中，被形象的称为电子桥。
通过以上讨论，我们看到，当二个原子相互接近时，由于原子轨道间的叠加，产生强烈的干涉作用，使核间电子密度增大。
第三章 双原子分子的结构和性质习题答案
6.626 × 10 -34 )1/2 m 2 - 27 2 8 8π × 1.6145 × 10 × 10.75 ×10 × 3 × 10
=1.270×10-10m =127.0pm ~ )2 µ k=(2πc ν e =(2π×3×108 ×2886.6×102 )2 ×1.6151×10-27 N·m-1 18． (1) HCl ~ /2 - x ν ~ /4 E 0=ν e e e =1331.8cm-1 =0.165eV D0 =De-E 0=(5.33-0.165)eV=5.165eV (2) DCl ~ =(µ /µ )1/2ν ~ ν DCl HCl DCl HCl =
~ = 310.6 cm-1 (2) ν
13．
~ = ( µ H 2 )1/2ν ν HD
µ HD
H2
= 3603 cm-1
~ = ( µ H 2 )1/2 ν ν D
2
µ D2
H2
= 2942 cm-1
14．
~ =2B 所以 B =8.5cm-1 (1) ∆ ν (2) EJ =hcBJ(J +1) =6.626×10-34×3×108 ×8.5×102×10×11J =1.859×10-20J
~ (DCl)= xν e
µ HCl ~ (HCl) ·x ν e µ DCl
=[37.5/(2×36.5)]×52.05 cm-1 =26.97cm-1
E 0=
1 1 ×1927.8- ×26.97 cm-1 =957.1cm-1 =0.1187eV 2 4
D0 =(5.33-0.12)eV=5.21eV 19． µ=[(mam b)/(ma+ mb)]×1.6606×10-27 kg ~ =(k/µ)1/2 / (2πc) ν e ~ )2 µ k = (2πc ν e ~ ’/ ν ~ =(µ’/µ)1/2 ν e e
结构化学练习题带答案
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。
结构化学练习之原子结构习题附参考解答
原子结构习题一、填空题（在划线处填上正确答案）2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ödinger 方程为________________ 。
2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态的能量为 )(a ，此状态的角动量的平方值为 )(b ，此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ödinger 方程 。
2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为ψ= ()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、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。
2106、H 原子的()φr,θψ,可以写作()()()φθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e6812032022023021-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π=ψ 的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。
2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c其中 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的。
那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ），角动量出现在 π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。
2110、氢原子中，归一化波函数131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的 ）所描述的状态， 其能量平均值是 （a ）R ， 能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ， 角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 zπ2，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。
(完整版)结构化学习题参考答案-周公度-第5版
【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1为单位的能量。
解：811412.99810m s 4.46910s 670.8m cνλ--⨯⋅===⨯ 41711 1.49110cm670.810cm νλ--===⨯⨯3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N sν--==⨯⋅⨯⨯⨯⨯=⋅【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？解：2012hv hv mv =+()1201812341419312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kgυ------⎡⎤=⎢⎥⎣⎦⎡⎤⎛⎫⨯⨯⨯-⨯⎢⎥ ⎪⨯⎝⎭⎢⎥=⎢⎥⨯⎢⎥⎣⎦134141231512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----⎡⎤⨯⨯⨯⨯=⎢⎥⨯⎣⎦=⨯【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长：（a ） 质量为10-10kg，运动速度为0.01m ·s -1的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。
解：根据关系式：(1)34221016.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----⨯⋅===⨯⨯⋅ 34-11 (2) 9.40310mh p λ-====⨯3411(3) 7.0810mh p λ--====⨯【1.6】对一个运动速度c υ（光速）的自由粒子，有人进行了如下推导：1v vv v 2h h E m p m νλ=====①②③④⑤结果得出12m m υυ=的结论。
结构化学答案3
”或“ ”符号表示。
解：
键级
键能
键长
【3.5】基态 C2 为反磁性分子，试写出其电子组态；实验测定
C 2 分子键长为 124 pm ，比 C
原子共价双键半径和 2 67pm 短，试说明其原因。
解： C2 分子的基组态为：
由于 s-p 混杂， 1 u 为弱反键， C2 分子的键级在 2 3 之间，从而使实测键长比按共价双键
是非键轨道，即电离的电子是由 O 和 F 提供的非键电子，因此， OH 和 HF 的第一电离能差
值与 O 原子和 F 原子的第一电离能差值相等。
（ e） S 1/ 2, 1 ，基态光谱项为： 2
【 3.15】
H
79
Br
在远红外区有一系列间隔为
16.94cm 1 的谱线，计算 HBr 分子的转动惯量
和平衡核间距。
（e） 写出它的基态光谱项。
解：（ a） H 原子的 1s 轨道和 O 原子的 2 pz 轨道满足对称性匹配、能级相近（它们的能
级 都 约 为 － 13.6eV ） 等 条 件 ， 可 叠 加 形 成
2
2
3
1 2 1。
轨 道 。 OH 的 基 态 价 电 子 组 态 为
2
2
3
1 实 际 上 是 O 原 子 的 2s ， 而 1 实 际 上 是 O
（b） 振动频率为：
（c） 振动零点能为：
（d）
H
127
I
的约化质量为：
H127I 的力常数为：
【 3.20】在 CO 的振动光谱中观察到
2169.8cm 1 强吸收峰，若将 CO 的简正振动看做谐振
子，计算 CO 的简正振动频率、力常数和零点能。
结构化学练习之原子结构习题附参考解答
原子结构习题一、填空题（在划线处填上正确答案）2101、在直角坐标系下，Li 2+ 的Schr ödinger 方程为________________ 。
2102、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为：()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态的能量为 )(a ，此状态的角动量的平方值为 )(b ，此状态角动量在 z 方向的分量为 )(c ，此状态的 n ， l ， m 值分别为 )(d ，此状态角度分布的节面数为 )(e 。
2103、写出 Be 原子的 Schr ödinger 方程 。
2104、已知类氢离子 He +的某一状态波函数为ψ= ()022-023021e 222241a r a r a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π 则此状态最大概率密度处的 r 值为 )(a ，此状态最大概率密度处的径向分布函数值为 )(b ，此状态径向分布函数最大处的 r 值为 )(c 。
2105、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。
2106、H 原子的()φr,θψ,可以写作()()()φθr R ΦΘ,,三个函数的乘积，这三个函数分别由量子数 (a) ，(b)， (c) 来规定。
2107、给出类 H 原子波函数()θa r Z a Zr a Z a Zr cos e6812032022023021-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛π=ψ 的量子数 n ，l 和 m 。
2108、H 原子 3d 电子轨道角动量沿磁场方向分量的可能值 。
2109、氢原子的波函数131321122101-++=ψψψψc c c 其中 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的。
那么波函数所描述状态的能量平均值为（a ），角动量出现在 π22h 的概率是（b ），角动量 z 分量的平均值为（c ）。
2110、氢原子中，归一化波函数131321122101-++=ψψψψc c c （ 131211210-ψψψψ和，，都是归一化的 ）所描述的状态， 其能量平均值是 （a ）R ， 能量 -R /4 出现的概率是（b ），角动量平均值是（c ）π2h ， 角动量π22h 出现的概率是（d ），角动量 z π2h ，角动量 z 分量π22h 出现的概率是（f ）。
结构化学课后习题答案
结构化学课后习题答案结构化化学课后习题答案一、化学键与分子结构1. 选择题a) 正确答案：D解析：选择题中，选项D提到了共价键的形成是通过电子的共享，符合共价键的定义。
b) 正确答案：B解析：选择题中，选项B提到了离子键的形成是通过电子的转移，符合离子键的定义。
c) 正确答案：C解析：选择题中，选项C提到了金属键的形成是通过金属原子之间的电子云重叠，符合金属键的定义。
d) 正确答案：A解析：选择题中，选项A提到了氢键的形成是通过氢原子与高电负性原子之间的吸引力，符合氢键的定义。
2. 填空题a) 正确答案：共价键解析：填空题中，根据问题描述，两个非金属原子之间的键称为共价键。
b) 正确答案：离子键解析：填空题中，根据问题描述，一个金属原子将电子转移到一个非金属原子上形成的键称为离子键。
c) 正确答案：金属键解析：填空题中，根据问题描述，金属原子之间的电子云重叠形成的键称为金属键。
d) 正确答案：氢键解析：填空题中，根据问题描述，氢原子与高电负性原子之间的吸引力形成的键称为氢键。
二、有机化学1. 选择题a) 正确答案：C解析：选择题中，选项C提到了烷烃是由碳和氢组成的，符合烷烃的定义。
b) 正确答案：D解析：选择题中，选项D提到了烯烃是由含有一个或多个双键的碳原子组成的，符合烯烃的定义。
c) 正确答案：B解析：选择题中，选项B提到了炔烃是由含有一个或多个三键的碳原子组成的，符合炔烃的定义。
d) 正确答案：A解析：选择题中，选项A提到了芳香烃是由芳香环结构组成的，符合芳香烃的定义。
2. 填空题a) 正确答案：醇解析：填空题中，根据问题描述，含有羟基（-OH）的有机化合物称为醇。
b) 正确答案：醚解析：填空题中，根据问题描述，含有氧原子连接两个碳原子的有机化合物称为醚。
c) 正确答案：酮解析：填空题中，根据问题描述，含有羰基（C=O）的有机化合物称为酮。
d) 正确答案：酯解析：填空题中，根据问题描述，含有羧基（-COO）的有机化合物称为酯。
结构化学习题答案(课堂PPT)
L/O/G/O
刘义武
2020/4/27
1
参考书
• 结构化学习题解析 周公度等著 • 物质结构学习指导 倪行等著 • 结构化学500题解 刘国范等 • 结构化学学习指导 韦吉崇等
2020/4/27
2
常用物理常数
普朗克常数 h 6.626×10−34 J•s 真空中光速 c 2.998×108 m•s -1 电子质量 me 9.110×10−31 kg 中子质量mn 1.675×10−27 kg
d2 dx2
的本征函数。
(a-x)e-x
d2 dx2
(a-x)e-x
=
d2 dx2
(ae-x - xe-x)
=
d dx
(ae-x ∙ (-1) – (e-x + xe-x ∙(-1)))
= d (-ae-x – e-x +xe-x) dx
= ae-x + e-x+ e-x- xe-x = ae-x + 2e-x- xe-x = (a+ 2- x)e-x
2020/4/27
22
14. 确定碳原子的基普项及激发态p1d1的所有可能的谱项
1 0 -1
2020/4/27
23
15. 确定Cr、Cu、Br的基普支项 0
解：Cr的价电子排布为：3d54s1 2 1 0 -1 -2
ms = 3, S = 3，mL = 0 , L = 0, J = 3，基普支项是：
2020/4/27
5
9
解：根据 h ν = mυ 2 / 2 + W0公式得
υ = √ 2(h ν - W0) / m = √ 2(h c / λ - h ν ) / m
分子结构 习题答案
第二章分子结构习题答案(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--2、结合Cl 2的形成，说明共价键形成的条件。
共价键为什么有饱和性共价键形成的条件：原子中必须有单电子，而且成单电子的自旋方向必须相反。
共价键有饱和性是因为：一个原子的一个成单电子只能与另一个成单电子配对，形成一个共价单键。
一个原子有几个成单电子便与几个自旋相反的成单电子配对成键。
电子配对后，便不再具有成单电子了，若再有单电子与之靠近，也不能成键了。
例如：每一个Cl 原子有一个带有单电子的p 轨道，相互以头碰头的形式重叠可以形成共价单键，且只能形成一个单键。
3、画出下列化合物分子的结构式并指出何者是键，何者是键，何者是配位键。
H H H Ζ?δδσσσP N I I I Ζ?δδσσσN N N H H H H σσσσσ 膦PH 3， 三碘化氮NI 3 肼N 2H 4（N —H 单键）c C c H H H H σσσσσπ N N N O O o O H σσσσσππππ ，乙烯， 四氧化二氮（有双键）。
4．PCl 3的空间构型是三角锥形，键角略小于10928，SiCl 4是四面体形，键角为10928，试用杂化轨道理论加以说明。
杂化轨道理论认为，在形成PCl 3分子时，磷原子的一个3s 轨道和三个 3p 轨道采取sp 3杂化。
在四个sp 3杂化轨道中，有一个杂化轨道被一对孤电子对所占据，剩下的三个杂化轨道为三个成单电子占据，占据一个sp 3杂化轨道的一对孤电子对，由于它不参加成键作用，电子云较密集于磷原子的周围，因此孤电子对对成键电子所占据的杂化轨道有排斥作用，为不等性杂化，所以键角略小于109°28′。
而在SiCl 4分子中，为等性杂化，没有不参加成键的孤电子对，四个杂化轨道都为四个成单电子占据，不存在孤电子对对成键电子对所占据杂化轨道的排斥作用，所以键角为109°28′。
结构化学课后习题答案
结构化学课后习题答案结构化学是化学学科中的一个重要分支，它主要研究原子、分子以及晶体的结构和性质。
课后习题是帮助学生巩固和深化课堂知识的重要手段。
以下是一些结构化学课后习题的答案示例，请注意，这些答案仅为示例，具体习题的答案需要根据实际的习题内容来确定。
习题一：原子轨道的基本概念1. 描述s、p、d、f轨道的基本形状和特征。
- s轨道：球形，对称性高，只有一个轨道。
- p轨道：哑铃形，有两个主瓣，对称性较低，有三个轨道。
- d轨道：具有更复杂的形状，如四叶草形等，有五个轨道。
- f轨道：形状更为复杂，有七个轨道。
2. 解释原子轨道的量子数。
- 主量子数n：决定电子层，n越大，电子离原子核越远。
- 角量子数l：决定轨道形状，l的不同值对应不同的轨道类型。
- 磁量子数m：决定轨道在空间的取向。
- 自旋量子数s：描述电子自旋状态。
习题二：分子几何结构1. 描述价层电子对互斥理论（VSEPR）的基本原理。
- VSEPR理论基于电子对的排斥作用，认为电子对会尽可能地分布在原子周围，以减少排斥力，从而形成稳定的分子几何结构。
2. 根据VSEPR理论，预测CO2分子的几何形状。
- CO2分子中，碳原子有两个双键氧原子，没有孤对电子，根据VSEPR理论，分子呈线性结构。
习题三：晶体结构1. 解释晶体的布拉维格子和晶系。
- 布拉维格子：描述晶体中原子排列的几何结构，有简单立方、体心立方、面心立方等。
- 晶系：根据晶体的对称性，晶体可以分为立方晶系、四方晶系、六方晶系等。
2. 描述面心立方（FCC）晶体的特点。
- FCC晶体中，每个原子周围有12个相邻原子，形成紧密堆积结构，具有较高的对称性和密堆积度。
习题四：化学键1. 区分离子键、共价键和金属键。
- 离子键：由正负离子之间的静电吸引形成。
- 共价键：由原子间共享电子对形成，常见于非金属元素之间。
- 金属键：由金属原子与自由电子云之间的相互作用形成。
2. 描述氢键的特点及其在分子间作用中的影响。
北师大_结构化学课后习题答案
北师大 结构化学 课后习题第一章 量子理论基础习题答案1 什么是物质波和它的统计解释？参考答案:象电子等实物粒子具有波动性被称作物质波。
物质波的波动性是和微粒行为的统计性联系在一起的。
对大量粒子而言，衍射强度（即波的强度）大的地方，粒子出现的数目就多，而衍射强度小的地方，粒子出现的数目就少。
对一个粒子而言，通过晶体到达底片的位置不能准确预测。
若将相同速度的粒子，在相同的条件下重复多次相同的实验，一定会在衍射强度大的地方出现的机会多，在衍射强度小的地方出现的机会少。
因此按照波恩物质波的统计解释，对于单个粒子，ψψ=ψ*2代表粒子的几率密度，在时刻t ，空间q 点附近体积元τd 内粒子的几率应为τd 2ψ；在整个空间找到一个粒子的几率应为12=ψ⎰τd 。
表示波函数具有归一性。
2 如何理解合格波函数的基本条件？参考答案合格波函数的基本条件是单值，连续和平方可积。
由于波函数2ψ代表概率密度的物理意义，所以就要求描述微观粒子运动状态的波函数首先必须是单值的，因为只有当波函数ψ在空间每一点只有一个值时，才能保证概率密度的单值性；至于连续的要求是由于粒子运动状态要符合Schrödinger 方程，该方程是二阶方程，就要求波函数具有连续性的特点；平方可积的是因为在整个空间中发现粒子的概率一定是100%，所以积分⎰τψψd *必为一个有限数。
3 如何理解态叠加原理？参考答案在经典理论中，一个波可由若干个波叠加组成。
这个合成的波含有原来若干波的各种成份（如各种不同的波长和频率）。
而在量子力学中，按波函数的统计解释，态叠加原理有更深刻的含义。
某一物理量Q 的对应不同本征值的本征态的叠加，使粒子部分地处于Q 1状态，部分地处于Q 2态，……。
各种态都有自己的权重（即成份）。
这就导致了在态叠加下测量结果的不确定性。
但量子力学可以计算出测量的平均值。
4 测不准原理的根源是什么？参考答案根源就在于微观粒子的波粒二象性。
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1 / 22 双原子分子结构一、填空题（在题中空格处填上正确答案）3101、描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。
3102、在极性分子 AB 中的一个分子轨道上运动的电子，在 A 原子的φA 原子轨道上出现的概率为80%， B 原子的φB 原子轨道上出现的概率为20%， 则该分子轨道波函数 。
3103、设φA 和φB 分别是两个不同原子 A 和 B 的原子轨道， 其对应的原子轨道能量为E A 和E B ，如果两者满足________ ， ____________ ， ______ 原则可线性组合成分子轨道 = c A φA + c B φB 。
对于成键轨道， 如果E A ______ E B ，则 c A ______ c B 。
(注：后二个空只需填 "=" ， ">" 或 "等比较符号 )3104、试以 z 轴为键轴， 说明下列各对原子轨道间能否有效地组成分子轨道，若可能，则填写是什么类型的分子轨道。
2d z -2d zd yz -d yz d xz -d xz d xy - d xy3105、判断下列轨道间沿z 轴方向能否成键。
如能成键， 则在相应位置上填上分子轨道的名称。
p x p z d xy d xz p xp zd xyd xz3106、AB 为异核双原子分子，若φA yz d 与φB y p 可形成π型分子轨道，那么分子的键轴为____轴。
3107、若双原子分子 AB 的键轴是z 轴，则φA 的 d yz 与φB 的 p y 可形成________型分子轨道。
3108、以z轴为键轴，按对称性匹配原则，下列原子轨道对间能否组成分子轨道？若能，写出是什么类型分子轨道，若不能，写出"不能"，空白者按未答处理。
，_______________，磁性________________。
3110、在z方向上能与d xy轨道成键的角量子数l≤2 的原子轨道是____________ ，形成的分子轨道是_________轨道。
3111、在x方向上能与d xy轨道成键的角量子数l≤2 的原子轨道是______ _______ 。
3112、用分子轨道表示方法写出下列分子基态时价层的电子组态：N2：_____________________________ ，O2：_____________________________ 。
3113、O2的分子轨道的电子组态(基态) ，磁性。
C2的分子轨道的电子组态(基态) ，磁性。
3114、C2+的分子轨道为_________________，键级___________________；HCl 的分子轨道为________________，键级___________________ 。
3115、按照简单分子轨道理论：(1) HF 分子基组态电子排布为___________________________，键级_______________，磁性________________。
(2) O2-离子基组态电子排布为_____________________________，键级_______________，磁性________________。
3116、Cl2分子的HOMO 是_______________，LUMO 是_________________。
3117、CN-的价电子组态，键级。
3118、OF，OF+，OF-三个分子中，键级顺序为________________。
3119、比较下列各对分子和离子的键能大小：N2，N2+( )O2，O2+( )OF，OF-( )CF，CF+( )Cl2，Cl2+( )3120、HBr 分子基态价层轨道上的电子排布是_________________________ 。
2 / 223 / 223121、下列分子中，键能比其正离子的键能小的是____________________ 。
键能比其负离子的键能小的是________________________ 。
O 2， NO ， CN ， C 2， F 2 3122、O 2 的键能比 O 2+的键能 _____________ 。
3123、分子光谱是由分子的 ______________ 能级跃迁产生的。
其中，远红外或微波谱是由 _______________ 能级跃迁产生的； 近红外和中红外光谱带是由_______________ 能级跃迁产生的； 紫外可见光谱带是由 _____________ 能级跃迁产生的。
3124、CO 2有_____ 种简正振动， _________种简正振动频率， _______种红外活性的正振动频率。
3125、在讨论分子光谱时， Franck-Condon 原理是指 ______________ 。
3126、σ轨道是指具有____________特点的轨道；π轨道是指具有____________特点的轨道；δ轨道是指具有____________特点的轨道。
3127、成键轨道的定义是___________________；反键轨道的定义是___________________；非键轨道的定义是___________________。
3128；s-s 轨道重叠形成____________________键；p x -p x 轨道迎头重叠形成____________________键；p x -p x 轨道并肩重叠形成____________________键；d xy -d xy 轨道沿 x 轴或 y 轴重叠形成____________________键；d xy -d xy 轨道沿 z轴重叠形成____________________键。
3129、质量为 m 、力常数为 k 的简谐振子的能级公式为______________。
3130、质量分别为 m 1和 m 2、核间距为 r 的双原子分子的转动能是_______。
3131、水分子有____种简正振动，____种简正振动频率，____种红外活性的简正振动频率。
3132、写出下列分子基态的价电子组态和键级：(1) N 2+ ；(2) CN - ；(3) O 2+ 。
3133、根据同核双原子分子的电子组态，写出2O 及其离子+2O ，-2O ，-22O 的键级。
， ， ， 。
二、选择题(从给出的答案中选择正确的答案，填在后面的括号内) 3201、H 2+的H ˆ= 21∇2- a r 1 - b r 1 +R1， 此种形式已采用了下列哪几种方法： ----------------------- ( )(A) 波恩-奥本海默近似(B) 单电子近似(C) 原子单位制(D) 中心力场近似3202、通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：----------------- ( )(A) 等于真实基态能量(B) 大于真实基态能量(C) 不小于真实基态能量(D) 小于真实基态能量3203、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3204、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 ij(B) (c ij)2(C) (c ij)1/2(D) (c ij)-1/23205、两个原子的d yz轨道以x轴为键轴时，形成的分子轨道为--------------------- ( )(A) σ轨道(B) π轨道(C) δ轨道(D) σ-π轨道3206、若以x轴为键轴，下列何种轨道能与p y轨道最大重叠？-------------------------- ( )(A) s(B) d xy(C) p z(D) d xz3207、下列分子或离子净成键电子数为1 的是：-------------------------- ( )N +(E) Li2(A) He2+(B) Be2(C)B2+(D)+23208、下列分子中哪一个顺磁性最大：-------------------------- ( )(A) N2+(B) Li2(C) B2(D) C2(E) O2-3209、下列分子的键长次序正确的是：-------------------------- ( )(A) OF-> OF > OF+(B) OF > OF-> OF+(C) OF+> OF > OF-(D) OF- > OF+> OF3210、用紫外光照射某双原子分子，使该分子电离出一个电子。
如果电子电离后该分子的核间距变短了，则表明该电子是：-------------------------- ( )(A) 从成键MO 上电离出的(B) 从非键MO 上电离出的(C) 从反键MO 上电离出的(D) 不能断定是从哪个轨道上电离出的4 / 225 / 223211、H 2 分子的基态波函数是：-----------------------------( )(A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态3212、一个分子的能级决定于分子中电子的运动、原子骨架的平动、振动和转动，将四部分运动的能级间隔分别记为∆E e ， ∆E t ， ∆E v 和∆E r 。
一般而言，它们的相对大小次序是：----------------------------- ( )(A) ∆E e > ∆E t > ∆E v > ∆E r (B) ∆E r > ∆E v > ∆E t > ∆E e(C) ∆E t > ∆E e > ∆E v > ∆E r (D) ∆E e > ∆E v > ∆E r > ∆E t3213、谐振子的零点振动能是：----------------------------- ( )(A) 0 (B) 21 h ν (C) h ν (D) 23 h ν 3214、用刚性模型处理双原子分子转动光谱， 下列结论不正确的是：------------- ( )(A) 相邻转动能级差为 2B (J +1) (B) 相邻谱线间距都为 2B(C) 第一条谱线频率为 2B (D) 选律为∆J =±1 3215、下列分子中有纯转动光谱的是：--------------- ( )(A) O 2 (B) (C) H 2 (D) HCl3216、双原子分子的振─转光谱，P 支的选律是：---------------( )(A) ∆J = +1 (B) ∆J = -1(C) ∆J = ±1 (D) 都不对 3217、对溴化氢分子在远红外区测定吸收光谱，得到一系列间距为 16.94 cm -1的谱线。