结构化学名词解释

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第一章结构化学

氢原子核电荷z＝1，能量可写成
1 2 e e e E mv 2 4 0 r 8 0 r 4 0 r
m e4 1 1 2 2 2 R 2 8 0 r 8 0 h n n e2
2
2
2
m e4 其中， R 2 2 13.6eV 8 0 h 当n=1时，E= -13.6 eV，称为氢原子基态的能量。
（2）玻尔假定：
1913年丹麦物理学家玻尔把量子论的基本观点应用于原子核外电子的运动，从而创立了玻尔理论。其基本论点可归纳为：
（A）原子存在于具有确定能量的稳定态（简称定态），定态中的原子不辐
Nobel 1922
射能量。
h h M （C）玻尔量子化规则： n n, n 1,2,3... ，n为量子数 2
1 1 RH ( 2 2 ) n1 n2
~
1
氢原子光谱——玻尔提出原子结构理论，主张原子能量具有不连续性。
（1）巴耳麦公式：
白光本来是由波长不同的各种颜色的光线组成，当它通过三棱镜或者光栅后便分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的连续谱带，称为连续光谱。
含有低压氢气的放电管所发生的光通过三棱镜或光栅后不是形成连续的谱带，而是形成一条一条孤立的谱线，由这些谱线构成谱图，这种光谱称为不连续光谱或线状光谱。
1.1.1 黑体辐射与能量量子化
黑体：能全部吸收外来电磁波的物体。黑色物体或开一小孔的空心金属球近似于黑体。黑体辐射：加热时，黑体能辐射出各种波长电磁波的现象。黑体辐射能量密度与波长的关系是19世纪末物理学家关心的重要问题之一.经典物理学在此遭遇严重困难：维恩公式只适用于短波部分;
由能量均分定理导出的瑞利-金斯公式则只适用于长波

结构化学课程

结构化学课程结构化学是化学领域中的一门重要课程，它研究物质的化学结构以及结构与性质之间的关系。

本文将从结构化学的基本概念、研究方法和应用领域三个方面进行阐述。

一、结构化学的基本概念结构化学是研究物质结构的科学，它关注物质中原子和分子的排列方式以及它们之间的相互作用。

结构化学的基本概念包括分子的空间构型、键的类型和键的性质。

通过研究分子的结构，我们可以理解物质的性质和反应机理。

例如，分子的手性结构决定了药物的活性，不同键的键能决定了化学反应的速率和方向。

二、结构化学的研究方法结构化学的研究方法包括实验方法和计算方法。

实验方法主要包括X射线衍射、核磁共振等技术。

通过实验方法，我们可以确定分子的准确结构，并研究其动力学和热力学性质。

计算方法主要包括量子化学计算和分子力学模拟等技术。

通过计算方法，我们可以预测分子的结构和性质，加快新材料的开发和药物的设计。

三、结构化学的应用领域结构化学在化学和材料科学的许多领域都有重要应用。

在有机合成中，结构化学可以帮助合成化学家设计更高效的反应路线，并预测反应的产物和副产物。

在药物设计中，结构化学可以帮助药物化学家设计具有特定活性的分子，并优化药物的药代动力学性质。

在材料科学中，结构化学可以帮助材料科学家设计具有特定性能的材料，如超导体和光电材料。

结构化学是化学领域中不可或缺的一门课程。

通过学习结构化学，我们可以深入了解分子的结构和性质，从而为化学研究和应用提供有力支持。

同时，结构化学也为药物设计、材料科学等领域的发展提供了基础和方法。

因此，结构化学是化学专业学生必修的一门课程，也是化学研究人员和工程师必备的基本知识。

在结构化学的学习过程中，我们需要掌握分子的空间构型和键的性质，学习实验方法和计算方法，理解结构化学在化学和材料科学中的应用。

通过课堂学习和实验实践，我们可以逐步掌握结构化学的基本概念和研究方法，培养科学思维和实验技能。

这将为我们今后的学习和科研工作打下坚实的基础。

《结构化学》课件

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contents
目录
• 结构化学简介 • 原子结构与性质 • 分子的电子结构与性质 • 晶体结构与性质 • 结构化学实验结构化学的定义
总结词
结构化学是一门研究物质结构与性质之间关系的科学。
详细描述
结构化学主要研究原子的排列方式、电子分布和分子间的相互作用，以揭示物质的基本性质和行为。
晶体的电导率、热导率等性质取决于其内部结构，不同晶体在这些方面表现出不同的特性。
晶体的力学性质
晶体材料的应用
晶体的硬度、韧性等力学性质与其内部原子排列密切相关，这些性质决定了晶体在不同工程领域的应用价值。
晶体材料广泛应用于电子、光学、激光、半导体等领域，如单晶硅、宝石等。了解晶体的性质是实现这些应用的关键。
分子的选择性
分子的选择性是指分子在化学反应中对反应物的选择性和对产物的选择性。选择性强的分子可以在特定条件下优先与某些反应物发生反应，产生特定的产物。
04
晶体结构与性质
晶体结构的基础知识
晶体定义与分类
晶体是由原子、分子或离子在空间按一定规律重复排列形成的固体物质。根据晶体内部原子、分子或离子的排列方式，晶体可分为七大晶系和14种空间点阵。
电子显微镜技术
• 总结词：分辨率和应用 • 电子显微镜技术是一种利用电子显微镜来观察样品的技术。相比光学显微镜，
电子显微镜具有更高的分辨率和更大的放大倍数，因此可以观察更细微的结构和组分。 • 电子显微镜技术的分辨率一般在0.1~0.2nm左右，远高于光学显微镜的分辨率（约200nm）。因此，电子显微镜可以观察到更小的晶体结构、病毒、蛋白质等细微结构。 • 电子显微镜技术的应用范围很广，例如在生物学领域中，可以用于观察细胞、病毒、蛋白质等生物样品的结构和形态；在环境科学领域中，可以用于观察污染物的分布和形态；在材料科学领域中，可以用于观察金属、陶瓷、高分子等材料的表面和断口形貌等。

结构化学基础知识点总结

结构化学基础知识点总结结构化学是化学的一个重要分支，主要研究物质的分子结构及其性质与变化。

以下是结构化学的基础知识点总结：1.化学键：化学键是原子之间的连接。

常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。

共价键是通过共享电子对连接原子的，离子键是通过正负离子之间的电荷吸引力连接的，金属键是由金属离子的正电荷和自由电子之间的相互作用连接的。

2.价电子：原子外层的电子称为价电子。

它们决定了原子的化学性质和与其他原子形成化学键的能力。

主族元素的价电子数等于元素的主族号减去10，而过渡金属的价电子数则根据元素的电子排布确定。

3.分子式与结构式：分子式表示化合物中原子的种类和数量，用化学符号和小标数表示，例如H2O表示水分子。

结构式更详细地表示了化合物中原子之间的连接关系，包括键的类型和数量。

常见的结构式表示方法有线条结构式、希尔伯特投影式和叠式结构式等。

4.共价键的构型理论：共价键的构型理论包括共价键构型、价层电子对斥力理论（VSEPR理论）和化学键混合理论。

共价键构型指的是取得最低能量的共价键构型，包括线性、三角形平面、四面体和八面体等几何形状。

VSEPR理论用于预测分子形状，可以通过电子云对中原子周围的电子对的排列关系来确定分子形状。

化学键混合理论解释了化学键形成的机制，通过重新配对原子的电子，可以形成不同数量和性质的化学键。

5.分子轨道理论：分子轨道理论用于描述分子中的电子分布和性质。

分子轨道是原子轨道的线性组合，可以用分子轨道能级图表示。

共价键形成时，原子轨道的重叠导致分子轨道的形成，其中有两种类型：σ（sigma）轨道和π（pi）轨道。

σ轨道沿化学键方向形成，π轨道则垂直于化学键方向形成。

分子轨道的填充遵循由低能级到高能级的原则，通过分析分子轨道能级可以预测化合物的性质。

6.杂化轨道理论：杂化轨道理论用于描述共价键的形成。

原子的轨道混合以形成杂化轨道，其形状和方向决定了化合物的几何形状。

sp轨道是最常见的杂化轨道，即包含一部分s轨道和一部分p轨道的混合轨道，类似地，sp2和sp3轨道也是常见的杂化轨道。

结构化学总结

结构化学名词解释1.量子效应：（1）粒子可以存在多种状态，它们可由φ1，φ2，···，φn等描述；（2）能量量子化；（3）存在零点能；（4）没有经典运动轨道，只有概率分布；（5）存在节点，节点多，能量高。

上述这些微观粒子的特性，统称量子效应。

2.次级键：强相互作用的化学键和范德华力之间的种种键力统称为次级键。

3.超分子：由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组装成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性，使其具有明确的微观结构和宏观特性。

4.超共轭效应：指C—H等σ键轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道互相叠加，扩大σ电子的活动范围所产生的离域效应。

5.前线轨道：分子中有一系列能及从低到高排列的分子轨道，电子只填充了其中能量较低的一部分，已填电子的能量最高轨道称为最高占据轨道（HOMO），能量最低的空轨道称为最低空轨道（LUMO），这些轨道统称前线轨道。

6.成键轨道、反键轨道、非键轨道：两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道能级的称为成键轨道，高于原子轨道能级的称为反键轨道，等于原子轨道能级的称为非键轨道。

7.群：群是按照一定规律相互联系的一些元（又称元素）的集合，这些元可以是操作、数字、矩阵或算符等。

8.对称操作：能不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作叫对称操作。

9.对称元素：对称操作所据以进行的旋转轴、镜面和对称中心等几何元素称为对称元素。

10.点阵能/晶格能：指在0 K时，1mol离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。

11.化学键：在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。

（广义：化学键是将原子结合成物质世界的作用力。

）12.黑体：一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的物体。

13.能量量子化：频率为v的能量，其数值是不连续的，只能为hv的整数倍，称为能量量子化。

结构化学重点掌握内容

结构化学重点掌握内容结构化学是研究和描述物质的组成、结构、性质及其在化学反应中的变化的一门学科。

以下是结构化学的重点掌握内容：1.原子结构和元素周期表：了解原子的组成，包括质子、中子和电子，以及元素周期表的组织和特点。

元素周期表按照元素的原子序数排列，可以根据周期表的位置推测元素的性质。

2.化学键：掌握化学键的种类和特点，包括离子键、共价键和金属键。

理解键的形成和断裂对化学反应的影响。

3.分子结构：了解分子的组成和结构，包括原子之间的排列和连接方式。

掌握分子的三维结构对其性质和反应的影响。

4.功能基团：掌握常见的有机功能基团，如醇、酮、醛等，并理解它们在有机化合物中的作用和重要性。

了解它们的命名规则和结构特点。

5.分子间相互作用力：了解分子间相互作用力对物质性质的影响，包括范德华力、氢键和离子-离子相互作用力。

理解这些相互作用力在物质的溶解、熔点和沸点等方面的作用。

6.反应速率和反应机理：掌握反应速率和反应机理的基本概念和计算方法。

理解反应动力学和化学平衡的关系，以及影响反应速率的因素。

7.配位化学：了解配位化学的基本概念和配位化合物的结构特点。

掌握配位键的形成和配位化合物的命名规则。

8.离子化合物的结构和性质：了解离子化合物的晶体结构和性质，包括离子半径比和离子键的强度。

了解溶液中离子的行为和离子反应的特点。

9.有机化学基本反应：掌握有机化学的基本反应类型，如取代反应、加成反应和消除反应。

理解这些反应的机理和实际应用。

10.分析化学方法：了解常见的分析化学方法，如质谱法、红外光谱法和核磁共振法。

理解这些方法的原理和应用。

此外，重点掌握实验技能和实验室安全知识也是结构化学的重要内容。

掌握正确的实验操作和安全措施，可以确保实验的准确性和安全性。

实验技能的掌握还包括实验仪器的使用和数据处理的方法。

总之，结构化学是化学学科的重要分支，掌握以上内容可以帮助理解物质的组成和性质，以及化学反应的基本原理和机理。

结构化学第一章

结构化学第一章第一章:结构化学概述结构化学是化学的一个重要分支,它研究化合物的结构以及这种结构与其性质之间的关系。

通过研究化学键的形成与断裂,利用现代分析仪器和计算方法,结构化学可以揭示物质的微观组织和宏观性质,对于理解化学反应机理、合成新化合物、药物设计等都具有重要的意义。

结构化学是以化学键为基础的。

化学键是由原子之间的相互作用形成的连接,它决定了分子的几何结构以及分子之间的相互作用。

在结构化学中,主要研究化学键的类型、长度、键角以及键的强度等。

在结构化学中,最重要的概念是共价键和离子键。

共价键是由共享电子对形成的,它是化学键中最常见的类型。

离子键是由正负电荷之间的相互作用形成的,它在具有高电负性的元素之间特别常见。

此外,还有极性共价键、金属键等其他类型的化学键。

化学键的长度和强度决定了分子的几何构型和化学性质。

根据分子的几何构型可以预测一些物理和化学性质,如极性、反应活性等。

通过测量不同化合物化学键的长度,可以了解原子之间的距离和键的强度,进而推断物质的性质。

除了化学键,结构化学还研究分子的键角和二面角。

键角是两个相邻的化学键之间的夹角,它决定了分子的三维形状。

通过测量和计算不同化合物的键角,可以了解分子的构型以及它们的稳定性和反应性。

而二面角则是分子内部的键之间的角度,它也对分子的结构和性质有重要的影响。

最后,结构化学利用现代分析仪器和计算方法对物质的结构进行研究。

核磁共振、质谱和X射线晶体学等分析技术可以揭示物质的分子结构。

而量子化学计算方法则可以通过模拟和预测分子的结构和性质,加快新化合物的研发过程。

总之,结构化学是一个非常重要的研究领域,它揭示了物质的微观组织和宏观性质之间的关系。

通过研究化学键的形成和断裂,结构化学可以对于合成新化合物、理解化学反应机理和设计药物等方面提供重要的指导。

结构化学

(3) 自轭算符
* ˆ ˆ 满足下式： 1 A 2 d 如果算符A
ˆ )* d ( A 2 1
或
* ˆ 1 A 1d
ˆ )* d ( A 1 1
ˆ 称为自轭算符。则A
例： i
d dx
为自轭算符，若＝eix , 请验证自轭性。验证
(4) 介绍几个常用的算符
d 例 1：算符 dx 作用到函数 (3 x 2 4 x )上的结果如下： d dx
(3 x 2 4 x ) 6 x 4

(2)
线性算符
A( 1 2 ) A 1 A 2
ˆ 满足下式：如果算符A
或
ˆ (c f c f ) c A ˆf c A ˆf A 1 1 2 2 1 1 2 2
①、光是一束光子流，光子具有能量
ε＝ hν
h：Planck常数 ν：光的频率
②、光子具有质量,但静止质量为零相对论质能联系定律： ε＝ m c2 光子质量的计算： m = ε/c2 = hν/c2 ③、光子具有动量
波长
p mc
mc 2 c

h c

h
∵ c ＝ν·λ
④、光的强度与单位体积内粒子的数目成正比
i
其中c1,c2,··· , cn为常数。 (2) 力学量的平均值力学量A的平均值:
线性叠加
a Ad
* ^
Ψ归一时
计算举例
a
Ad * d
*
^
Ψ不归一时
5、Pauli原理
假设Ⅴ 在同一原子轨道或分子轨道上，最多只能容纳两个电子，这两个电子的自旋状态必须相反。或者说，两个自旋相同的电子不能占据同一轨道。

结构化学课件

结构化学课件结构化学课件结构化学简介结构化学是在原子- 分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。

它又是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。

结构化学不但与其他化学学科联系密切，而且与生物科学、地质科学、材料科学和医药学等各学科的研究相互关联、相互配合、相互促进。

由于许多与物质结构有关的化学数据库的建立，结构化学也愈来愈被农学家和化工工程师所重视。

结构化学详细介绍结构化学首先是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。

结构化学它要从各种已知的化学物质的分子构型和运动特征中归纳出物质结构的规律性，还要从理论上说明为什么原子会结合成为分子，为什么原子按一定的量的关系结合成为数目众多的形形色色的分子，以及在分子中原子相互结合的各种作用力方式和分子中原子相对位置的立体化学特征。

结构化学还说明某种元素的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、电子组态、配位特点等结构特征。

另一方面，从结构化学的角度还能阐明物质的各种宏观化学性能（包括化学反应性能）和各种宏观非化学性能（包括各种物理性质和许多新技术应用中的技术性能等）与微观结构之间的关系及其规律性。

在这个基础上就有可能不断地运用已知的规律性，设法合成出具有更新颖、结构特点更不寻常的新物质，在化学键理论和实验化学相结合的过程中创立新的结构化学理论。

与此同时，还要不断地努力建立新的阐明物质微观结构的物理的'和化学的实验方法。

与其他的化学分支一样，结构化学一般从宏观到微观、从静态到动态、从定性到定量按各种不同层次来认识客观的化学物质。

演绎和归纳仍是结构化学研究的基本思维方法。

早期的有关物质化学结构的知识可以说是来自对于物质的元素组成和化学性质的研究。

当时人们对化学物质（包括各种单质和为数不多的几种化合物），只能从对物质组成的规律性认识，诸如定比定律、倍比定律等加以概括。

科学技术社会(名词解释)

科学.技术.社会科学:是人对自然界客观事实和规律的理性认识，它既是知识体系，又是一项重要的社会实践活动，这种组织起来的实践活动日益和现代社会的各个方面不可分割地联系在一起。

技术:是由技能、物质手段、科学知识等要素构成的动态过程，是人们根据预期的目的，综合运用科学理论、技能和物质手段所进行的一种社会活动，从而实现对自然界的变革，使之适应人类社会的需要，即所谓自然界的人工化。

科学技术与社会互动:科学技术作为人的社会活动之一，和其他类型的社会活动存在着相互影响、相互促进、互为因果的互动关系。

一方面是科学技术对其他社会活动产生的影响作用，即科学技术的社会功能；另一方面则是其他社会活动对科学技术的制约作用，这类制约作用构成科学技术发展的社会条件。

科学技术的生态调节功能:即在掌握自然规律、正确认识人类对自然过程干预不当所引起的后果的基础上，有计划、有目的地调节和控制人类改造自然的活动，应用科学技术防止和消除有害后果，有效、充分、经济地利用自然资源，维护生态平衡，创造一个适合人类生存和可持续发展的自然环境。

科学道德:是用以调整科学家之间、科学家与社会之间关系的行为规范。

科技意识:是一个人对科学技术的哲学、社会学认识和他所掌握的科学技术知识的总和。

《几何原本》:为古希腊数学家欧几里德所著。

该书把前人的数学成果用公理化的方法加以系统地整理和总结，即从若干个简单的公理出发，以严密的演绎逻辑推导出467个定理，从而把初等几何学知识构成一个完整的理论体系。

它是古希腊数学的最高成就，为古希腊科学和后世西方学术的发展起了重要的示范作用。

盖仑的“三灵气说”:为古罗马著名的医学家盖仑创立的解释人体生理过程的学说。

认为食物营养在肝脏内变成静脉血液后与“自然灵气”相结合，一部分流经肺部与空气接触后带上“活力灵气”转变成动脉血，流经大脑的动脉血中的“活力灵气”转变成“灵魂灵气”，由神经系统通至全身支配人的感觉和运动。

“三灵气说”多为臆测，有不少错误，但仍是关于人体生理过程的较为系统的学说。

结构化学绪论

1905年爱因斯坦（A. Einstein）提出相对论，在高速运动的物体的力学方面对经典力学提出重要修正与补充。过后他又在量子论和相对论基础上以光电现象作为实验基础，提出光的量子论，把对微观世界物质运动的规律的研究又推进了一大步。 1913年玻尔(N.Bohr)则把他们的理论与卢瑟福 (E.Rutherford)的原子有核模型巧妙地结合起来，第一次提出原子结构的量子理论，首次提出原子内部电子运动状况具有不连续性即量子化特性的思想，又提出定态的概念，并成功地把氢原子光谱现象与氢原子内电子运动的定态相联系起来，为运用光谱现象研究原子的内部结构提供了理论基础与成功的经验。玻尔理论的发展，使化学键的电子理论得以建立，使得化学基础理论的发展进入一个新的阶段。
推荐教学参考书
1．周公度、段连运：《结构化学基础》，北京大学出版社，1996年，第二版。 2．徐光宪、王祥云：《物质结构》，高等教育出版社，1987年，第二版。 3．潘道皑、赵成大和郑载兴:《物质结构》，高等教育出版社，1989年，第二版．
4. L. Pauling, EB Wilson 陈洪生译，量子力学导论，科学出版社，1964 5. 谢有畅，邰美成，结构化学，人民教育出版社, 1983 6. 何福诚，朱正和，结构化学，高等教育出版社, 1984 7. 张乾二，林连堂，王南钦，休克尔矩阵图形方法，科学出版社, 1983 8. Cotton著：群论在化学中的应用，福建科技出版社, 1999 9. M, Karplus & R. N. Porter: Atom Molecules
0.3结构化学的研究方法
研究方法：其一演绎法，理论到实验。其二归纳法，实验到理论。
研究途径：
研究物质结构主要采取两条途径：其一是以演绎的方法为主，即是从微观质点运动的普遍规律，即量子力学规律出发，先研究原子内电子运动的规律，其中包括电子和原子核以及电子之间相互作用的规律，由此推论原子的性质，特别要阐明元素周期律的本质。进而研究原子是如何组成分子或如何组成晶体的。为此，要探讨分子中电子在两个或多个原子核作用下以及相互作用下其运动的规律，由此探讨化学键的本质。

(完整版)结构化学总结(DOC),推荐文档

化轨道。
28. 离域 π 键：由多个原子形成的 π 型化学键称作离域 π 键。
29. 共轭效应：一般包含双键和单键相互交错排列的分子形成离域 π 键，这时不能把分子的物理和化学性质看作各个双键和单键的简单加和，分子会表现出特有的性能，称为共轭效应或离域效应。
30. 配位化合物：配位化合物简称配合物，又称络合物，是一类含有中心金属原子（M）和若干配位体（L）的化合物（MLn）。
23. 红外活性：分子的红外光谱起源于分子的振动基态 φa 与振动激发态 φb 之间的跃迁。只有在跃迁的过程中有偶极矩变化的振动，即∫φaμφbdτ 不为 0 的振动才会出现红外光谱，这称为红外活性。
24. 点群：一个有限分子的对称操作群称为点群。 25. 偶极矩：表示分子中电荷分布情况的物理量。 26. 旋光异构体：一对等同而非全同的分子，构成一对对映体，称为旋光异构体。 27. 杂化轨道：在一个原子中不同原子轨道的线性组合，称为原子轨道的杂化，杂化后的原子轨道称为杂
33. 结构基元：点阵结构中每个点阵点所代表的具体内容，即包括原子或分子的种类、数量及其在空间按一定方式排列的结构单元。
34. 晶胞：在晶体的三位周期结构中，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相同的平行六面体，作为晶体结构的基本重复单位，称为晶胞。
35. 素晶胞：能用一个点阵点代表晶胞中全部的内容者称为素晶胞，它即为一个结构基元。 36. 复晶胞：含两个或两个以上结构基元的晶胞称为复晶胞。 37. 系统消光：许多衍射有规律地、系统地不出现，衍射强度为零。 38. 金属键：在三维空间中运动、离域范围很大的电子，与正离子吸引胶合在一起，形成金属晶体，金属
原子核，而发生电子云变形，这种变形称为离子的极化。 43. 分子识别：分子识别是由于不同分子间的一种特殊的、专一的相互作用，它既满足相互结合的分子间

结构化学名词解释

1. 量子效应：（1）粒子可以存在多种状态，它们可由υ1 ，υ2，···，υn 等描述；（2）能量量子化；（3）存在零点能；（4）没有经典运动轨道，只有概率分布；（5）存在节点，节点多，能量高。

上述这些微观粒子的特性，统称量子效应。

2. 次级键：强相互作用的化学键和范德华力之间的种种键力统称为次级键。

3. 超分子：由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组装成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性，使其具有明确的微观结构和宏观特性。

4. 超共轭效应：指C—H等σ键轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道互相叠加，扩大σ电子的活动范围所产生的离域效应。

5. 前线轨道：分子中有一系列能及从低到高排列的分子轨道，电子只填充了其中能量较低的一部分，已填电子的能量最高轨道称为最高占据轨道（HOMO），能量最低的空轨道称为最低空轨道（LUMO），这些轨道统称前线轨道。

6. 成键轨道、反键轨道、非键轨道：两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道能级的称为成键轨道，高于原子轨道能级的称为反键轨道，等于原子轨道能级的称为非键轨道。

7. 群：群是按照一定规律相互联系的一些元（又称元素）的集合，这些元可以是操作、数字、矩阵或算符等。

8. 对称操作：能不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作叫对称操作。

9. 对称元素：对称操作所据以进行的旋转轴、镜面和对称中心等几何元素称为对称元素。

10. 点阵能/晶格能：指在0 K时，1mol离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。

11. 化学键：在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。

（广义：化学键是将原子结合成物质世界的作用力。

）12. 黑体：一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的物体。

13. 能量量子化：频率为v的能量，其数值是不连续的，只能为hv的整数倍，称为能量量子化。

结构化学第一章2013

二、结构化学的地位
三、学习结构化学的目的
培养用微观结构的主要观点和有关方法分析、解决化学问题的能力
四、结构化学的研究方法
1、演绎法
从微观质点的本性及运动普遍规律，即量子力学规律出发，通过逻辑思维和数学方法处理，从而弄清楚存在于原子内的电子和核之间的各种复杂的相互作用，并由此推论原子的性质和电子结构的关系。
ν0=4.39×1014HZ λ=325毫微米 νλ=c
遏制电压所做的功 =电子动能
1 2 h h 0 mv h 0 eVs 2
c h h 0 eVS
h c 6.626 10 34 3 108 Vs ( 0 ) ( 4.39 1014 ) 2伏特 e 1.6 10 19 325 10 9
h M n me vr 2
n 1,2,3
波尔量子化规则， n为量子数
C、当电子从一个定态跃迁到另一个定态，才发射或吸收辐射能。
E E2 E1 h
1 E 2 E1 h
玻尔利用这个假设，计算了氢原子定态的轨道半径及能量，成功解释了氢原子光谱。
2、归纳法
凭借一些物理测试手段，如原子光谱、分子光谱、磁共振谱和光电子能谱，以及通过对物质的电学、磁学、光学等性质的测定来了解物质内部原子排列及其中电子运动状态等，然后再把这些数据总结成规律。
五、结构化学的学习方法
♥ 把握重点（原理、概念、方法） ♥ 重视理论与实践的密切联系
♥ 学会抽象思维和运用数学工具处理问题的方法
按Planck假定，算出的辐射能E与实验观测到的黑体辐射能非常吻合：
E
2 h 3 c2
e
h / kT
1

结构化学总结(DOC)

结构化学名词解释1.量子效应：（1）粒子可以存在多种状态，它们可由υ1，υ2，···，υn等描述；（2）能量量子化；（3）存在零点能；（4）没有经典运动轨道，只有概率分布；（5）存在节点，节点多，能量高。

上述这些微观粒子的特性，统称量子效应。

2.次级键：强相互作用的化学键和范德华力之间的种种键力统称为次级键。

4.超共轭效应：指C—H等σ键轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道互相叠加，扩大σ电子的活动范围所产生的离域效应。

7.群：群是按照一定规律相互联系的一些元（又称元素）的集合，这些元可以是操作、数字、矩阵或算符等。

8.对称操作：能不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作叫对称操作。

9.对称元素：对称操作所据以进行的旋转轴、镜面和对称中心等几何元素称为对称元素。

10.点阵能/晶格能：指在0 K时，1mol离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。

11.化学键：在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。

（广义：化学键是将原子结合成物质世界的作用力。

）12.黑体：一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的物体。

13.能量量子化：频率为v的能量，其数值是不连续的，只能为hv的整数倍，称为能量量子化。

结构化学01

3.结构化学结构化学
原子轨道电子因素
化学键
结构与化学键
分子轨道成键力
分子
键角键长对称性
结构
连接形式原子间
2 学习结构化学的目的与意义
2.1 主要目的
学习本课程的主要目的，学习本课程的主要目的，就是培养学生用微观主要目的结构的主要观点和有关方法分析、解决化学问题的结构的主要观点和有关方法分析、能力。培养学生具有扎实的基础知识理论知识，为能力。培养学生具有扎实的基础知识理论知识，后续专门化课程（如有机结构理论，配位化学，后续专门化课程（如有机结构理论，配位化学，高等无机化学，仪器分析，量子化学等）等无机化学，仪器分析，量子化学等）准备好必要的理论基础。的理论基础。
2.2 学习意义
结构化学对整个化学的发展有着重要作用，结构化学对整个化学的发展有着重要作用，化学中有许多重要的理论问题和分析测试方法都以结构化学中的基本概基本理论和基本方法为基础；念、基本理论和基本方法为基础；同时结构化学在指导中学化学教学方面的作用愈来愈突出。化学教学方面的作用愈来愈突出。
2.3 应用领域
随着人们对物质微观结构认识的深入，随着人们对物质微观结构认识的深入，结构化学的基本知识已广泛地应用于化学的各个领域。特别是：基本知识已广泛地应用于化学的各个领域。特别是：当今化学已进入纳米空间( 今化学已进入纳米空间(10-9m)、皮秒时间(10-１２s)时 ) 皮秒时间( １２ ) 代，结构化学知识越显重要，很多学科领域都与结构化结构化学知识越显重要，学知识密切相关。学知识密切相关。（1）反应机理的研究（2）人工模拟生物固氮，催化剂的合成人工模拟生物固氮，（3）新材料、新药的合成新材料、

化学结构名词解释

化学结构名词解释
化学结构是指化学物质的空间排列或摆放方式。

在化学中，化学结构常用来描述分子、离子或原子之间的相对位置和连接方式。

化学结构可以通过化学式、结构公式、空间构象等形式来表示。

不同的化学结构将具有不同的化学和物理性质。

常见的化学结构名词包括：
1. 分子结构：描述化学物质中原子的相对位置和化学键的连接方式。

2. 离子结构：描述离子化合物中正负离子的排列和连接方式。

3. 构象：描述分子或离子中原子在空间中的排列方式，包括构象异构体和立体异构体。

4. 键长：指连接在一起的原子之间的距离，常用以描述化学键的强度和稳定性。

5. 键角：指三个相连原子之间的夹角，用于描述分子或离子的空间构型。

6. 立体化学：研究空间构型对化学性质和反应的影响。

7. 共价键：指两个原子通过共享电子而连接在一起的化学键。

8. 伦敦力：分子之间由于电子云的运动而引起的短暂偶极矩相互作用力。

9. 极性：指分子或化学键中正负电荷分布的不平衡状态，导致分子在电场中具有偶极矩。

10. 拉曼光谱：利用分子和化学结构的振动和转动引起的光散射现象来研究物质的方法。

以上仅为部分化学结构名词的解释，化学领域涉及的名词众多且复杂，需要具体情境来进一步解释。

结构化学1

Ev/10-9 J*m-2 2000K 5 4 3 1500K 2 1 1000K v/1014 S-1 1 2 3
许多物理学家试图用经典热力学和统计力学，运用光的波动理论和能量均分原理来解释这个结果，但他们的努力终归无效，全都失败了。 3. 普朗克（Planck）能量量子化假定： 1892年，普朗克着手解释黑体辐射实验，1900年发表能量分配定律的数学 M.Planck 形式。为了得到这个定律，他假定黑体中的原子或分子辐射能量时做简谐振动，只能取得分立单位的能量。 ε= nhν (n = 0、1、2、……) （一个最小单位hν的整数倍）
按照经典的波动学说，光的频率只和光的颜色有关，而光的能量是由光的强度决定的。光的强度越大，则能量愈大，光电子能否产生及其
动能的大小，应该由光的强度决定，不应该由光的频率决定。但实验结果与经典物理学的推论完全不符。 3. 爱因斯坦（Einstein）的光子学说
及其对光电效应的解释:
为了解释光电效应，1905年爱因
的正确表达，注意理论和实际的联系，了解“结
构决定性能，性能反应结构”的结构和性能相互
关系的原则。沟通“结构——性能——应用”的
渠道，注意基本原理和实际应用的联系，提高解
决实际问题的能力。
三、主要参考书
1、《物质结构》，第二版，徐光宪、王祥云
2、《结构化学》，郭用猷 3、《结构化学》，李炳瑞 4、《结构化学》，林梦海，林银钟 5、《结构化学》，江元生 6、《物质结构》，第二版，潘道凯
一、黑体辐射和能量量子化
1. 黑体和黑体辐射：
黑体：指能全部吸收照射到它上面的各种波长电磁波的物体。
黑体辐射：当加热黑体时发射出各种波长的电磁波，称为黑体辐射。黑体是理想的吸收体，也是理想的发射体，当把几种物体加热到同一温度时，黑体放出的能量最多。

结构化学第一章-1

1905 年 Einstain 接受量子化概念，提出了著名的光子学说。 1. 一定频率的光子能量是不连续的，也就是量子化的。光子能量的最小单位为 E=hv 2.光子不但具有能量，还有质量m，但静质量为0。
h E mc m 2 c 3.光子具有动量 h h P mc c
实验表明，单位面积所发出的不同频率辐射的速率只与温度有关，而与制作的材料无关。
借助棱镜将黑体所发出的辐射按频率分开，可以, T )d
：表示在温度 T 下，单位时间内由黑体单位表面积上所发出频率在 d 间的辐射能量。 R( , T ) ：表示黑体辐射的频率分布，称为频率分布函数. 实验得到的频率分布函数如下：
8h R( , T ) 3 hv / kT c e 1
3
与实验完全一致。与实验曲线对比，得Plank常数
ｈ＝6.62610-34J· S
这是量子革命的开端，Planck被誉为量子论的创始人，为此获1918年诺贝尔物理学奖，对科学家的思想观念产生了巨大的影响
二、光电效应光电效应是光照射到金属表面上，金属中的电子吸收光的能量，而脱出金属表面的现象。实验发现： 1. 光电子初动能与光强度无关；对于 0 时才有光电子射出，一定的金属M，光频率光电子初动能与成线性关系。 0 称为该金属的临阈频率。 2. 单位时间脱出金属表面的光电子数目与光的频率无关，与光强成正比。经典电磁理论认为光的强度取决于光的振幅，金属中电子在光的诱导下振幅应与光强成正比。不能解释光电效应。
第八章: 分子光谱（ Molecular spectra ）
晶体结构理论（ The theory of crystal structure ）

《结构化学》第四章

《结构化学》第四章第四章：结构化学结构化学是化学中的一个重要概念，是关于物质结构的研究。

在化学中，物质的性质与其分子或原子的结构紧密相关。

因此，理解和研究物质的结构对于进一步探索其性质、制备新材料和开发新药具有重要意义。

结构化学的研究主要涉及化学键、分子空间排列、晶体结构等方面。

在化学键中，主要包括共价键和离子键。

共价键是通过共享电子对来连接原子的，离子键是由带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子之间的静电力相互作用形成的。

共价键通常具有较强的稳定性，而离子键较易解离。

分子空间排列是指分子中各原子之间的相对位置关系。

这是由于原子之间的相互作用力所决定的，包括库仑引力、范德华力、氢键等。

这些相互作用力会导致分子在空间中呈现出不同的三维结构，如线性、平面、立体等。

这些结构决定了分子的性质，如极性、非极性、溶解度等。

晶体结构是指晶体中各原子或分子之间的空间排列模式。

晶体可以看作是由大量重复排列的单元结构单元组成的周期性结构。

晶体结构的研究为合成新材料和功能材料提供了重要依据。

例如，金刚石的硬度和光学性质与其密排的晶格结构有关。

此外，有机化学中的分子结构也是结构化学的重要内容之一、有机化合物中的碳原子可以通过共价键连接在一起，形成不同的碳骨架结构，如直链、支链、环和螺旋等。

这些结构决定了有机物的化学性质和反应性，如稳定性、活性、亲核性和电荷云的分布等。

总之，结构化学是化学中一个重要的研究领域，它关注物质的结构与性质之间的关系。

通过研究物质的结构，可以深入理解和解释其性质，为新材料和新药的设计和开发提供理论指导。

因此，结构化学在化学学科中具有重要的地位和作用。