物质结构基础知识

第二章物质结构基础知识

习题

1．波函数是什么？它有明确的物理意义吗？

2．原子轨道、几率密度和电子云等概念有何联系和区别？

3．HCl是双原子分子，其共价键是否有方向性？为什么？

4．BCl3分子是平面三角形结构，而NCl3分子却是三角锥形结构，为什么？

5．为什么氢气、氦气具有最低的沸点（分别是10.29K和4.2K）？

6．计算：（1）波长为401.nm（相当于钾的紫光）的光子的质量（光速为2.998×108m/s h=6.626×10－34J.S）

（2）氢原子中的一个电子从第二能级跃迁到第一能级，发射出光子的波长是121.6nm，而从第三能级跃迁到第二能级发射出光子的波长是656.3nm，通过计算说明哪种光子的能量高。

7．下列说法对吗？如果错了应怎样改正？

（1）s电子绕核旋转时，其轨道为一圆圈，而p电子是∞形。

（2）主量子数为3时，有3s、3p、3d、3f四条轨道。

8．有没有以下电子运动状态？为什么？

(1)ψ1,1,0(2)ψ2,0,1（或－1）(3)ψ3,3,3（或－3）(4)ψ4,3,2（或－2）

9．填充

（1）填充合理的量子数

①ψ

②ψ2,( ),1,+1/2

（）,2,0,+1/2

③ψ4,2,0,( ) ④ψ2,0,( ),+1/2

(2)第16号元素其原子的外层电子结构分布方式为__________,未成对电子数有_____个.它以__________杂化轨道和氢原子的_____________轨道重叠,形成的分子其分子式为______________.该分子的空间结构是__________型.该分子(填”有”或”没有”)_____极性.

(3)以下各组分子间存在何种形式的分子间力(取向力、诱导力、色散力、氢键)?答案填入相应括号中.

1.苯和四氯化碳( )

2.甲醇与水( )

3.溴化氢气体( )

4.氨和水( )

(4)下列化合物中是否存在氢键?若存在,属哪种情况(分子间?分子内?)。答案填入括号.

①NH3（）②OH

HOOC（）

③OH

C O O H

（）④CF3H （）

⑤C2H6（）⑥CH3CONH2 （）

⑦CH3COOH （）⑧H3BO3（）

(5)根据杂化轨道理论，推断下列分子的空间结构。

SiF4BrCl2PCl3 OF2 SiHCl3

( ) ( ) ( ) （）（）

10．解释

（1）如果把铝、磷、镁三种原子在基态时的电子分布式写成如下形式是否正确？如有错，是违背了哪个原理？应如何改正？

①铝1s22s22p63s3②磷1s22s22p63s23p x23p y1③镁1s22s22p63p x13p y1

(2)常温下F2和Cl2是气体。Br2为液体，I2为固体，为什么？

(3)乙醇和二甲醚CH3OCH3是同分异构体，但前者的沸点为351.5K，后者的沸点为250K。为什么？

(4)根据杂化理论解释

①下表中各物质的中心原子是否以杂化轨道成键？为什么？若是，各以何种类型的杂化轨道成键？

②NH3和H2O分子中的键角为何小于CH4分子中的键角？CO2分子中的键角为何是180°？

11．说明以下现象

（1）水蒸气易液化，而氮气和氢气在通常条件下不易液化。

（2）通常状况下，CF4呈气态，CCl4为液态，CBr4和CI4为固态，而且熔点依次升高（但都很低）。