结构化学复习及答案.doc

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和表示。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 = YLCAOMO：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等建轨道和相邻原子的键轨道或其他轨道相互叠加，扩大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2px3px例：已知类氢波函数2px的各种图形，推测3px图形，下列说法错误的是（ B ）A 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Z7时，如H原子，3d轨道能级较低；当8Z20，如K原子，4S轨道能级较低，当Z21，如Sc原子，3d轨道能级较低。4、通过变分法计算得到的微观系数的能量和真实体系基础能量。答案C通过变分法计算得到的微观体系的基态能量，总是: ( D ) A.等于基态真实能量B. 大于基态真实能量C. 不大于基态真实能量D. 不小于基态真实能量5、6、由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得的量子数n，下列叙述正确的是n1,2,3，n不能为0,因为n0会使箱中值处处为0，失去意义。n也不能为负值，因为n取负值会影响物理参数的表达，如节点数目等。0的点称为节点。其数目为n-1，基态没有节点，当量子数n增加1时，节点数目也加1.例：由一维势箱的薛定谔方程求解结果所得量子数n，下面论述正确的是( C )A. 可取任一整数 B.与势箱宽度一起决定节点数C. 能量与n2成正比 D.对应于可能的简并态7、对氢原子和类氢离子的量子数l，下列叙述不正确的是l意义：1、决定了电子的原子轨道角动量的大小。 2、决定了轨道的磁矩。l0,1,2,3，n-1例：对氢原子和类氢离子的量子数l，下列叙述不正确的是（ B ）。A l的取值规定m的取值范围 B 它的取值与体系能量大小有关C 它的最大可能取值由解方程决定 D 它的取值决定了|M| = 8、离子的6s，5d，4f轨道能级顺序为：6s，4f，5d9、下列对分子轨道概念叙述正确的是 分子中每个电子都是在由各个原子核和其余电子组成的平均势场中运动，第i个电子的运动状态用波函数i描述，i称为分子中的单电子波函数，又称分子轨道。例：下列对分子轨道概念叙述正确的是（ B ）。A.描述单个电子在空间运动的状态函数B.分子中单个电子在空间运动的状态函数C.由同种原子轨道线性组合而成的新轨道D.分子中电子在空间运动的状态函数 10、下列分子或离子中不是sp3杂化的是Sp3杂化，四面体型。CH4，NH4+，ClO4-，SO42-，PO43-，SiO44-11、本征值和本证函数。某一物理量A的算符作用于某一状态函数，等于某以常数a乘以，即a称为物理量算符的本征值，称为的本征值或本征函数。 12、原子轨道是原子中的单电子函数，每个原子轨道只能容纳 2 个电子13、氢原子的电子能级由量子数 n 决定，而锂原子的电子能级由量子数 l 决定。14、SO3含有 46 离域键。15、写出下列分子的中心原子的杂化方式及分子的几何构型。如HgCl2 直线型 sp16、NO的电子组态为 （1）2（2）2（1）4（3）3（2）1 键级数为 2.5 。17、？元素的基态光谱支项符号为 （1）Si 3P0 （2）Mn 6S2/5 (3)Br 2P3/2 (4)Nb 6D1/2 (5)Ni 3F418、线性算符P书10 例题19、基态氢原子在单位体积中的电子出现概率最大值在 核附近 ，单位厚度的球壳体积中电子出现的概率最大值在 ra0 附近。20、已知Cr的原子序数为24，其核外电子排布：1s22s22p63s23p63d54s121、SO2中含有 34 离域键22、写出下列分子的中心原子杂化方式及分子的几何构型。如：Ni（CN）42- 中心原子杂化方式 dsp2或dp2s ，几何构型 平面四方形。23、2s2-r图，r=2a0处，这种函数为零的面称为 节面 ，它的存在是微观粒具有 的特殊表现。24、Ni元素的基态光谱支项符号 3F4 Hund规则：原子在同一组态时，S值最大者最稳定。S值相同时，L值最大者最稳定。一般的，L和S值相同时，电子少于半充满时，J值小，能量低；电子多于半充满时，J值大，能量低；电子等于半充满时，L=0，J=S Ni 2 1 0 -1 -2ms=1/2-1/2+1/2-1/2+1/2-1/2+1/2+1/2=1 S=1ml=22+12+02+（-1）1+（-2）1=3 L=3J=L+S，L+S-1，|L-S|=4,3,2 所以Ni的最稳定光谱支项为 3F41、 受一定势能场束缚的离子的共同特征有那些？粒子可以存在多种运动状态，他们可由1、2、n等来描述。能量量子化存在零点能没有经典运动轨道，只能概率分布。存在节点，节电多，能量高。2、 简述电离能的周期性变化规律同一周期：主族元素从IA到卤族，Z*增大，r减小，I增大。其中IA的I1最小，稀有气体的I1最大。长周期中部（过渡元素），电子依次加到次外层，Z*增加不多，r减小缓慢，I略有增加。同一主族：从上到下，最外层电子数相同，Z*增加不多，r增加为主要因素，核对外层引力依次减弱，电子易失去，I依次变小。3、4、 试分析C6H5Cl的成键情况以及Cl的活泼性。5、 如何用Einstein光子说解释光电效应。将频率为的光照射到金属上，当金属中的一个电子受到一个光子的作用时，产生光电效应，光子消失，并把它的能量传给电子。电子吸收的能量，一部分用于克服金属对它的束缚力，其余部分则表现为电子的动能式中W是电子逸出金属所需要的最小能量，称为逸出功，它等于h0；EK是电子的动能，等于mv2/2,上式解释了光电效应实验的全部结果：当hW 时，光子没有足够的能量使电子逸出金属，不发生 光电效应；当h=W 时，这时的频率是产生光电效应的临阈频率(0) ；当hW 时，从金属中发射的电子具有一定的动能，它随的增加而增加，与光强无关。但增加光的强度可增加光束中单位体积内的光子数，因此增加发射电子的数目。6、 简述电子亲和能的周期性变化规律。同一周期：从左到右，Z*增大，r减小，最外层电子数依次增多，趋向于结合电子形成8电子结构，A负值增大，卤素A呈现最大值，A为正值，稀有气体A最大正值。同一主族：从上到下，规律不明显，大部分A负值变小。Cl电子亲和能最小，N的电子亲和能是P区中除稀有气体外唯一的正值。7、 写出NO分子的价电子组态，键级数，不成对电子数，磁性。价电子组态（1）2（2）2（1）4（3）3（2）1键级数:2.5 不成对电子数： 1 磁性：顺磁性 8、 分析（C6H5）3CCl分子的成键情况，并说明Cl的活泼性。9 1011计算题1、2、计算C原子的2P电子屏蔽常数和2P电子的原子轨道能。C原子基态电子组态：1S22S22P2=1S,2S+2S,2P+2P,2P=20.85+20.35+10.35=2.75有效核电核为Z*=Z-=6-2.75=3.25 2P单