结构化学李炳瑞习题
结构化学习题（选编）
（兰州大学化学化工学院李炳瑞）
习题类型包括：选择答案、填空、概念辨析、查错改正、填表、计算、利用结构化学原理分析问题；内容涵盖整个课程，即量子力学基础、原子结构、分子结构与化学键、晶体结构与点阵、X射线衍射、金属晶体与离子晶体结构、结构分析原理、结构数据采掘与QSAR等；难度包括容易、中等、较难、难4级；能力层次分为了解、理解、综合应用。
传统形式的习题，通常要求学生在课本所学知识范围内即可完成，而且答案是唯一的，即可以给出所谓“标准答案”。根据21世纪化学演变的要求，我们希望再给学生一些新型的题目，体现开放性、自主性、答案的多样性，即：习题不仅与课本内容有关，而且还需要查阅少量文献才能完成；完成习题更多地需要学生主动思考，而不是完全跟随教师的思路；习题并不一定有唯一的“标准答案”，而可能具有多样性，每一种答案都可能是“参考答案”。学生接触这类习题，有助于培养学习的主动性，同时认识到实际问题是复杂的，解决问题可能有多钟途径。但是，这种题目在基础课中不宜多，只要有代表性即可。
以下各章的名称与《结构化学》多媒体版相同，但习题内容并不完全相同。
第一章量子力学基础
1.1 选择题
(1) 若用电子束与中子束分别作衍射实验，得到大小相同的环纹，则说明二者
(A) 动量相同(B) 动能相
同(C) 质量相同
(2) 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)
(C)
(3) 若∫|ψ|2dτ=K，利用下列哪个常数乘ψ可以使之归一化：
(A) K (B)
K2 (C) 1/
(4) 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
(5) 对于厄米算符, 下面哪种说法是对的
(A) 厄米算符中必然不包含虚数
(B) 厄米算符的本征值必定是实数
(C) 厄米算符的本征函数中必然不包含虚数
(6) 对于算符?的非本征态Ψ
(A) 不可能测量其本征值g.
(B) 不可能测量其平均值
(C) 本征值与平均值均可测量，且二者相等
(7) 将几个非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
1.2 辨析下列概念，注意它们是否有相互联系, 尤其要注意它们之间的区别：
(1) 算符的线性与厄米性
(2) 本征态与非本征态
(3) 本征函数与本征值
(4) 本征值与平均值
(5) 几率密度与几率
(6) 波函数的正交性与归一性
(7) 简并态与非简并态
1.3 原子光谱和分子光谱的谱线总是存在一定的线宽，而且不可能通过仪器
技术的改进来使之无限地变窄. 这种现象是什么原因造成的？
1.4 几率波的波长与动量成反比. 如何理解这一点?
1.5 细菌的大小为微米量级, 而病毒的大小为纳米量级. 试通过计算粗略
估计: 为了观察到病毒, 电子显微镜至少需要多高的加速电压.
1.6 将一维无限深势阱中粒子的波函数任取几个, 验证它们都是相互正交
的.
1.7 厄米算符的非简并本征函数相互正交. 简并本征函数虽不一定正交,
但可用数学处理使之正交. 例如，若ψ
1与ψ
2
不正交，可以造出与ψ
1
正
交的新函数ψ’2
ψ’2=ψ2+cψ1
试推导c的表达式(这种方法称为Schmidt正交化方法).
1.8 对于一维无限深势阱中粒子的基态, 计算坐标平均值和动量平均值,
并解释它们的物理意义.
1.9 一维无限深势阱中粒子波函数的节点数目随量子数增加而增加. 试解
释: 为什么节点越多, 能量越高. 再想一想: 阱中只有一个粒子, 它是
如何不穿越节点而出现在每个节点两侧的?
1.10 下列哪些函数是d2/dx2的本征函数: (1) e x (2) e2x (3) 5sin x (4)
sin x+cos x (5)x3. 求出本征函数的本征值.
1.11 对于三维无限深正方形势阱中粒子, 若三个量子数平方和等于9, 简并度是多少?
1.12 利用结构化学原理，分析并回答下列问题：
纳米粒子属于介观粒子，有些性质与宏观和微观粒子都有所不同. 不过，借用无限深势阱中粒子模型，对纳米材料中的“量子尺寸效应”还是
可以作一些定性解释.例如: 为什么半导体中的窄能隙（<3eV）在纳米颗
粒中会变宽, 甚至连纳米Ag也会成为绝缘体?
第二章原子结构
2.1 选择题
(1) 对s、p、d、f 原子轨道进行反演操作，可以看出它们的对称性分别是
(A) u, g, u, g (B) g, u, g, u (C) g, g, g, g
(2) H原子的电离能为13.6 eV, He+的电离能为
(A) 13.6 eV (B) 54.4
eV (C) 27.2 eV
(3) 原子的轨道角动量绝对值为
2(B)
(A) l（l+1）
(C) l
(4) p2组态的原子光谱项为
(A) 1D、3P、1S(B) 3D、1P、
3S(C) 3D、3P、1D
(5) Hund规则适用于下列哪种情况
(A) 求出激发组态下的能量最低谱项
(B) 求出基组态下的基谱项
(C) 在基组态下为谱项的能量排序
(6) 配位化合物中d→d跃迁一般都很弱，因为这种跃迁属于：
(A) g←/→g(B)
g←→u(C) u←/→u
(7) Cl原子基态的光谱项为2P，其能量最低的光谱支项为
(A) 2P3/2 (B) 2P1/2
(C) 2P0
2.2 辨析下列概念，注意它们的相互联系和区别：
(1) 复波函数与实波函数
(2) 轨道与电子云
(3) 轨道的位相与电荷的正负
(4) 径向密度函数与径向分布函数
(5)原子轨道的角度分布图与界面图
(6)空间波函数、自旋波函数与自旋-轨道
(7)自旋-轨道与Slater行列式
(8)组态与状态
2.3 请找出下列叙述中可能包含着的错误，并加以改正：
原子轨道（AO）是原子中的单电子波函数，它描述了电子运动的确切轨迹. 原子轨道的正、负号分别代表正、负电荷. 原子轨道的绝对值平方就是化学中广为使用的“电子云”概念，即几率密度. 若将原子轨道乘以任意常数C，电子在每一点出现的可能性就增大到原来的C2倍.
2.4
(1) 计算节面对应的θ;
(2) 计算极大值对应的θ;
(3) 在yz平面上画出波函数角度分布图的剖面, 绕z轴旋转一周即成波
函数角度分布图. 对照下列所示的轨道界面图, 从物理意义和图形
特征来说明二者的相似与相异.
2.5 氢原子基态的波函数为
试计算1/r的平均值，进而计算势能平均值
此即
量子力学维里定理,适用于库仑作用下达到平衡的粒子体系 (氢原子基态只有一个1s电子,其能量等于体系的能量) 的定态, 对单电子原子和多电子原子具有相同的形式.
2.6 R. Mulliken用原子中电子的电离能与电子亲合能的平均值来定义元素电
负性. 试从原子中电子最高占有轨道（HOMO）和最低空轨道（LUMO）的角度想一想，这种定义有什么道理？
2.7 原子中电子的电离能与电子亲合能之差值的一半, 可以作为元素化学硬
度的一种量度（硬度较大的原子，其极化率较低）. 根据这种定义，化学硬度较大的原子，其HOMO与LUMO之间的能隙应当较大还是较小？
2.8 将2p+1与2p-1线性组合得到的2p x与2p y, 是否还有确定的能量和轨道角动
量z分量？为什么？
2.9 原子的轨道角动量为什么永远不会与外磁场方向z重合, 而是形成一定
大小的夹角? 计算f轨道与z轴的所有可能的夹角. 为什么每种夹角对应于一个锥面, 而不是一个确定的方向?
2.10 快速求出P原子的基谱项.
2.11 Ni2+的电子组态为d8, 试用M L表方法写出它的所有谱项, 并确定基谱项.
原子光谱表明, 除基谱项外, 其余谱项的能级顺序是1D<3P<1G<1S, 你是否能用Hund规则预料到这个结果?
2.12 d n组态产生的谱项, 其宇称与电子数n无关, 而p n组态产生的谱项, 其
宇称与电子数n有关. 为什么？
2.13 试写出闭壳层原子Be的Slater行列式.
2.14 Pauli原理适用于玻色子和费米子, 为什么说Pauli不相容原理只适用
于费米子?
第三章双原子分子结构与化学键理论
3.1 选择题
(1) 用线性变分法求出的分子基态能量比起基态真实能量，只可能
(A) 更高或相等(B) 更低(C) 相等
(2) 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
(3) 下列哪一条属于所谓的“成键三原则”之一：
(A) 原子半径相似(B) 对称性匹配(C) 电负性相似
(4) 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
(5) 氧的O
2+ , O
2
, O
2
- , O
2
2-对应于下列哪种键级顺序
(A) 2.5， 2.0, 1.5, 1.0
(B) 1.0, 1.5， 2.0, 2.5
(C) 2.5， 1.5, 1.0 2.0
(6) 下列哪些分子或分子离子具有顺磁性
(A) O
2、NO (B) N
2
、
F 2
(C) O
2
2+、NO+
(7) B
2
和C
2
中的共价键分别是
（A）π
1+π
1
，π+π（B）π+π，π
1
+π
1
（C）
σ+π,σ
3.2 MO与VB理论在解释共价键的饱和性和方向性上都取得了很大的成功, 但
两种理论各有特色. 试指出它们各自的要点 (若将两种理论各自作一些改进, 其结果会彼此接近).
3.3 考察共价键的形成时, 为什么先考虑原子轨道形成分子轨道, 再填充电
子形成分子轨道上的电子云, 而不直接用原子轨道上的电子云叠加来形成分子轨道上的电子云?
3.4 “成键轨道的对称性总是g, 反键轨道的对称性总是u”. 这种说法对不
对? 为什么?
3.5 一般地说, π键要比σ键弱一些. 但在任何情况下都是如此吗? 请举实
例来说明.
3.6 N
2
作为配位体形成配合物时, 通常以2σg电子对去进行端基配位(即N ≡N→), 而不以1πu电子对去进行侧基配位。主要原因是什么？
3.7 “磁化水”的特殊功能是一个议论甚广的话题。然而，如果样品是相
当纯净的水，特别是不含任何磁性杂质，经过“磁化”的水会有什么特殊功能吗？
3.8 O
2
-是一种氧自由基(有时加一个点表示它的自由基特征), 能使细胞质和细胞核中的核酸链断裂, 引起肿瘤、炎症、衰老等病变. 活性氧与人体健
康的关系是一个新兴的研究领域. 人体内过多的O
2
-是通过什么来清除的?
试查阅文献了解其研究动态, 并回答问题.
3.9 固氮酶的化学模拟是一个具有重大的理论意义和实用价值的课题. 请通
过全球信息网(WWW)了解其最新研究动态.
3.10 计算一组等性sp2杂化轨道相互之间的夹角，与乙烯中的键角进行比较.
3.11 (1) 观察σ、π和δ分子轨道，它们各有多少个包含着键轴的节面？
(2) 分子轨道中还有一种φ轨道，具有3个包含键轴的节面. 什么样的原
子轨道才可能形成φ分子轨道?
3.12 在异核双原子分子中, 对成键轨道和反键轨道的较大贡献分别来自什么
样的原子? 为什么?
却主要是有了生物的光合作用后3.13 地球的年龄约为46亿年, 但大气中的O
2
才积累起来的. 试查阅文献, 了解氧和臭氧在地球上的积累过程，以及生态系统中的氧循环.
3.14 氢能是一种清洁能源, 是未来的理想能源. 试查找有关的共价键能数据,
计算氢燃烧生成1mol水可以放出多少能量. 目前这种能源使用的还很少, 有哪些主要原因? 如果用电解水来大规模地制取氢气, 有没有实际意义?
3.15 双原子分子和一些小分子的结构比较简单, 但它们在自然界中的作用却不
是无关紧要的. 试论述: 在环境与生态问题上, 哪些双原子分子和小分子具有重要影响? 它们是如何发挥作用的? 这些作用对人类有益还是有害?
我们如何强化或抑制这些作用?
中, CO键长增加为3.16 自由状态的CO键长为112.9pm. 在配合物Ni(CO)
4
115pm且振动频率下降. Ni-C键长为182pm, 比一般估计的σ键(192 pm)要短. 综合这些现象, 可以说明什么问题?
第四章分子对称性与群论初步
4.1 选择题
(1) 丙二烯属于D2d点群，表明它有
(A) 两个小π键(B) 一个
(C) 两个
(2) C
60、NH
3
、立方烷的分子点群分别是
(A) C1、C2、C3(B) D2、C4v、
T
d
(C) I h、C3v、O h
(3) 下列哪种说法是正确的（C*代表不对称碳原子）：
(A) 含C*的分子并非都有旋光性，不含C*的分子并非都无旋光性
(B) 含C*的分子必定都有旋光性，不含C*的分子必定都无旋光性
(C) 含C*的分子并非都有旋光性，不含C*的分子必定都无旋光性
(4) 化学中的R-S [拉丁字母rectus（右）与sinister(左)]命名法的用途
之一是
(A) 区分顺反异构体
(B) 直接表示分子的旋光方向
(C) 区分对映异构体
(5) 含有不对称C原子但能与其镜象重合的化合物是
(A) 内消旋化合物(B) 外消旋化合
物(C) 不对称分子
(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 、C s
(7) 非极性分子的判据之一是
(A) 所有对称元素交于唯一一点
(B) 至少有两个对称元素只交于唯一一点
(C) 两个对称元素相交
(8) 下列哪种分子可能具有旋光性：
(A) 丙二烯(B) 六螺环烃(C) C
60
(9) [Co（NH
3）
4
（H
2
O）
2
]3+能够有几种异构体：
(A) 2 (B)
3 (C) 6
(10) 一个分子的分子点群是指：
(A) 全部对称操作的集合
(B) 全部对称元素的集合
(C) 全部实对称操作的集合
(11) 群中的某些元素若可以通过相似变换联系起来，它们就共同组成
(A) 一个类(B) 一个子
群(C) 一个不可约表示
(12) 几个不可约表示的直积是
(A) 可约表示(B) 不可约表
示(C) 可约表示或不可约表示
(13) 水分子B
1
振动的基包括x和xz, 这种振动
(A) 只有红外活性(B) 只有拉曼活性(C) 兼有红外和拉曼活性
4.2PCl
5气体是分子化合物，其固体是PCl
4
+、 PCl
6
-的离子化合物。试分析这
三种分子或分子离子分别是什么形状？什么点群?
4.3 确定下列分子或离子的点群:
I 3- ICl
3
IF
5
PCl
3
PCl
3
F
2
PF
5
SCl
2
SF
4
SF
6
SnCl
2
XeF
4 XeO
4
其中哪些具有偶极矩? 属于什么点群?
4.4 SS型乙胺丁醇具有抗结核菌的药效,而它的对映异构体——RR型乙胺丁
醇却能导致失明. 类似的问题在药物化学中相当普遍地存在，试查阅文
献，找出一些类似的实例. 如何从生物化学的角度理解这种差异？药物的不对称合成越来越受到化学家的普遍关注，这类受关注的分子通常属于哪些点群？为什么？
4.5 由C
60
所属的I h点群的特征标表，判断C60分子轨道可能的简并度和最高简并度(可能的而不是必然的).试用某种简单的量子化学软件(如HyperChem)
计算来验证你的判断,并观察C
60
的HOMO与LUMO简并度分别为多少?
4.6 cis-[PdCl
2(NH
3
)
2
]和trans-[PdCl
2
(NH
3
)
2
]都是平面四方型结构. (1)若将
NH
3
视为一个整体, cis-与trans-异构体分别属于什么点群? (2)它们的Pd-Cl对称伸缩和反对称伸缩振动都在200~400cm-1之间, 如何由振动光谱鉴别cis-与trans-异构体?
4.7 对D4h群, 求出直积A2g B1g和E u2, 它们还是否可约表示? 如果不是, 用约化
公式进行约化.
4.8 乙烷分子由交叉式构象开始绕C-C键转动, 直至变为重叠式, 先后经历
哪几种点群?
4.9 用8个点连成一个正方体, 然后在面心处逐步加上点. 面心的点数从1
到6, 总共可以产生多少种模式(每一种模式都包括正方体顶点)? 分别属于什么点群?
4.10 先分别写出绕z轴转动和以xy为镜面的反映操作矩阵. 证明: C2(z)与σxy
的两种操作等效于通过坐标原点的反演.
4.11 以D6h群为例, 验证: 由两个不同的不可约表示的特征标作为分量的矢量
正交.
第五章多原子分子的结构与性质
5.1 选择题
(1) 用VSEPR理论判断，IF5的几何构型是
(A) 三角双锥 (B) 正四棱
锥(C) 平面五边形
(2) 共轭有机分子的哪种原子上易发生游离基反应：
(A) ρ较大者(B) F较大
者(C) 任意原子
(3) 己三烯电环化反应, 在加热条件下保持什么对称性不变？
(A) C2 (B)
m (C) m和
C
2
(4) 分子的下列哪些性质必须用离域分子轨道来描述
(A) 电子能谱、电子光谱
(B) 偶极矩、电荷密度
(C) 键长、键能
5.2 原子在不同的条件下可能形成不同的键型. 试以H为例, 说明它可以形
成哪些类型的键, 并各举一、二实例.
5.3 在形成分子加合物F
3B-NH
3
时，是BF
3
还是NH
3
的构型变化大？为什么？
B-F键长和N-H键长哪一种变化大？变长还是变短了？为什么？
5.4 由下列HMO行列式反推出共轭分子的骨架
5.5 三亚甲基甲基有四个大π分子轨道，按能级由高到低排列如下, 中心C原子编号为4.先说明：计算中心C 原子的π键级时，只需要哪个或哪些大π分子轨道？为什么？然后计算中心C原子的π键级.
5.6 用SHMO法求环丙烯基C
3H
3
.的离域π键分子轨道(注意利用对称性)并画出
图形, 观察轨道节面数目和分布特点; 计算C原子的π电子密度、π键级和自由价，画出分子图.
5.7 对V型的烯丙基CH
2=CH-CH
2
.(注意: 不要与丙烯基CH
3
-CH=CH.混淆)作
SHMO计算,并与环丙烯基的离域π轨道能级进行比较, 看这两种分子的能级分布各有什么特点.
5.8 若将烯丙基CH
2=CH-CH
2
.的C依此编号, 有人说，即使不作任何理论计算，
也可知烯丙基没有
形式的π型分子轨道，这是真的
吗？为什么？
5.9 用SHMO法计算四次甲基乙烷的离域π键分子轨道、π键级和自旋多重度.
（1）预测它是否可能具有顺磁性；（2）画出所有离域π键分子轨道的图形，借助于分子点群特征标表，确定每一个轨道属于哪种不可约表示.
计算时注意: (1) 用什么方法展开Hückel行列式; (2) 求解过程中如何充分利用分子的对称性.
5.10 假设环丁二烯为平面四方结构, HOMO与LUMO分别如下:
试判断, 环丁二烯受热二聚是以内型方式(左下)还是外型方式(右下)反
应:
5.11 下列反应是某种特殊反应的一例, 计算的反应焓通常与实验结果符合得
相当好.
CH
3CHO + C
2
H
6
CH
3
COCH
3
+ CH
4
试说明这类反应有什么特点, 再查阅有关的键焓数据, 估算其反应焓,
与实验值ΔH=-41.42kJ mol-1相比较.
5.12 氯代芳烃对水生生物的急性毒性与其HOMO关系密切, 已知毒性顺序是
1，2，4-三氯苯>1，2，3-三氯苯>氯苯. 如果有条件, 用某种量子化学软件计算这三种化合物的HOMO能量. 试推测: 在引起中毒的过程中，电子
是从氯代芳烃流向了生物体？还是相反？（应当说明, 这只是作为一个简单的练习. 在科研中，要得到这种结论通常需要有一系列化合物，而不能只用少数几种）.
5.13 8-N法则的适用范围是什么？它在哪些情况下可能会失效？
5.14 VSEPR理论的适用范围是什么？它在哪些情况下可能会失效？
5.15 离域分子轨道为什么可以“定域化”？什么样的分子轨道不能被定域
化？
5.16 通过全球信息网（WWW）了解球烯包合物和树状大分子的最新研究动态.
5.17 填空（6分）：
在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的C2轴在（）旋过程中会消失，而镜面在（）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（）相连、A与（）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（）连线相交，一条A-A连线只能与另一条（）连线相交。
第六章晶体的点阵结构与X射线衍射法
6.1 选择题
(1) 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
(2) 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
(3) 下列哪两种晶体具有不同的点阵型式:
(A) NaCl与CsCl (B) NaCl与
(C) NaCl与立方ZnS
CaF
2
结构化学第一章习题
第一章习题 一、选择题 1. 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---------------( ) (A) λc h E = (B) 22 2λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以 2. 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 3. 一个在一维势箱中运动的粒子， (1) 其能量随着量子数n 的增大：------------------------ ( ) (A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 (2) 其能级差 E n +1-E n 随着势箱长度的增大：-------------------( ) (A) 越来越小 (B) 越来越大 (C) 不变 4. 关于光电效应，下列叙述正确的是：(可多选) ---------------------------------（ ） (A)光电流大小与入射光子能量成正比 (B)光电流大小与入射光子频率成正比 (C)光电流大小与入射光强度成正比 (D)入射光子能量越大，则光电子的动能越大 5. 下列哪几点是属于量子力学的基本假设(多重选择)：-------------------------（ ） (A)电子自旋(保里原理) (B)微观粒子运动的可测量的物理量可用线性厄米算符表征 (C)描写微观粒子运动的波函数必须是正交归一化的 (D)微观体系的力学量总是测不准的，所以满足测不准原理 6. 描述微观粒子体系运动的薛定谔方程是：--------------------------------------（ ） (A) 由经典的驻波方程推得 (B) 由光的电磁波方程推得 (C) 由经典的弦振动方程导出 (D) 量子力学的一个基本假设 二、填空题 1. 光波粒二象性的关系式为_______________________________________。 2. 在电子衍射实验中，│ψ│2对一个电子来说，代表___________________。 3. 质量为 m 的一个粒子在长为l 的一维势箱中运动， (1) 体系哈密顿算符的本征函数集为_______________________________ ； (2) 体系的本征值谱为____________________，最低能量为____________ ； (3) 体系处于基态时， 粒子出现在0 ─ l /2间的概率为_______________ ； (4) 势箱越长， 其电子从基态向激发态跃迁时吸收光谱波长__________； 三、问答题 1. 写出一个合格的波函数所应具有的条件。 2. 指出下列论述是哪个科学家的功绩： (1)证明了光具有波粒二象性； (2)提出了实物微粒具有波粒二象性； (3)提出了微观粒子受测不准关系的限制； (4)提出了实物微粒的运动规律-Schr?dinger 方程； (5)提出实物微粒波是物质波、概率波。 四、计算题 1. 一子弹运动速率为300 m·s -1，假设其位置的不确定度为 4.4×10-31 m ，速率不确定度为 0.01%×300 m·s -1 ，根据测不准关系式，求该子弹的质量。 2. 计算德布罗意波长为70.8 pm 的电子所具有的动量。
应用化学《结构化学》期末考试试卷A答案
贵州师范大学2008 — 2009 学年度第 一 学期 《结构化学》课程期末考试试卷评分标准 (应用化学专业用,A 卷；闭卷) 物理常数: m e = 9.109×10-31 kg; e = 1.602×10-19 C; c = 2.998×108 m/s; h = 6.626×10-34 J ·s; 一、填空题（本大题共20空，每空 2 分，共 40 分）请将正确答案填在横线上。 1. 结构化学是研究 物质的微观结构及其宏观性能关系 的科学。 2. 测不准原理意义是: 不可能同时准确测定微观体系的位置坐标和动量 。 3. 态叠加原理是: 由描述某微观体系状态的多个波函数ψi 线性组合而成的波函数ψ也能描述这个微观体系的状态 。 4. 若Schr?dinger (薛定谔)方程?ψ = E ψ成立，力学量算符?对应的本征值是 E 。 5. 变分原理: 用试探波函数求解所得到体系的能量总是不低于体系基态真实的能量 。 6. H 2+成键轨道是 ψ1 ，反键轨道是 ψ2 ，电子总能量是ab S E ++= 11β α，键级为 0.5 。 7. 等性sp 3 杂化，杂化指数是 3 。该杂化轨道p p s s sp c c 22223φφ+=Φ,则2 1c +2 2c = 1 。 8. 根据休克尔分子轨道(HMO)理论，苯分子中六个π电子的离域能是: 2β 。 9. O 2分子的键级是 2 , 分子中有 2 个单电子，分子是顺磁性，磁矩为2.828 B. M.。 10. 丁二烯分子C (1)H 2—C (2)H —C (3)H —C (4)H 2的四个π分子轨道和能级分别是: ψ1 = 0.3717φ1 + 0.6015φ2 + 0.6015φ3 + 0.3717φ4, E 1 = α + 1.618β ψ2 = 0.6015φ1 + 0.3717φ2 - 0.3717φ3 - 0.6015φ4, E 2 = α + 0.618β ψ3 = 0.6015φ1 - 0.3717φ2 - 0.3717φ3 + 0.6015φ4, E 3 = α - 0.618β ψ4 = 0.3717φ1 - 0.6015φ2 + 0.6015φ3 - 0.3717φ4, E 4 = α - 1.618β 由此可知，丁二烯π分子轨道的HOMO 是ψ2, LUMO 是 ψ3 , 四个π电子的总能量是4α + 4.742β, 这四个π电子的稳定化能是 |0.742β| ; C (1)—C (2)之间总键级为 1.894 , C (2)—C (3)之间的总键级为 1.447 ; 已知碳原子的最大成键度是4.732，则C (1)的自由价为 0.838 , C (2)的自由价为 0.391 。 二、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 11. (A) 12. (C) 13. (D) 14. (A) 15. (A) 16. (D) 17. (D) 18. (D) 19. (B) 20. (B) 三、判断题(本大题共10小题，每小题1分，共10分):对的在括号内画√，错的画× 21. × 22. √ 23. √ 24. √ 25. √ 26. √ 27. √ 28. √ 29. √ 30. √ 四、名词解释(本题共5小题，每小题2分，共10分) 31. [分子]: 保持物质化学性质不变的最小微粒 32. [分子轨道]: 描述分子中电子运动状态的数学函数式 33. [算符]: 用于计算力学量的运算规则 34. [分裂能]: 配位中心原子(过渡金属原子或离子)在配位场作用下其d 轨道分裂为高能级和低能级，高–低能级差即分裂能 35. [John –Teller(姜泰勒)效应]: 过渡金属原子或离子在配位场作用下其d 轨道分裂后使d 轨道中电子分布不均而导致配合物偏离正多面体的现象 五、计算题(本大题共4小题，任选两小题，每小题10分，共20分) 36. 对共轭体系: 将π电子简化为一维势箱模型，势箱长度约为1.3×10-9 米，计算π电子跃迁时所吸收光的最大波长。 解：分子中共有10个π电子，电子排布为: 252 42322 21ψψψψψ。电子从能量最高的占据轨道5ψ跃迁到能量最低的轨道6ψ上所需要的能量: 19 2 93123422222210925.3) 103.1(101.98)10626.6()56(8)56(----?=??????-=-=?ml h E n (焦) ()() 1119 8 3410064.510 925.310998.210626.6---?=????=?=E hc λ(米)
结构化学课后答案第二章
02 原子的结构和性质 【】氢原子光谱可见波段相邻4条谱线的波长分别为、、和，试通过数学处理将谱线的波数归纳成为下式表示，并求出常数R 及整数n 1、n 2的数值。 2 21211 ( )R n n ν=-% 解：将各波长换算成波数： 1656.47nm λ= 1115233v cm - -= 2486.27nm λ= 1220565v cm - -= 3434.17nm λ= 1323032v cm - -= 4410.29nm λ= 1424373v cm - -= 由于这些谱线相邻，可令1n m =，21,2,n m m =++……。列出下列4式： ()2 2152331R R m m = - + ()22205652R R m m =- + ()2 2230323R R m m = - + ()2 2243734R R m m =- + (1)÷(2)得： ()()()2 3212152330.7407252056541m m m ++==+ 用尝试法得m=2（任意两式计算，结果皆同）。将m=2带入上列4式中任意一式，得： 1109678R cm -= 因而，氢原子可见光谱（Balmer 线系）各谱线的波数可归纳为下式： 221211v R n n - ??=- ? ?? 式中， 1 12109678,2,3,4,5,6R cm n n -===。 【】按Bohr 模型计算氢原子处于基态时电子绕核运动的半径（分别用原子的折合质量和电子的质量计算并精确到5位有效数字）和线速度。 解：根据Bohr 提出的氢原子结构模型，当电子稳定地绕核做圆周运动时，其向心力与核和电子间的库仑引力大小相等，即：
结构化学试卷(附答案)
《结构化学》课程 A 卷 专业班级： 命题教师： 审题教师： 学生姓名： 学号： 考试成绩： 一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分） 得分： 分 1、自轭算符的本征值一定为实数。 （ ） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。 （ ） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。 （ ） . 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（ ） 5、同核双原子分子中两个2p 轨道组合总是产生型分子轨道。 （ ） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性的。 （ ） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H π的具体形式。 （ ） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n 点群。 （ ） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。 （ ） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。 （ ） 二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分） 得分： 分 — 1、关于光电效应，下列叙述正确的是： （ ） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大 2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到 它的运动轨迹，这是由于下列何种原因： （ ） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密
C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、 | 4、 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 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘 可以使之归一化 ( ) A ． K B ． K 2 C ．K /1 D. K 5、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) ~ A ．是该算符的本征函数 B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数 D ．与该算符毫无关系 6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是： （ ） A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3) 7、处于状态2sin()x a a πψ= 的一维势箱中的粒子，其出现在x =2 a 处的概率密度为 ( ) A. 0.25ρ= B. 0.5ρ= C. 2/a ρ= D. ()1/2 2/a ρ= 8、 He +在321 ψ状态时，物理量有确定值的有 ( ) A ．能量 B ．能量和角动量及其沿磁场分量 ^ C ．能量、角动量 D ．角动量及其沿磁场分量 9、下列归一化条件正确的是 （ ） A. ?∞ =02 1d r ψ B. ?∞ =02 1d r R C. ??∞ =0π 2021d d φθY D. ?=π 02 1d sin θθΘ 10、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，正确
结构化学习题答案
《结构化学》第三章习题 3001 H 2+的H ?= 212 - a r 1 - b r 1 +R 1， 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 3002 分析 H 2+的交换积分(积分) H ab 为负值的根据。 3003 证明波函数 ()()() ()b a b a ψψψψψψS S s 1s 121u s 1s 121g 221221--=++= 是相互正交的。 3004 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 3006 什么叫分子轨道？按量子力学基本原理做了哪些近似以后才有分子轨道的概念？ 这些近似的根据是什么？ 3007 描述分子中 _______________ 空间运动状态的波函数称为分子轨道。 3008 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 3009 试述由原子轨道有效地形成分子轨道的条件。 3010 在 LCAO-MO 中，所谓对称性匹配就是指两个原子轨道的位相相同。这种说法是否 正确？ 3011 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
结构化学试题库
结构化学试题库 一、选择题（本题包括小题，每小题2分，共分，每小题只有一个选项符合 题意） 1．若力学量E、F、G 所对应的的三个量子力学算符有共同的本征态，则（ A ）。 （A）E、F、G可同时确定（B）可同时确定其中二个力学量 （C）可确定其中一个力学量（D）三个力学量均无确定值 2．对长度为l的一维无限深势箱中的粒子（ C ）。（A）Δx = 0 Δp2x= 0 （B）Δx = lΔp x = 0 （C）Δx = lΔp x2= 0 （D）Δx = 0 Δp x= 0 3．在长度为0.3 nm的一维势箱中，电子的的基态能量为4eV，则在每边长为0.1 nm的三维势箱中，电子的基态能量为（ C ）。 （A）12 eV （B）36 eV （C）108 eV （D）120 eV 4．质量为m的粒子放在一维无限深势箱中，由薛定谔(Schrodinger)方程的合理解可知其能量的特征为（ D ）。 （A）可连续变化（B）与势箱长度无关 （C）与质量m成正比（D）由量子数决定 5．与微观粒子的能量相对应的量子力学算符是（ D ）。 （A）角动量平方算符（B）勒让德（Legendre）算符 （C）交换算符（D）哈密顿（Hamilton）算符 6．氢原子的2p x状态（ D ）。（A）n = 2，l = 1，m = 1，m s= 1/2 （B）n = 2，l = 1，m = 1，m s未确定（C）n = 2，l = 1，m = －1，m s未确定（D）n = 2，l = 1，m 、m s均未确定7．组态(1s)2(2s)2(2p)1（ B ）。 （A）有偶宇称（B）有奇宇称 （C）没有确定的宇称（D）有一定的宇称，但不能确定 8．如果氢原子的电离能是13.6eV，则He+的电离能是（ C ）。 （A）13.6eV （B）6.8eV （C）54.4eV （D）27.2eV 9．一个电子在s轨道上运动，其总角动量为（ D ）。 （A）0 （B）1/2（h / 2π）（C）h / 2π（D）（√3 / 2）（h / 2π）10．O2与O2+比较（ D ）。 （A）O2+的总能量低于O2的总能量 （B）O2+的总能量与O2的总能量相同，而O2+的解离能高于O2的解离能（C）O2+的总能量高于O2的总能量，但O2+的解离能低于O2的解离能 （D）O2+的总能量高于O2的总能量，O2+的解离能亦高于O2的解离能11．双原子分子在平衡核间距时，与分离原子时比较（ C ）。 （A）平均动能和平均势能均降低（B）平均动能降低而平均势能升高 （C）平均势能降低而平均动能升高（D）平均势能降低而平均动能不变12．He2+中的化学键是（ C ）。 （A）单电子σ键（B）正常σ键（C）三电子σ键（D）三电子π键13．氨分子的可能构型是．（ B ）。 （A）平面正方形（B）锥形（C）线型（D）正四面体
结构化学试卷附答案
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《结构化学》课程 A卷 专业班级：命题教师：审题教师： 学生姓名：学号：考试成绩： 一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分） 得分：分 1、自轭算符的本征值一定为实数。（） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。（） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。（） 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（） 5、同核双原子分子中两个2p轨道组合总是产生型分子轨道。（） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性 的。（） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H 的具体形式。（） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n点群。（） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。（） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。（） 二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分）得分：分 1、关于光电效应，下列叙述正确的是：（） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大
2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到它的运动 轨迹，这是由于下列何种原因： （ ） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、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 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘可以使之归一化 ( ) A ． K B ． K 2 C ．K /1 5、对算符而言，其本征函数的线性组合具有下列性质中的 ( ) A ．是该算符的本征函数 B ．不是该算符的本征函数 C ．不一定是该算符的本征函数 D ．与该算符毫无关系 6、下列函数是算符d /dx 的本征函数的是： （ ） A. e 2x B. cos(x) C. x D. sin(x 3) 7、处于状态sin()x a πψ= 的一维势箱中的粒子，其出现在x =2 a 处的概率密度为 ( ) A. 0.25ρ= B. 0.5ρ= C. 2/a ρ= D. ()1/2 2/a ρ= 8、He +在321ψ状态时，物理量有确定值的有 ( ) A ．能量 B ．能量和角动量及其沿磁场分量 C ．能量、角动量 D ．角动量及其沿磁场分量
结构化学习题答案(1)
《结构化学》第二章习题答案 2001ψψE r εe m h =??????π-?π-20222438 式中：z y x ??+??+??=?2222222 r = ( x 2+ y 2+ z 2)1/2 2002(a) -13.6 eV; (b) 0; (c) 0; (d) 2,0,0; (e) 0 2003(1) r = a 0/ 3 , (2)
结构化学-第五章习题及答案
习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+ ; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+ ; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+ ; (11) IF 6+ ; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。
8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－ (6) C6H5COO－ (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2 (10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应 在加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004 14. 徐光宪，王祥云. 物质结构（第二版）. 北京：科学出版社， 1987 15. 周公度. 结构和物性：化学原理的应用（第二版）. 北京：高等教育出版社， 2000 16. 曹阳. 结构与材料. 北京：高等教育出版社， 2003 17. 江元生. 结构化学. 北京：高等教育出版社， 1997 18. 马树人. 结构化学. 北京：化学工业出版社， 2001 19. 孙墨珑. 结构化学. 哈尔滨：东北林业大学出版社， 2003
最新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-Gerlach 5.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？
最新结构化学复习题及答案精编版
2020年结构化学复习题及答案精编版
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 。 5. 方程中，a 称为力学量算符?Skip Record If...?的 本征值 。 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____?Skip Record If...? ______ ___。 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___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 z 2sp 3杂化轨道形成______三方双锥形____________几何构型。 d 2sp 3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 ）。 ψψa A =?
结构化学考试题讲解学习
1首先提出能量量子化假定的科学家是： ( ) (A) Einstein (B) Bohr (C) Schrodinger (D) Planck 1 下列算符中，哪些不是线性算符( ) A ?2 B i d dx C x D sin 2考虑电子的自旋, 氢原子n=2的简并波函数有( )种 A3 B 9 C 4 D 1 3 关于四个量子数n 、l 、m 、m s ，下列叙述正确的是: ( ) A ．由实验测定的 B ．解氢原子薛定谔方程得到的: C ．解氢原子薛定谔方程得到n 、l 、m ．由电子自旋假设引入m s D ．自旋假设引入的 4 氢原子3d 状态轨道角动量沿磁场方向的分量最大值是( ) A.5h B.4h C.3h D.2h 5 氢原子ψ321状态的角动量大小是( ) A 3 η B 2 η C 1 η D 6 η 6 H 2+的H ?= 21?2- a r 1 - b r 1 +R 1， 此种形式的书写没有采用下列哪种方法： () (A) 中心力场近似 (B) 单电子近似 (C) 原子单位制 (D) 波恩-奥本海默近似 7 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) 分子空间运动的轨道 (D) 原子轨道线性组合成的新轨道 8 类氢原子体系ψ432的总节面数为() A 4 B 1 C 3 D 0 9 下列分子键长次序正确的是: ( ) A.OF-> OF> OF+ B. OF > OF - > OF + C. OF +> OF> OF - D. OF > OF + > OF - 10 以Z 轴为键轴，按对称性匹配原则，下列那对原子轨道不能组成分子轨道： A.s dz2 B. s dxy C. dyz dyz D. y p y p
结构化学期末考试试卷( C )
西南大学结构化学期末考试试卷（ C ) 一判断题（15 ） 1、( )在光电效应实验中，当入射光的频率增大，光电子的动能增大；入射光的强度越大，则光电流越大。 2、( )某状态的电子在空间某点的几率密度不随着时间的变化而变化，称此状态为定态。 3、( ) 保里原理是指等同粒子体系的波函数必须用slater行列式描述，符合 反对称要求。 4、( ) 由于MO理论采用单电子近似, 所以在讨论某个电子的运动时完全忽略了其它电子的作用 5、( ) 具有自旋未成对电子的分子是顺磁性分子, 但不一定只有含奇数个电子的分子才能是顺磁性的。 6、( )晶体场理论认为, 中心离子与配位体之间的静电作用是络合物稳定存在的主要原因。 7、( )用HMO理论处理, 直链共轭烯烃的各π分子轨道都是非简并的。 8、( )顺磁性分子也有反磁性，但顺磁性大于反磁性。 9、( )晶体的所有宏观对称元素都是其微观对称元素。 10、( )某金属原子采用Ａ 1 堆积型式，其晶胞型式为简单立方。 二选择题（20 ） 1、Ψ 321 的节面有（）个，其中（）个球面。 A、3 B、2 C、1 D、0 2、下列函数是算符d2/dx2的本征函数的是：（）；本征值为：（）。 A、3x4 B、SinX C、x2e x D、x3 E、3 F、-1 G、1 H、2 3、单个电子的自旋角动量的值是：（） :12/2:6/2 C: 6/4 D:3/4 A h B h h h ππππ 4、KCl属于NaCl型晶体，一个晶胞中含（）个K+ A、 1 B、2 C、 4 D、 6 5、下列络离子几何构型偏离正八面体最大的是（）： A、[Cu(H 2O) 6 ]2+ B、 [Co(H 2 O) 6 ]2+ C、 [Fe(CN) 6 ]3- D、[Ni(CN) 6 ]4- 6、CH 3-CH 2 -OH中OH质子的核磁共振峰发生分裂是由于 ( ) A、受邻近C核自旋的影响 B、受邻近O核自旋的影响 C、受邻近电子自旋的影响 D、受邻近H核自旋的影响 7、金属Cu晶体具有立方面心晶胞，则Cu的配位数为（），堆积类型为（）。 A、4 B、6 C、8 D、12 E、A 1 F、A 2 G、A 3 9、电子云图是下列哪一种函数的图形：（） A、D(r) B、R(r) C、ψ2(r,θ,φ) D、ψ(r,θ,φ)
(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：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 711 1.49110cm 670.810cm νλ--===?? 34141 23-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【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：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 31 2 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 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)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===??? 34-11 (2) 9.40310m h p λ-== = =?
2014至2016结构化学全国卷真题及答案解析
2014-2016年全国I 卷及全国Ⅱ卷结构化学及答案解析 1、（2016新课标I 卷）[化学——选修3：物质结构与性质]（15分） 锗（Ge ）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ge 原子的核外电子排布式为[]Ar __________，有__________个未成对电子。 （2）Ge 与C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但Ge 原子之间难以形成双键或叁键，从原子结构角度分析，原因是 。 （3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因 。 （4）2424Zn 、 Ge 、O 电负性由大至小的顺序是____________________。 （5）Ge 单晶具有金刚石型结构，其中Ge 原子的杂化方式为__________，微粒之间存在的作用力是__________。 （6）晶胞有两个基本要素： ①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标 参数A 为()000，，；B 为11022?? ???，，；C 为11022?? ???，，。则D 原子的坐标参数为 。 ②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge 单晶的晶胞参数565.76pm a =，其密度为__________3g cm -?（列出计算式即可）。
【答案】（1）10223d 4s 4p ；2。 （2）Ge 原子半径较大，难以形成稳定的π键，不易形成双键或叁键。 （3）4GeCl 、4GeBr 、4GeI 的熔沸点依次上升。因为其组成和结构相似的物质， 随分子量增大，范德华力增大，熔沸点上升。 （4）O Ge Zn >>。 （5）3sp ，共价键。 （6）①111(,,)444；②231038736.0210(565.7610)-????。 【解析】（1）锗位于硅的正下方，是(141832)+=号元素，核外电子排布为1022[Ar]3d 4s 4p 。 （2）双键、叁键与单键中均有σ键，但只有双键和叁键中存在π键。锗难以形成 双键或叁键，说明锗难以形成稳定的π键。这是因为Ge 原子半径较大，4p 形成肩 并肩重叠较难。 （3）由表中数据可知，三种物质熔沸点均不高，均为分子晶体，并且不存在氢键， 因此熔沸点由范德华作用力的强弱决定。即熔沸点依次升高，是范德华力依次增强 的结果，而对于组成和结构相似的物质而言，范德华力主要受分子量决定。分子量 越大，范德华力越大，熔沸点越高。 （4）由三种元素在周期表的相对位置可知电负性相对强弱。 （5）锗与金刚石结构相似，金刚石中碳原子是3sp 杂化，锗晶体中锗也是相同的杂 化，原子间以共价键结合。 （6）①将晶胞切成8个相同的小正方体后，D 是左下角小正方体的体心，因此原子坐标是111(,,)444 ； ②每个晶胞中含有8个锗原子，根据密度公式进行计算，注意换算单位： 323103 A A ()8(Ge)873() 6.0210(565.7610)M M N V N a -?ρ===???g g 晶胞晶胞 2、（2016新课标Ⅱ卷）【化学——选修物质结构与与性质】（15分） 东晋《华阳国志?南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻 名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题： （1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d 能级上的未成对的电子数为______。 （2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3)6]SO 4蓝色溶液。 ①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子的立体构型是_____。 ②在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成 键原子是_____。