结构化学第一章复习要求

合集下载

结构化学复习提纲

结构化学复习提纲

一、内容要求:作业,课堂讲授,教材中大纲要求内容。

二、重点掌握:基本的定义、概念、理论、结论、公式。

三、主要题型:1、填空2、选择题,3、简答题,4、计算题四、计算题可能范围(有公式)1)p h =λ2)h p x ≥∆∆3)a x n a πψsin 2= 和2228ma h n E =等相关计算 4)氢原子的基态波函数,及22n R Z E -= )1(+=l l Mm M z =等相关计算5)HMO 计算。

(能级,总能量,离域能,分子图等)6)晶体场稳定化能7)hcB J J Ih J J I J J E )1(8)1(2)1(222+=+=+=π )1(2+=J B ν B 2=∆ν8)μπνk h n h n E 21)21()21(+=+=9)结构因子(消光规律)10)金属和离子晶体堆积,消光,占有率、原子(离子)半径、晶胞参数、空隙大小,密度等。

五、几个理论的基本要点:1、 分子轨道理论2、 杂化轨道理论3、 HMO 理论4、晶体场理论5、转动和振动光谱基本模型6、点阵7、原子轨道和中心场模型。

8、量子力学理论六、基本内容(一)第一章(因有了期中考试,分值比例比以往略减少)1、德布罗意关系式,两个实验(戴维逊-革末,汤姆逊)玻恩的统计解释。

2、测不准关系3、波函数(1)性质:连续、单值、有限(2)正交归一性(3)定态波函数(E,几率密度、力学量平均值随时间变化)4、薛定谔方程(一个和多个质点)及各项的意义。

5、本征值,本征函数、本征方程6、一维和三维势箱的主要结论。

7、氢原子和类氢离子1)区分H与其它原子。

2)n,l,m三个量子数的意义3)R,R2,D,Y,Y2,电子云图的意义及示意图。

8、多电子原子1)哈密顿算符2)原子轨道3)中心场模型和及结论。

9、自旋1)什么是自旋2)自旋力学量3)自旋量子数4)保里原理(对称波函数和反对称波函数)5)Slater行列式10、核外电子填充规则及常用原子的组态表示(二)第二章H(变分原理、原子单位、久期方程、久期行列式、能量和波函数具体表示式)1、22、分子轨道理论1)理论要点2)成键、非键、反键轨道3)类型3、双原子分子H2N2O2C2B2F2HF CO NO等常见分子1)组态2)键级3)性质说明4、杂化轨道1)理论要点2)杂化指数和夹角公式5、HMO1)HMO理论要点2)相关计算3) 成键条件和类型6、分子对称性1、有关对称性的基本概念2、群的基本定义和简单分子的群符号确定3、对称性与性质关系(偶极矩和旋光性)(三)第三章1、晶体场理论主要内容2、d-轨道的正八面体(重点)、正四面体、正方形能级图(一般)3、分裂能和成对能(高自旋与低自旋、顺磁性与反磁性)4、稳定化能定义及相关计算5、姜-泰勒效应(定义,原因,大小畸变)6、金属离子与CO和有机配体形成络合物成键情况。

结构化学复习提纲(精心整理)

结构化学复习提纲(精心整理)

结构化学复习提纲第一章量子力学基础了解量子力学的产生背景−黑体辐射、光电效应、玻尔氢原子理论与德布罗意物质波假设以及海森堡测不准原理,掌握微观粒子的运动规律、量子力学的基本假设与一维势阱中粒子的Schrödinger方程及其解。

重点:微观粒子的运动特征和量子力学的基本假设。

一维势阱中粒子的Schrödinger方程及其解。

1. 微观粒子的运动特征a. 波粒二象性:能量动量与物质波波长频率的关系ε = hνp = h/λb. 物质波的几率解释:空间任何一点物质波的强度(即振幅绝对值的平方)正比于粒子在该点出现的几率.c. 量子化(quantization):微观粒子的某些物理量不能任意连续取值, 只能取分离值。

如能量,角动量等。

d. 定态:微观粒子有确定能量的状态玻尔频率规则:微观粒子在两个定态之间跃迁时,吸收或发射光子的频率正比于两个定态之间的能量差。

即e. 测不准原理: 不可能同时精确地测定一个粒子的坐标和动量(速度).坐标测定越精确(∆x =0),动量测定就越不精确(∆px = ∞),反之动量测定越精确(∆px =0),坐标测定就越不精确 (∆x = ∞)f. 微观粒子与宏观物体的区别: (1). 宏观物体的物理量连续取值;微观粒子的物理可观测量如能量等取分离值,是量子化的。

(2). 微观粒子具有波粒二象性,宏观物体的波性可忽略。

(3). 微观粒子适用测不准原理,宏观物体不必。

(4). 宏观物体的坐标和动量可以同时精确测量,因此有确定的运动轨迹,其运动状态用坐标与动量描述;微观粒子的坐标和动量不能同时精确地测量,其运动没有确定的轨迹,运动状态用波函数描述。

(5). 宏观物体遵循经典力学;微观粒子遵循量子力学。

(6). 宏观物体可以区分;等同的微观粒子不可区分。

2. 微观粒子运动状态的描述a. 品优波函数的三个要求: 单值连续平方可积波函数exp(i mθ) m的取值?b. 将波函数归一化θ = 0~2πc. 波函数的物理意义ψ|(x, y, z, t)|2d x d y d z表示在t时刻在空间小体积元(x~x+d x, y~y+d y, z~z+d z)中找到粒子的几率d. 波函数的单位*3. 物理量与厄米算符每个物理可观测量都可以用一个厄米算符表示a. 线性算符与厄米算符b. 证明id/dx是厄米算符*c. 写出坐标,动量,能量,动能,势能与角动量的算符d. 写出一个N电子原子,或N电子M核的分子的哈密顿算符电子体系的哈密顿算符(在国际单位或原子单位下)。

结构化学知识点汇总.doc

结构化学知识点汇总.doc

第一章:原子结构1. S能级有个原子轨道,P能级有个原子轨道,d能级有个原子轨道,同一能级的原子轨道能量,每个原子轨道最多可以排个自旋方向相反的电子。

当2P能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者,当3d能级有2个未成对电子时,该原子可能是或者。

2. S轨道图形为,P轨道图形为沿三维坐标轴x y z 对称分布的纺锤形。

3. 主族元素的价电子就是电子,副族元素的价电子为与之和(Cu和Zn除外)。

4. 19∼36号元素符号是:它们的核外电子排布是:5. 元素周期表分,,,,五大区。

同周期元素原子半径从左到右逐渐,原子核对外层电子吸引力逐渐,电负性及第一电离能逐渐,(ⅡA,ⅤA 特殊);同主族元素原子半径从上到下逐渐,电负性及第一电离能逐渐。

6. 依照洪特规则,由于ⅡA族,ⅤA族元素原子价电子处于稳定状态,故其第一电离能比相邻同周期元素原子,如:N>O>C ; Mg>Al>Na ,但是电负性无此特殊情况。

7. 电负性最强的元素是,其电负值为4.0 ,其次是,电负值为3.5第二章化学键与分子间作用力1.根据共价键重叠方式的不同,可以分为键和键,一个N2分子中有个σ键个П键,电子式为。

根据共价键中共用电子对的偏移大小,可将共价键分为键和键,同种非金属原子之间是,不同原子之间形成。

2.共价键的稳定性与否主要看三个参数中的,越大,分子越稳定。

其次是看键长,键长越短,分子越(键长与原子半径有正比例关系)。

键角与分子的空间构型有关,CO2,C2H2分子为直线型,键角是1800;CH4和CCl4为正四面体型,键角为;NH3分子构型为, H2O分子构型为,它们的键角均小于。

3.美国科学家鲍林提出的杂化轨道理论认为:CH4是杂化;苯和乙烯分子为杂化;乙炔分子为杂化。

其他有机物分子中,全单键碳原子为杂化,双键碳原子为杂化,三键碳原子为杂化。

4. 价电子对互斥理论认为ABn型分子计算价电子对公式为,其中H 卤素原子做配位原子时,价电子为个;O,S做配位原子时,不提供电子;如果带有电荷,做相应加减;出现点五,四舍五入。

结构化学复习资料 第一部分 知识点(1)

结构化学复习资料 第一部分 知识点(1)

结构化学复习资料该复习资料大概分为2个部分吧,第一部分着重于每一章比较重要的知识点(第四章开始),并稍加补充和拓展;第二部分主要是一些习题。

刚开始学结构化学的时候感觉学起来云里雾里的,不过后来多做题目,找到了一些规律,这对理解结构化学的内容有一定的好处,也比较好上手吧。

还有一个重要的点就是同学们可以多参考下课外书,毕竟个人感觉光靠结构化学基础这本书可能会遇到许多问题,或者说许多时候看不懂的东西没有加以解释,结果很容易就会一个不懂接着下一个不懂的点这样子。

所以课外书显得挺重要的。

推荐一下一些参考资料吧☺1.徐光宪先生写的《物质结构》和麦松威先生写的《高等无机结构化学》,这两本书可以说是结构化学的进阶版,讲的很详细,许多课本上的问题都可以在这些书上找到答案。

2.陈慧兰编写的《高等无机化学》,这本书里对于配合物结构和性质部分讲的挺详细的,比如姜泰勒效应,晶体场是怎么裂分的等等,有兴趣的同学可以看一下。

3.结构化学基础第四版的习题答案。

这个大家都懂得☺。

里面提供了几乎所有课后习题的答案,这个对大家都很有帮助。

另外,每一章前面都附带了该章的内容提要,这在复习的时候可以当作大纲来使用,效果也是挺好的。

4.课件。

老师给的课件可以帮助大家从书里大段大段的文字里找出重点的内容。

另外提供了南开大学孙宏伟教授的结构化学课件以及一些习题和考试题,孙教授主页上还有视频课程可以看,大家有空的时候也可以看看视频复习一下。

5.数据库。

很多时候不是光看书就能解决的问题可以通过查找数据库得到答案,特别是知网上有很多关于结构化学的内容,有很多老师在上面发表了对于一些习题的简单解决方法,这对于解题来讲很有帮助。

数据库在这里也包括了百度文库,豆丁网等。

这些共享性的资料库可以说是一个习题库,找找题目练练手也是挺好的,虽然题目答案可能有误需要小心辨别。

大概就说这么多,下面进入正题。

可能在输入过程中会有错误,大家复习的时候如果发现有冲突还是按照老师的课件和课本为主。

结构化学要点

结构化学要点
(3)轨道状态和电子状态的区别
(4)复函数解与实函数解的区别的用途
(5)波函数有关图形及说明问题
(6)简并态、简并度的概念,类氢离子体系能级的计算
(7)M、Mz、μ、μz的计算
(8)屏蔽效应、钻穿效应及对某些问题的解释
(9)多电子原子的薛定谔方程(如何写)
(10)中心力场模型的基本内容及思路
(11)不同组次的σ,多电子体系的E,如何理解E=f(n,l)
(12)多电子体系核外电子排布规律及电子组态
(13)原子量子数的确定方法及意义
(14)光谱选律原子光谱项的符号、意义确定方法以及能级判断(非等价电子)
第三章分子轨道理论要求
(1)变分法基本思想:通过选取合适的尝试变分函数(φ i)来获得薛定谔方程近似解
(2)线性变分法处理问题的思想和步骤:通过选取已知函数的线性组合作为尝试变分函数,获取薛定谔方程近似解
合格条件:(1)单值在空间任一点,波函数只有一个值,否则几率、几率密度在空间某点就不唯一;(2)连续波函数及一级微商在全部空间为连续函数,否则薛定谔方程中的二级微商是无意义的;(3)平方可积(有限)|ψ|2dτ表示在dτ中的几率,不同dτ有不同几率,要知道在全部空间的几率,则要在全部空间积分 在全空间的几率总和应为1,即
(3)久期方程、久期行列式及其求解;
(4)重叠积分、库仑积分、交换积分的表本要点及其解释说明;
(6)成键轨道、反键轨道的概念及其能级的对应关系;
(7)两种不同的能级顺序;
(8)MO的能级示意图,电子排布式;
(9)同核双原子分子与异核双原子分子分子轨道能级示意图和电子排布式的不同;
(4)Laplace算符和Harmiton算符的表达形式
(5)薛定谔方程的形式及各项含义

结构化学复习

结构化学复习

a
决定体系的能量
En8m e02eh42Z n22
13.6Z2eV n2
n1
b 决定单电子体系状态的简并度 ; g (2l 1) n2
l0
c 与径向分布函数的节点数有关; (nl 1)
d 对应不同的壳层:n=1, 2, 3, 4…
K L M N…
第二章 原子的结构和性质
2.2 量子数的物理意义
2. 角量子数l 的物理意义
电子的线性组合:Huckel轨道理论
第三章 共价键和双原子分子的结构化学
3.2 氢分子离子的结构和共价键的本质
各种积分的名称:
1.库仑积分Haa(coulomb integral),又称为a 积
Haa aHada
2. 交换积分Hab(exchange,integrat) ,又称共振积分或键积分或β积分
j1
第三章 共价键和双原子分子的结构化学
3.2 氢11ES11 H12 ES12 H21ES21 H22 ES22
H1n ES1n H2n ES2n 0
Hn1ESn1 Hn2 ESn2
Hnn ESnn
原子轨道线性组合:分子轨道理论(LCMO)
线性变分法:
电子配对后的线性组合:价键理论(VB)
0 0.24
有屏蔽作用
0.16
2p
0.08

n相同时:l越大,主峰离核越近;l越小,
0 0.16
峰数越多,最内层的峰离核越近;即l小 0.08
3s
的轨道在核附近有较大的几率。可以证
0
0.12
明,核附近几率对降低能量的贡献显著。 0.08
3p
Pb2+ 比 Pb4+, Bi3+ 比 Bi5+的稳定的原因

结构化学第一章

结构化学第一章

c1 1 c2 2 cn n ci i , c1, c2 , cn为任意常数。
□非本征态的力学量的平均值
ˆ ˆ a A d ci i A ci i d ci ai i i i
若状态函数不是力学量A的算符Â的本征态,当体系处于这个状态时,Âa,
第一章 量子力学基础知识
1.1 量子力学实验基础
1. 光的波粒二象性
• 只有把光看成是由光子组成的光束,才能理解光 电效应;而只有把光看成波,才能解释衍射和干 涉现象。即,光表现出波粒二象性。 • 波动模型是连续的,光子模型是量子化的,波和 粒表面上看是互不相容的,却通过Planck常数, 将代表波性的概念和与代表粒性的概念和p联 系在了一起,将光的波粒二象性统一起来:
但这时可用积分计算力学量的平均值: 〈a〉=∫*Âd 例如,氢原子基态波函数为1s,其半径和势能等均无确定值,但可由上式 求平均半径和平均势能。
5. Pauli原理
• 假设Ⅴ:在同一原子轨道或分子轨道上,至多只能容纳两个自旋相反的电子。 或者说,两个自旋相同的电子不能占据相同的轨道。 • Pauli原理的另一种表述:描述多电子体系轨道运动和自旋运动的全波函数, 交换任两个电子的全部坐标(空间坐标和自旋坐标),必然得出反对称的波 函数。 • 电子具有不依赖轨道运动的自旋运动,具有固有的角动量和相应的磁矩,光谱 的Zeeman效应(光谱线在磁场中发生分裂)、精细结构都是证据。 • 微观粒子具有波性,相同微粒是不可分辨的。(q1,q2)= (q2,q1) • 费米子:自旋量子数为半整数的粒子。如,电子、质子、中子等。 (q1,q2,…qn)=-(q2,q1,…,qn) 倘若q1=q2,即 (q1,q1,q3,…qn)=-(q1,q1,q3,…,qn) 则, (q1,q1,q3,…qn)=0,处在三维空间同一坐标位置上,两个自旋相同的电子, 其存在的几率为零。据此可引伸出以下两个常用规则: ① Pauli不相容原理:多电子体系中,两自旋相同的电子不能占据同一轨道, 即,同一原子中,两电子的量子数不能完全相同; ② Pauli排斥原理:多电子体系中,自旋相同的电子尽可能分开、远离。 · 玻色子:自旋量子数为整数的粒子。如,光子、介子、氘、粒子等。 (q1,q2,…qn)=(q2,q1,…,qn)

基础结构化学--2015复习提纲汇总

基础结构化学--2015复习提纲汇总

《基础结构化学》(*要求了解的内容,一般不出现在考试中)第一章 量子力学基础 10%~12%一.微观粒子的基本特征1.量子,量子化,量子论(1). Planck 的能量子假设能量子: ε0=hνE=n* ε0h 为普朗克常数量子化:对于微观粒子,某些物理量如能量,动量的变化不再是连续的,这些物理量有最小单位,称为量子。

这些物理量则是量子的整数倍。

这就是量子论。

量子假设看起来简单,它的提出具有划时代的意义。

在量子论中,能量的表达是和经典的电磁理论是完全不同的。

,E n ν∝与频率和量子数相关。

在经典的电磁理论下,2E A ∝与振幅相关。

光电效应最终合理的解释就直接地说明在微观世界中,,E n ν∝与频率和量子数相关,而与振幅无关。

Einstein 光子假设的提出正好解释光电效应实验现象。

(2). Einstein 的光子假设a)光子,λh mc p ==,光的强度正比于单位内光子数(光子密度ρ)。

b)光电效应:20k 01h W E h mv 2νν=+=+ (光子碰撞电子) 功函数:0h W ν=电子的动能与光强度无关,与光子的频率成正比。

光电子动能的计算(包括光电离) 。

c)光子的波粒二象性,0220h m ,m =0c c εν==λh mc p ==。

(光子的粒子性)(3). Bohr 的原子结构理论定态假设:原子中的电子在某些特定的轨道上运动,电子有固定的能量,不辐射能量,处于稳定状态,也就是定态。

Bohr 的原子结构理论不仅提到能量量子化,还进一步提出角动量也是量子化。

拉曼谱系(n 1→的电子跃迁导致的发射光谱)2. 物质波由Einstein 光子学说,我们可得出光既具有波动性也具有粒子性,这两种特性并不矛盾。

在Einstein 光子假设中,λh mc p ==,就显示光具有波动性也具有粒子性。

德布罗意由类比法,提出物质也具有波动性。

实物粒子的波长 h pλ= 实物粒子具有波粒二象性,有时表现出粒子性,有时变为波动性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

结构化学第一章复习要求
1.了解黑体辐射与量子化、光电效应与光子说、氢原子光谱、电子衍射的实验事实及相关概念。

2.掌握下列概念
①量子、量子化、②光和实物微粒波粒二象性
③玻恩的统计解释、几率、几率密度、几率波
④微观粒子的不确定关系⑤微观粒子的德布罗意关系式
⑥五个基本假设——微观粒子状态函数ψ及其所满足的条件
——力学量算符
——算符的本征态、本征值、本征方程
——微观粒子的可能态、平均值
——□
⑦一维势箱模型、节点、零点能、正交归一性
⑧一维势箱中粒子运动规律:能量公式(能量随n、l的变化情况)
波函数形式
量子效应
3.熟练掌握下列内容
①普朗克能量公式及普朗克常数的数值及其计算
②德布罗意关系式及各种粒子德布罗意波长的计算
③电子在电场中获得能量的计算及动量与动能的关系
④利用不确定关系式检验经典力学适用范围的限度及其不确定关系式的相关
计算
⑤微观粒子物理量存在确定值的判断方法及计算、平均值的计算
⑥利用一维势箱能量公式求E、n、ΔE及电子跃迁波长
⑦求一维势箱内某区域的粒子几率
⑧求归一化系数
⑨求一维势箱中粒子的坐标、动量等物理量(确定值、平均值)。

相关文档
最新文档