结构化学
结构化学知识点归纳
2. 光谱项： 2S+1 L ，光谱支项： 2S+1 LJ 。
L：
0
1
2
3
4
5
符号：
S
P
D
F
G
H
3. 谱项能级的高低：Hund 规则：
（1）原子在同一组态时，S 值越大其能量越低；
（2）S 值相同时，L 值越大其能量越低；
（3）S，L 都相同时，电子少于半充满，J 值小能量低；电子多于半充满时，J
值大能量低。
− =2 d2ψ = Eψ 2m dx2
其解为：ψ n (x) =
2 l
sin( nπ l
x)，
En
=
n2h2 8ml 2
解的特点：（1）粒子可以存在多种运动状态；（2）能量是量子化的；（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，节点越多， 能量越高。以上这些特点是所以量子力学体系都有的特点。
∫ ∫ 自厄算符：满足
ψ
* 2
(
Aˆψ
1
)dτ
=
ψ 2 ( Aˆψ1)*dτ 的算符。
自厄算符的性质：（1）本证值都是实数；（2）不同本证值的本证函数相互正 交。
3. 假设 3：若某一物理量 A 的算符 Aˆ 作用于某一状态函数ψ ，等于某一常数 a 乘
以ψ ，即： Aˆψ = aψ ，那么对ψ 所描述的这个微观体系的状态，物理量 A 具有确
（2）外层电子对内层无屏蔽作用，σ = 0 ；
（3）同一组电子σ = 0.35 （1s 组内电子间的σ = 0.30 ）；
（4）对于 s，p 电子，相邻内一组的电子对它的屏蔽常数是 0.85；对于 d，f 电
子，相邻内一组的电子对它的屏蔽常数是 1.00；
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。
结构化学复习
第一章结构化学的发展历史可分为三个阶段：原子论阶段、旧量子论阶段和量子力学理论阶段。
黑体：是一种能全部吸收所有波长辐射的物体，是一种理想的吸收体,也是理想的发射体。
黑体辐射：加热时，黑体能辐射出各种波长电磁波的现象。
能量量子化假设的提出，标志着量子理论的诞生.光电效应：光照射在金属表面，使金属发射出电子的现象。
金属中的电子从光获得足够的能量而逸出金属的电子,称为光电子。
光是一束光子流,每一种频率的光其能量都有一个最小单位，称为光子,光子的能量与其频率成正比：=εhν。
光子不但有能量,还有质量（m)，但光子的静止质量为零。
根据相对论的质能联系定律ε＝mc2，光子的质量为:m＝hν/c2，所以不同频率的光子具有不同的质量。
光子具有一定的动量：p＝mc＝hν/c＝h/λ(c＝νλ）光的强度取决于单位体积内光子的数目(光子密度）。
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.测不准原理:一个粒子不能同时具有确定的坐标和动量。
测不准原理是由微观粒子本身特性决定的物理量间相互关系的原理。
反映的是物质的波性，并非仪器精度不够。
量子力学:描述微观体系运动规律的科学。
主要特点是能量量子化和运动的波性。
是自然界的基本规律之一.假设Ⅰ：对于一个微观体系，它的状态和由该状态所决定的各种物理性质可用波函数ψ（x, y, z, t）表示。
ψ是体系的状态函数，是体系中所有粒子的坐标的函数，也是时间的函数。
由于波函数描述的波是概率波，所以波函数ψ必须满足下列三个条件:单值：即在空间每一点ψ只能有一个值；连续:即ψ的值不会出现突跃，而且ψ对x，y，z的一阶微商也是连续函数;平方可积：即ψ在整个空间的积分∫ψ*ψdτ应为一有限数,通常要求波函数归一化,即∫ψ*ψdτ＝1符合这三个条件的波函数称为合格波函数或品优波函数.☐假设Ⅱ：对一个微观体系的每个可观测的力学量，都对应着一个线性自轭算符。
结构化学知识点汇总
结构化学知识点汇总关键信息项：1、原子结构原子轨道电子排布原子光谱2、分子结构化学键类型分子几何构型分子的极性3、晶体结构晶体类型晶格结构晶体的性质11 原子结构111 原子轨道原子轨道是描述原子中电子运动状态的数学函数。
主要包括s 轨道、p 轨道、d 轨道和 f 轨道。
s 轨道呈球形对称，p 轨道呈哑铃形，d 轨道和 f 轨道形状更为复杂。
112 电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。
电子按照一定的顺序填充在不同的原子轨道上，形成原子的电子构型。
113 原子光谱原子在不同能级间跃迁时吸收或发射的光子所形成的光谱。
包括发射光谱和吸收光谱，可用于分析原子的结构和成分。
12 分子结构121 化学键类型共价键：通过共用电子对形成，分为σ键和π键。
离子键：由正负离子之间的静电引力形成。
金属键：存在于金属晶体中，由自由电子和金属离子之间的相互作用形成。
氢键：一种特殊的分子间作用力，比一般的范德华力强。
122 分子几何构型通过价层电子对互斥理论（VSEPR）和杂化轨道理论来解释和预测。
常见的分子构型有直线型、平面三角形、四面体型、三角双锥型和八面体型等。
123 分子的极性取决于分子中正负电荷中心是否重合。
极性分子具有偶极矩，非极性分子则没有。
13 晶体结构131 晶体类型离子晶体：由离子键结合而成，具有较高的熔点和硬度。
原子晶体：通过共价键形成，硬度大、熔点高。
分子晶体：分子间以范德华力或氢键结合，熔点和硬度较低。
金属晶体：由金属键维系，具有良好的导电性和导热性。
132 晶格结构晶体中原子、离子或分子的排列方式。
常见的晶格有简单立方、体心立方、面心立方等。
133 晶体的性质各向异性：晶体在不同方向上的物理性质不同。
自范性：能够自发地呈现出多面体外形。
固定的熔点：在一定压力下，晶体具有固定的熔点。
21 量子力学基础211 薛定谔方程是描述微观粒子运动状态的基本方程，通过求解该方程可以得到粒子的能量和波函数。
结构化学教学资料结构化学复习提纲以及作业
结构化学复习提纲第一章：量子力学基础一、微观粒子的运动特征1、光与微观粒子都具有波粒二象性。
联系波动性和粒子性的两个公式及其应用。
2、物质波的统计解释。
3、不确定原理。
坐标和动量的不确定关系、物理意义及其应用。
4、宏观物体和微观粒子运动特征的区别。
二、量子力学基本假设1、波函数合格波函数的条件波函数的物理意义2、物理量和线性自厄算符如何判断线性算符、厄米算符？坐标、动量、能量算符的形式。
3、本征方程、本征函数、本征值确定本征函数和本征值；书写不同体系的薛定谔方程（单电子、多电子、双原子分子、多原子分子体系）4、态叠加原理及物理量的平均值计算物理量平均值5 pauli原理三、势箱中的粒子1、一维势箱中粒子的波函数、能级及其性质2、丁二烯和染料的π共轭体系3、三维势箱中粒子的能级及简并度第二章：原子结构与性质一、氢原子1、氢原子的波函数ψnlm2、氢原子的量子数及其物理意义n,l,m,s,m s,j,m j3、氢原子波函数的径向分布图和角度分布图特征及节面个数二、多电子原子1、自洽场方法和中心力场法处理多电子原子的基本思想以及异同2、电离能、电子结合能、原子轨道能的物理意义及相互关系；3、Slater屏蔽常数法计算原子轨道能4、多电子原子的基态电子排布三、原子光谱1、原子的量子数L m L S m S J m J 的物理意义2、光谱项和光谱支项的推求要求：单电子原子非等价多电子原子3、组态的能级分裂电子相互作用——光谱项——自旋-轨道相互作用——光谱支项——磁场中——分裂为微观能态4、谱项能级高低的判断，以及基谱项的推求要求：单电子原子非等价多电子原子、等价多电子原子第三章：分子对称性1、分子的对称操作与对称元素2、群的定义3、分子点群4、分子对称性与偶极矩、旋光性的关系给定分子判断分子点群以及是否具有偶极矩和旋光性第四章：双原子分子结构与性质1、H2+的分子轨道：成键与反键轨道特征，共价键的本质2、分子轨道理论分子轨道理论要点；成键、反键、非键分子轨道的概念及性质；σ，π，δ成键与反键轨道的特点和形状；3、简单双原子分子轨道、能级顺序以及基态电子组态（同核、同核s-p混杂、异核）第五章：多原子分子结构与性质1、价层电子对互斥理论2、杂化轨道理论：常见的杂化轨道将杂化轨道理论与价层电子对互斥理论结合判断分子的几何构型与中心原子的杂化3、HMO理论HMO理论要点；分子轨道、能级、离域能、电荷密度、键级、自由价、分子图、反应活性；4、离域 键和共轭效应表示方法；酸碱性、化学反应的判断5、前线轨道理论判断反应条件和过程6、分子轨道对称守恒（了解）第六章：结构分析基础1、分子光谱分子内部运动方式与分子光谱之间的关系2、光电子能谱紫外光电子能谱、X射线光电子能谱与分子轨道性质间的关系3、磁共振1H-NMR给出的信息：峰的组数、化学位移、峰分裂数、峰面积作业11、 用透射电子显微镜摄取某化合物的选区电子衍射图，加速电压为200kV ，计算电子加速后运动时的波长。
结构化学试题及答案
结构化学试题及答案结构化学试题一、选择题(每小题只有一个最佳答案，共18小题，每题两分，共36分)1.下列性质属于化学性质的是A.沸点B.硬度C.稳定性D.溶解性2.下列变化过程中既有物理变化又有化学变化的是A. 活性炭吸附冰箱中的异味B.干冰汽化C.点燃蜡烛D.分离液态空气制取氧气3.下列物质的俗名与化学式一致的是A.水银Ag B碱石灰CaOH C.酒精CH4O D.烧碱NaOH4.吸烟有害健康，其原因是吸烟时会产生多种有害物质，污染环境，害人害己。
香烟燃烧产生的烟气中，最容易与人体血红蛋白结合的物质是A.一氧化碳B.尼古丁C.二氧化硫D.二氧化碳5.下列物质由离子构成的是A.铜B.氯化钠C.氧气D.金刚石6.下列混合物中不属于溶液的是A.食盐水B.泥水C.碘酒D.澄清石灰水7.右边结构示意图表示的微粒是A.原子B.分子C.阳离子D.阴离子8.人类只有一个地球，为了社会可持续发展，必须解决环境保护问题，化学在这方面可以发挥重要的作用。
下列处理不符合这一思想的是A.增加污水处理工厂B.向燃煤中加生石灰固硫C.大量使用含磷酸钠(Na3PO4)的洗衣粉D.垃圾的分类回收和处理9.下列实验操作中能达到实验目的的是A.检验氢气纯度时,没有听到任何响声,表明氢气已纯净B.用适量的水可以区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体C.用100ml的量筒量取8.55ml的水D.用PH试纸测定溶液酸碱度时,先将PH试纸用水润湿,然后再测定10遵守实验室规则，学习基本的实验操作方法，是实验成功的重要保证。
下列实验操作不正确的是A.检查装置的气密性B.液体的量取C.液体的加热 D稀释浓硫酸11物质中的杂质(括号内物质为杂质)，所选用试剂和操作方法都正确的是物质选用试剂(过量) 操作方法A CO2(CO) O2 点燃B Fe(Cu) 稀盐酸加入稀盐酸充分反应后过滤、洗涤C CuSO4溶液(H2SO4) 氧化铜加入氧化铜粉末充分反应后过滤D 盐酸(H2SO4) Fe 加入Fe粉充分反应后过滤12.家庭生活中一些常见物质的pH如下：物质食醋牛奶食盐水牙膏肥皂水pH 2~3 6~7 7 8~9 9~10当我们被蚊虫叮咬后，蚊虫能在人的皮肤内分泌蚁酸(具有酸的性质)，从而使皮肤肿痛。
《结构化学》期末考试试卷附答案
《结构化学》期末考试试卷附答案一、单选题（共15小题，每小题4分，共60分）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) λch E = (B) 222λm h E = (C) 2) 25.12 (λe E = (D) A ，B ，C 都可以 2、电子在核附近有非零概率密度的原子轨道是( )(Ａ)p 3ψ (Ｂ)d 4ψ (Ｃ)p 2ψ (Ｄ)2s ψ3、用来表示核外某电子运动状态的下列各组量子数 ( n ，l ，m ，m s )中，合理的是( )(A) ( 2， 1， 0， 0 ) (B) ( 0， 0， 0， 1/2 )(B) ( 3， 1， 2， 1/2 ) (D) ( 2， 1， -1， -1/2 )(E) ( 1， 2， 0， 1/2 )4、已知一个电子的量子数 n ， l ， j ， m j 分别为 2，1，3/2，3/2，则该电子的总角动量在磁场方向的分量为 ( ) (A) 2πh (B) 2πh 23 (C) 2π-h 23 (D) 2πh 21 5、氢原子波函数113ψ与下列哪些波函数线性组合后的波函数与ψ300属于同一简并能级：⑴ 023ψ ⑵ 113ψ ⑶ 300ψ下列答案哪一个是正确的？ ( )（A ） ⑵ （B ） ⑴， ⑵ （C ） ⑴， ⑶（D ） ⑵， ⑶ （E ） ⑴， ⑵， ⑶6、Cu 的光谱基项为2S 1/2，则它的价电子组态为哪一个？ ( )(A) s 1d 10 (B) s 2d 9 (C) s 2d 10 (D) s 1d 9 (E) s 2d 87、H 2 分子的基态波函数是：-----------------------------( )(A) 单重态 (B) 三重态 (C) 二重态 (D) 多重态8、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9、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10、下列分子具有偶极矩且不属于 C n v 的分子是 ( )(A) H 2O 2 (B) NH 3 (C) CH 2Cl 2 (D) CH 2═CH 211、下列各组分子中，哪些有极性但无旋光性 ( )(1)I 3- (2)O 3 (3)N 3-分子组：(A) 1，2 (B) 1，3 (C) 2，3 (D) 1，2，3 (E) 212、下列命题中正确者为( )(A) 如构成分子的各类原子均是成双出现的，则此分子必有对称中心(B) 分子中若有C 4，又有i ，则必有σ(C) 凡是平面型分子必然属于C s 群(D) 在任何情况下，2ˆn S =E ˆ 13、2，4，6-三硝基苯酚是平面分子，存在离域π 键，它是 ( )(A) 1612∏ (B) 1814∏ (C) 1816∏ (D) 1616∏ (E) 2016∏14、下列分子中C —O 键长最长的是 ( )(A) CO 2 (B) CO (C) 丙酮15、已知丁二烯的四个π分子轨道为：则其第一激发态的键级P12，P23为何者：(π 键级)( )(A) 2AB，2B2；(B) 4AB，2(A2+B2)(C) 4AB，2(B2-A2) (D) 0，2(B2+A2)(E) 2AB，B2+A2二、简答题（共2小题，每小题20分，共40分）1.比较N2+，N2和N2-键长并说明原因。
结构化学试题库及答案
结构化学试题库及答案1. 请简述原子轨道的概念，并说明s、p、d轨道的形状。
答案：原子轨道是描述电子在原子核外的空间运动状态的数学函数。
s轨道呈球形，p轨道呈哑铃形，d轨道则有四个瓣状结构。
2. 什么是化学键？请列举三种常见的化学键类型。
答案：化学键是相邻原子之间强烈的相互作用，使得原子能够结合在一起形成分子或晶体。
常见的化学键类型包括离子键、共价键和金属键。
3. 描述分子轨道理论的基本原理。
答案：分子轨道理论是基于量子力学的化学键理论，认为分子中的电子不再属于单个原子，而是在整个分子范围内分布，形成分子轨道。
4. 什么是杂化轨道？请举例说明sp3杂化。
答案：杂化轨道是指原子轨道在形成化学键时，由于原子间的相互作用而重新组合成新的等价轨道。
sp3杂化是指一个s轨道和三个p轨道混合形成四个等价的sp3杂化轨道，常见于四面体构型的分子中。
5. 请解释价层电子对互斥理论（VSEPR）。
答案：价层电子对互斥理论是一种用来预测分子几何形状的理论，它基于中心原子周围的价层电子对（包括成键电子对和孤对电子）之间的排斥作用，从而推断出分子的空间几何结构。
6. 什么是超共轭效应？请给出一个例子。
答案：超共轭效应是指在有机分子中，非成键的σ电子与π电子之间的相互作用，这种效应可以增强分子的稳定性。
例如，在乙烷分子中，甲基上的σ电子可以与乙烯的π电子发生超共轭，从而稳定乙烯。
7. 描述共振结构的概念及其在化学中的重要性。
答案：共振结构是指分子中电子分布的两种或多种等效的描述方式，这些描述方式虽然不同，但都能合理地解释分子的性质。
共振结构在化学中的重要性在于它们提供了一种理解分子稳定性和反应活性的方法。
8. 什么是芳香性？请列举三个具有芳香性的化合物。
答案：芳香性是指某些环状有机化合物具有的特殊稳定性，这种稳定性来源于环上的π电子的离域化。
具有芳香性的化合物包括苯、吡啶和呋喃。
9. 请解释什么是分子的极性，并举例说明。
- 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、"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、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)。
第一章自测题
1.对于波长相等的光子、电子和中子，下列结论正确的是（）
A:三者速度相等 B:三者能量不等 C:电子和中子能量相等
D:光子和电子动量不等
2.波长为6.626埃的光子和自由电子，两者能量比为（）
A: 273:1 B: 1:1 C: 546:1 D: 3663:1000000
3.下列哪位科学家首先用实验证实了物质波的存在（）
A:爱因斯坦 B:德布罗意 C：海森堡 D:汤姆逊
4.玻尔氢原子理论的一个主要缺点是（）
A:认为氢原子的电子能量不具有分立的值
B:认为氢原子中电子离核距离不是量子化的
C:不能解释实验测得的氢原子光谱
D:未提出氢原子中电子运动规律具有统计性
ϕ，问x在0到1间几率为（）
5.已知波函数)
=-x
e x
0(〈∞
〈
A:1-e-1 B:0 C:1-e-2 D:e-2-1
6.粒子处于定态，意味着（）
A:粒子处于静止状态 B:粒子处于势能为0的状态
C:粒子处于t=0的状态 D:粒子力学量平均值与时间无关的状态
7. 已知一维谐振子的势能表达式为2
2
1kx V =，则该体系的定态薛定谔方程应当为 ( )
ϕϕE kx m A =+∇-]212[:222 ϕϕE kx m B =+∇]212[:2
22
ϕϕE kx dx d m C =+-]212[:2222 ϕϕE kx dx d m D =+]2
12[:2
2
22 8.一维势箱中运动的粒子，若处于n=4的能级，问下列何处存在节点（ ） A:0 B:l C:l /3 D:3l /4
9. 处于状态 的一维势箱中的粒子，出现在 处的概率是( )
A: B: C:
D: E: 题目提法不妥，以上四个答案都不对。
10．立方势箱中的粒子，具有 的状态量子数，n x ,n y ,n z 是 ( )
A:211 B:231 C:222 D:213
11.在求解氢原子及类氢离子的薛定谔方程时，我们常采用下列那些近似（ ） A:核固定 B:以电子质量代替折合质量 C:球极坐标 D:变量分离 12.Li 2+
离子的6s 、5d 、4f 轨道能级次序为( )
A: 6s>5d>4f B: 6s<5d<4f C: 无法比较 D: 6s 、5d 存在交叉无法比较 13.已知类氢离子波函数的x p 2ϕ的各种图示，预测x p 3ϕ图示，下列错误的是（ ）
A:轨道角度分布图相同 B:电子云图相同 C:电子云的角度分布图相同 D:径向分布图不同
14.已知氢原子波函数)1cos 3()(2320
-=-θψa r
e
a r N ，下列正确的是（ ） A:径向节面有2个 B:角向节面有1个 C:双顶圆锥节面有2个 D:总节面有3个 15.氢原子处于--++=1
3212120023
4242ϕϕϕψ所描述的状态，则E=-R/4的几率（ ）
A:81 B:41 C:32 D:4
3 16.氢原子处于--++=1
32121200234242ϕϕϕψ所描述的状态，则222 =M 的几率（ ）
A:81 B:41 C:32 D:4
3
17.氢原子处于--++=1
3212120023
4242ϕϕϕψ所描述的状态，则 -=Z M 的几率（ ）
A:81 B:41 C:32 D:8
7
18.氢原子处于--++=1
3212120023
4242ϕϕϕψ所描述的状态，则M Z 的平均值为（ ）
A:81 B:41 C:32 D:8
7
-。