金属的结构和性质结构化学

08金属的结构和性质

【8.1】半径为R的圆球堆积成正四面体空隙，试作图计算该四面体的边长和高、中心到顶点距离、中心距离地面的高度、中心到两顶点连县的夹角以及中心到球面的最短距离。

解：4个等径圆球作紧密堆积的情形示于图9.1（a）和(b)，图9.1(c)示出堆积所形成的正四面体空隙。该正四面体的顶点即球心位置，边长为圆球半径的2倍。

图9.1

由图和正四面体的立体几何知识可知： 边长AB=2R

12AM??AE?EM2122?高

?2?1???AB?BE2??DE??3???122????

21222??2?1?3??2??1??2???AB??AB???AE?????2R??R??R???233??????????????

2?6R?1.633R3

36OA?AM?R?1.225R42中心到顶点的距离：

16AM?R?0.408R46中心到底边的高度：

中心到两顶点连线的夹角为：?AOB

OM??2??OA?OB?AB?1???cos?1???cos??2?OA??OB????

?1?cos??1/3??109.47?

中心到球面的最短距离?OA?R?0.225R

222?26R/2??2R???2?

08金属的结构和性质

【8.1】半径为R的圆球堆积成正四面体空隙，试作图计算该四面体的边长和高、中心到顶点距离、中心距离地面的高度、中心到两顶点连县的夹角以及中心到球面的最短距离。

解：4个等径圆球作紧密堆积的情形示于图9.1（a）和(b)，图9.1(c)示出堆积所形成的正四面体空隙。该正四面体的顶点即球心位置，边长为圆球半径的2倍。

图9.1

由图和正四面体的立体几何知识可知： 边长AB=2R

12AM??AE?EM2122?高

?2?1???AB?BE2??DE??3???122????

21222??2?1?3??2??1??2???AB??AB???AE?????2R??R??R???233??????????????

2?6R?1.633R3

36OA?AM?R?1.225R42中心到顶点的距离：

16AM?R?0.408R46中心到底边的高度：

中心到两顶点连线的夹角为：?AOB

OM??2??OA?OB?AB?1???cos?1???cos??2?OA??OB????

?1?cos??1/3??109.47?

中心到球面的最短距离?OA?R?0.225R

222?26R/2??2R???2?

一、填空题

1. 用分子轨道表示法写出下列分子基态时价电子组态，键级、磁性

O2的价电子组态： ， 键级 2 ，磁性 顺 。 NO的价电子组态： ，键级 ，磁性 。 2. 休克尔分子轨道法是处理 共轭 分子的一种简单有效的办法。

3. 按HMO处理，苯分子的第 一 和第 六 个分子轨道是非简并，其余都是 二 重简并的。

4. 定域键是在 两个 原子间形成的化学键，离域键是在 两个以上 原子间形成的化学键。价键理论认为化学键是 定域 键，休克尔分子轨道理论讨论的是 离域 键。

5. σ 型分子轨道的特点是：关于键轴 对称 、成键σ轨道节面数为 0 ，反键σ 轨道节面数为 1 ；π型分子轨道的特点是：关于通过键轴的平面 反对称 ； 成键π轨道节面数为 1 ，反键π轨道的节面数为 2 。

6. 在两个原子间，最多能形成 一 个σ键， 两 个 π 键，氧分子的σ（2p）轨道的能量比π

一、填空题

23/22r+ ()(2 ) ea0此状态的n，l，m值分1. 已知:类氢离子He的某一状态Ψ=a042a012r

别为_____________________.其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z轴方向分量为_________.

2. He+的3pz轨道有_____个径向节面， 有_____个角度节面。

3. 如一原子轨道的磁量子数m=0，主量子数n≤2，则可能的轨道为__________。

二、选择题

1. 在外磁场下，多电子原子的能量与下列哪些量子数有关（ ）

A. n,l B. n,l,m C. n D. n,m

2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数（n，l，m，ms）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）

3. 如果一个原子的主量子数是4，则它（ ）

A. 只有s、p电子 B. 只有s、p、d电子

C. 只有s、p、d和f电子 D. 有s、p电子

1. 方势箱中粒子具有E=12h28ma2状态的量子数nx ny nz是 ( )

(A) 2 1 1 (B) 2 3 1

(C) 2 2 2 (D) 2 1 3

2. 同核双原子分子无极性，下列同核多原子分子有极性的是( (A) N－

3 (Ｂ) O3

(Ｃ) I－3 (Ｄ) P4

3. 径向分布函数是指 -------------------------------------------( )(A) R2 (B) R2

dr

(C) r2R2 (D) r2R2dr

4. Fe的电子组态为[Ar]3d64s2，其能量最低的光谱支项为( )

(A) 5D4 (B) 3

P2

(C) 5Do (D) 1S

第三章

一、填空、选择：

2. S1和S2不是独立的对称元素，因为S1＝（ ），S2＝（ ）。

3.下列说法错误的是（ ）。

A、分子中有Sn轴，则此分子必然同时存在Cn轴和σh。

B、凡是正四面体构型的分子一定属于Td群

C、S4是个独立的对称元素。

D、分子既有Cn轴又有垂直于Cn轴的σh，此分子必有Sn轴。

4下列分子中具有偶极矩，而不属于Cnv群的是

A H2O2 B NH3 C CH2Cl2 D CH2 =CH2

5下面说法正确的是：---------------------------- ( )

(A) 分子中各类对称元素的完全集合构成分子的对称群

(B) 同一种分子必然同属于一个点群，不同种分子必然属于不同的点群

(C) 分子中有 Sn轴，则此分子必然同时存在 Cn轴和 h面

(D) 镜面 d一定也是镜面 v

6下面说法正确的是：---------------------------- ( )

(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C4，又有i，则必有

(C) 凡是平面型分子必然属于Cs群

=E (D) 在任

结 构 化 学 习 题

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

场考 名姓 号学 级班 级年 次层 业专 系

湘 南 学 院

2011学年度 第一学期 应用化学专业 本科层次 08级期末课程

结构化学 试题

课程代码：09020271 考核方式：闭卷 考试时量：120分钟 试卷类型：B

题 号 一 二 三 四 总分 合分人 复查人 应得分 20 30 20 30 100 实得分 得分 阅卷人 复查人 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 在电子衍射试验中，∣ψ∣2

对一个电子来说，代表: ( )。

2. 对氢原子1s 态, (1) ?2在 r 为( )处有最高值；(2) 径向分布函数

4?r2?2在 r 为( )处有极大值；

3. 测不准关系是( )，它说明( )。

4. 双原子分子成键三原则是: (

量子力学基础知识

【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kJ·mol为单位的能量。

-1

2.998?108m?s?1????4.469?1014s?1?670.8m解： 11????1.491?104cm?1?7?670.8?10cm

?3414?1E?h?NA?6.626?10J?s?4.469?10sc

【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下：

312.5 波长λ/nm

?6.6023?1023mol-1 ?178.4kJ?mol-1

365.0

404.7

546.1

3.41 2.56 1.95 0.75 光电子最大动能Ek/10-19J

作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出Plank常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν0)。

解：将各照射光波长换算成频率v,并将各频率与对应的光电子的最大动能Ek列于下表：

312.5 365.0 404.7 546.1 λ/nm

v/1014s－1

－

9.59 8.21 2.56

7.41 1.95

5.49 0.75

结 构 化 学 习 题

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