结构化学论文3000字

结构论文

分子轨道理论的发展及其应用

2011111510xxxx

一、前言

价建理论、分子轨道理论和配位场理论是三种重要的化学键理论。三、四十年代，价键理论占主要的地位。五十年代以来由于分子轨道理论容易计算且得到实验（光电能谱）的支持，取得了巨大的发展，逐渐占优势。价建理论不但在理论化学上有重要的意义（下文中将详细介绍）。在应用领域也有重要的发展，如分子轨道理论计算有机化合物的吸收光谱用于染料化学；前线分子轨道理论在选矿中的研究等等。

二、简介

1、分子轨道理论产生和发展 在分子轨道理论出现以前，价键理论着眼于成键原子间最外层轨道中未成对的电子在形成化学键时的贡献，能成功地解释了共价分子的空间构型，因而得到了广泛的应用。但如能考虑成键原子的内层电子在成键时贡献， 显然更符合成键的实际情况。1932年，美国化学家 Mulliken RS和德国化学家HundF 提出了一种新的共价键理论——分子轨道理论（molecular orbital theory），即MO法。该理论注意了分子的整体性，因此较好地说明了多原子分子的结构。目前，该理论在现代共价键理论中占有很重要的地位。

以下是各个年代提出的关于分子轨道理论的一些重要理论和方法，是分子轨道理

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

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

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

03 共价键和双原子分子的结构化学

【3.1】试计算当Na和Cl相距280pm时，两离子间的静电引力和万有引力；并说明讨论

??化学键作用力时，万有引力可以忽略不计。（已知：完有引力

F?GN?m?kg；静电引力

解：万有引力

2?2F?Kq1q2,K?9.0?109N?m2?C?22r）

m1m2,G?6.7?10?112r

静电引力

?112?2m1m2??6.7?10N?m?kg?F?G2r?23?35???1.6?10?27kg?2?2.8?10?2102m2?1.76?10?43N

F?k?2.94?10?9N 34由上计算可见，在这情况下静电引力比万有引力大10倍，所以万有引力可以忽略不计。

?2?OOO【3.2】写出2，2，2的键级，键长长短次序和磁性。

q1q292?2?9.0?10N?m?C??2r2?2.8?10?10m??1.6?10?19C?解：

分子（或离子） 键 级 键长次序 磁 性

?O2

O2

2

?2?O2 O2

2.5 1.5 1

??2?O2?O2?O2

顺磁 顺磁 顺磁 抗磁

?【3.3】H2分子基态的电子组态为?1s?，其激发态有

??????bc?????a??s?1?s ,?1s?1*s,

结构化学题库及答案

一 选择性

晶体结构

1.金刚石属立方晶系,每个晶胞所包括的C原子个数为下列哪个数(B) A.4 B.8 C.12 D.16

2.在CsCl型晶体中,正离子的配位数是(B) A.6 B.8 C.10 D.12

3.对于NaCl晶体的晶胞体中所含的粒子,下列哪种说法是正确的(D) A.一个Na+和一个Cl- B.二个Na+和二个Cl- C.三个Na+和三个Cl- D.四个Na+和四个Cl-

4.已知NaCl晶体属于立方面心点阵式,故其晶胞中喊有的结构基元数为(C) A.1 B.2 C.4 D.8

5.在晶体中不会出现下列哪种旋转轴(D) A.2次轴 B.3次轴 C.4次轴 D.5次轴

6. 对于立方晶系的特征对称元素的定义，下列说法正确的是（A） (A)四个三次轴(B)三个四次轴(C)六次轴(D)六个二次轴

7.石墨晶体中层与层之间的结合是靠下列哪一种作用？（D） (A)金属键(B)共价键(C)配位键(D)分子间力

8.在晶体中，与坐标轴c垂直的晶面，其晶面指标是下列哪一个？(A) （A）(001) (B) (010) (C)(100)(D)(111)

9.用Bragg方程处理晶体对X射线的衍射

结构化学题库及答案

一 选择性

晶体结构

1.金刚石属立方晶系,每个晶胞所包括的C原子个数为下列哪个数(B) A.4 B.8 C.12 D.16

2.在CsCl型晶体中,正离子的配位数是(B) A.6 B.8 C.10 D.12

3.对于NaCl晶体的晶胞体中所含的粒子,下列哪种说法是正确的(D) A.一个Na+和一个Cl- B.二个Na+和二个Cl- C.三个Na+和三个Cl- D.四个Na+和四个Cl-

4.已知NaCl晶体属于立方面心点阵式,故其晶胞中喊有的结构基元数为(C) A.1 B.2 C.4 D.8

5.在晶体中不会出现下列哪种旋转轴(D) A.2次轴 B.3次轴 C.4次轴 D.5次轴

6. 对于立方晶系的特征对称元素的定义，下列说法正确的是（A） (A)四个三次轴(B)三个四次轴(C)六次轴(D)六个二次轴

7.石墨晶体中层与层之间的结合是靠下列哪一种作用？（D） (A)金属键(B)共价键(C)配位键(D)分子间力

8.在晶体中，与坐标轴c垂直的晶面，其晶面指标是下列哪一个？(A) （A）(001) (B) (010) (C)(100)(D)(111)

9.用Bragg方程处理晶体对X射线的衍射