结构化学习题

1、文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持结构化学习题(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，

2、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

3、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) mvh(B) i x(A) mvh(B) i x(C)2h2 x 若/ |巾12dp水，利用下列哪个常数乘也可以使之归一化：(A) K(B) K2(C) 1八 K丁二烯等共腕分子中冗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1文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持(A)厄米算

4、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 W(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)简并态与非简并态原子光谱和

5、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？几率波的波长与动量成反比,如何理解这一点？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.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.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，若巾1与巾2不正交，可以造出与 巾1正交的新函数也2巾2=巾2+C巾1试推导c的表达式(这种方法称为Schmidt正交化方法).对于一维无限深势阱中粒子的基态，计算坐标平均值和动

6、量平均值,并解释它们 的物理意义.2文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持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？下列哪些函数是 d2/dx2 的本征函数： ex (2) e2x (3) 5sinx (4) sinx+cosx (5)x3. 求出本征函数的本征值.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

7、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(C) g, g, g, g(C) 27.2 eV(C) g, g, g, g(C) 27.2 eV(C) l(C) 3D、3P、1D(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(3)原子的轨道角动量绝对值为(A) l (l+1

8、)2(B) $l(l 1)p2组态的原子光谱项为(A) 1D、3P、1s(B) 3D、1P、3SHund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 / uCl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) 2Po2.2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3文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本

9、可编辑.欢迎下载支持(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原子轨道的角度分布图与界面图空间波函数、自旋波函数与自旋-轨道自旋-轨道与Slater行列式(8)组态与状态请找出下列叙述中可能包含着的错误，并加以改正： TOC o 1-5 h z 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.Ydz25 (3cos21)16(1)计算节面对应的9 ；(2

10、)计算极大值对应的9 ;(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,验证下列关系： = 2E = -2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.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

11、 种定义有什么道理？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？将2p+1与2p-1线性组合得到的2Px与2py,是否还有确定的能量和轨道角动量 z分 量？为什么？4文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持.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？快

12、速求出P原子的基谱项.Ni2+的电子组态为d8,试用Ml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1D3P1G1Si你是否能用Hund规则 预料到这个结果？dn组态产生的谱项，其宇称与电子数n无关，而pn组态产生的谱项，其宇称与电子 数n有关,为什么？试写出闭壳层原子Be的Slater行列式.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)(A)更高或相等(B)更低(C)相等N2、02、F2的键

13、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 氧的02+ , 02,02- , O22-对应于下列哪种键级顺序 TOC o 1-5 h z 2.5,2.0,1.5,1.01.0,1.5,2.0,2.52.5,1.5,1.02.0(6)下列哪些分子或分子离子具有顺磁性(A) 02、NO(B) N2

14、、F2(C) 022+、N0+(7) B2和C2中的共价键分别是5文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持.(A) 冗1+九1, 冗+冗(B) 冗+冗, 冗1+冗i(Q (r+冗,(TMO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).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？成键轨道的对称性总是g,反键轨

15、道的对称性总是u”这种说法对不对？为什么？一般地说，冗键要比6键弱一些.但在任何情况下都是如此吗？请举实例来说明.N2作为配位体形成配合物时，通常以2bg电子对去进行端基配位(即N N ),而 不以1兀u电子对去进行侧基配位。主要原因是什么？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？02一是一种氧自由基(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，引起月中瘤、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02一是通过什么来清除的？试查阅文献了解其研究动

16、 态，并回答问题.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.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.(1)观察、冗和6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小轨道，具有 3个包含键轴的节面,什么样的原子轨道才 可能形成小分子轨道？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？地球的年龄约为46亿年，但大气中的02却主要是有了生物的光合作用后才积累起 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.氢能是一种清洁能源，是

17、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？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6文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持.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？自由状态的CO键长为112.9pm.在配合物Ni(CO)4中，CO键长增加为

18、115Pm且 振动频率下降,Ni-C键长为182pm,比一般估计的6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43(A)两个小冗键(B) 一个 3(C)两个 3(2) C60、NH3、立方烷的分子点群分别是(A) C1、C2、C3(B) D2、C4v、Td(C) Ih、C3v、Oh(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

19、分子必定都无旋光性化学中的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(C)不对称分子(C) Cn、(C)不对称分子(C) Cn、Cnv、Cs(C) C60(6)下列哪组点群的分子可能具有偶极矩：(A) Oh、Dn、Cnh(B) Ci、Td、S4(7)非极性分子的判据之一是(A)所有对称元素交于唯点(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)六螺环姓：7文档来源为：从网络收集整理

20、,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持Co (NH3)4 (H2O) 23+能够有几种异构体：(A) 2(B) 3(C) 6一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(C) 一个不可约表示(C)可约表示或不可约表示(A) (C) 一个不可约表示(C)可约表示或不可约表示(12)几个不可约表示的直积是(A)可约表示(B)不可约表示(13)水分子B1振动的基包括x和xz,这种振动(A)只有红外活性(B)(A)只有红外活性(B

21、)只有拉曼活性(C)兼有红外和拉曼活性PCI5气体是分子化合物，其固体是 PCl4+、 PCl6-的离子化合物。试分析这三种分 TOC o 1-5 h z 子或分子离子分别是什么形状？什么点群？确定下列分子或离子的点群|3-ICI3IF5PCI3PCI3F2PF5SCI2SF4SF6SnCl2XeF4XeO4其中哪些具有偶极矩？属于什么点群？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

22、哪些点群？为什么？由C60所属的Ih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C60的HOMO与LUMO简并度分别为多少？cis-PdCI2(NH3)2和 trans-PdCI2(NH3)2都是平面四方型结构.(1)若将 NH3视为一个整体，cis-与trans身构体分别属于什么点群？ (2)它们的Pd-CI对称伸缩和反对称伸缩振动都在200400cm-1之间，如何由振动光谱鉴别cis-与trans身才体？对D4h群，求出直积A2gB1g和Eu2,它们还是否可约表示？如果不是

23、，用约化公式进 行约化.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？8文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持用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？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(Txy的两种操 作等效于通过坐标原点的反演.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选择题(1)用VSEPR理

24、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)共腕有机分子的哪种原子上易发生游离基反应：(A) p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 C2(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.在形成分子加合物F3B-NH3时，是BF3还是NH3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？

25、为什么？由下列HMO行列式反推出共腕分子的骨架三亚甲基甲基有四个大九分子轨道，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原子的冗键级时，只需要哪个或哪些大冗分子轨道？为什么？ 然后计算中心C原子的冗键级. TOC o 1-5 h z 用SHMO法求环丙烯基f 3H3_1个与冗键,子轨吗(业利”对称性)并画出图形, 观察轨道节面数目和分布/点 两算c原;的几乞子备修 冗键级和自由价，画出 分子图.3 ( 2 123)、6对V型的烯丙基CH2=CH-CH,(注意：不要与丙烯基CH3-CH=CH,混淆)作SHMO 计算,并与环丙烯基的离域2 项超级进行必较，看这两种分子的能级分

26、布各有什么特点.111.( 123)49文档来源为：从网络收%61理,word版本可编辑.%2下载支持.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持若将烯丙基CH2=CH-CH2.的C依此编号,有人说，即使不作任何理论计算，也可 :2 o 八知烯丙基没有2（1 2 3）形式的冗型分子轨道，这是真的吗？为什么？用SHMO法计算四次甲基乙烷的离域冗键分子轨道、冗键级和自旋多重度,（1）预测它是否可能具有顺磁性；（2）画出所有离域冗键分子轨道的图形， 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Huckel行列式；（2）求解过程中如何充

27、分利用分 子的对称性.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：下列反应是某种特殊反应的一例，计算的反应始通常与实验结果符合得相当好.CH3CHO + C2H6CH3COCH3 + CH4试说明这类反应有什么特点，再查阅有关的键始数据，估算其反应始,与实验值 AH=-41.42kJ mol-1 相比较.氯代芳姓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

28、是从氯代芳姓流向了 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）8-N法则的适用范围是什么？它在哪些情况下可能会失效？VSEPR理论的适用范围是什么？它在哪些情况下可能会失效？离域分子轨道为什么可以 谊域化”？什么样的分子轨道不能被定域化？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.填空（6分）：在丁二烯的电环化反应中，通过分子中点的 G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、

29、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 SS连线只能与 另一条（）连线相交，一条AA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10文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持. (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)著名的绿宝石一一绿柱石，属于六方品系。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

30、) NaCl 与 CsCl(B) NaCl 与 CaE(C) NaCl 与立方 ZnS(4)布拉维格子不包含 四方底心”和 四方面心”，是因为它们其实分别是：(A)四方简单和四方体心(B)四方体心和四方简单(C)四方简单和立方面心(5)某晶面与晶轴x、y、z轴相截，截数分别为4、2、1,其晶面指标是(A) (124)(B) (421)(C) (1/4,1/2,1)(6)下列哪种性质是晶态物质所特有的：(A)均匀性(B)各向异性(C)旋光性(7)与结构基元相对应的是：(A)点阵点(B)素向量(C)复格子(8)点阵是：(A)有规律地排布的一组点.(B)按连接其中任意两点的向量平移而能复原的无限多个

31、点.(C)只沿特定方向平移而能复原的有限数目的点.(9)下列哪一种说法是错误的：(A)属于同一品系的晶体，可能分别属于不同的晶体学点群(B)属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的品系(C)属于同一晶体学点群的晶体，可能分别属于不同的空间群(10)在某立方晶体的X衍射粉末图上发现，h+k+仁奇数的衍射产生了系统消光，这种晶体具有下列哪种点阵？(A)立方体心(B) 立方简单(C)立方面心(11) “CsCl型晶体的点阵为立方体心点阵”这一表述(A)正确.11文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持 (B)不正确

32、，因为立方体心不是一种点阵.(C)不正确，因为CsCl型晶体的点阵为立方简单点阵(12)六方晶胞的形状是(A)六棱柱(B)六个顶点的封闭凸多面体(C) a = B =90, 丫 =120。的平行六面体(13)空间格子共有多少种形状和形式：(C) 4, 5(C)尽可能少的点阵(C) (C) 4, 5(C)尽可能少的点阵(C) 1, 1/2, 1/4(14)划分正当品格的第一条标准是(A)平行六面体(B)尽可能高的对称性(15)空间格子中，顶点、棱心、面心对格子的贡献分别为(A) 1/8, 1/4, 1/2(B) 1, 1, 1(16)金刚石与立方硫化锌(A)点阵型式都是立方面心.(B)点阵型式都

33、是立方简单.(C)点阵型式不同.(17)当劳厄方程被满足时，空间点阵中被平移群 工mnp=ma+nb+pc所概括的任意两点 阵点之间的波程差的波数为(C) h+k+l(A) mh+nk+pl(B) m+n+p(C) h+k+l(18)晶面作为等程面的条件是：h=nh , k=nk , l=nl (n 为整数)h=mh , k=nk , l=pl(m、n、p 为整数)h=rh , k=sk , l=tl (r、s、t 为分数)几何学中的正方体必然有3X4,而立方品系的特征对称要素却规定为沿体对角线的4X3 .为什么？试举例说明.写出立方ZnS晶胞中离子的分数坐标.为什么在分子中使用映轴，而在晶体

34、中使用反轴？分子的点群与该分子所形成的晶体的点群，是否总是保持一致为什么说在一个平面点阵中素格子的的取法有无限多种而面积相同12文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持.结构基元和晶胞有什么不同？它们分别对应于点阵的什么内容？在14种布拉维格子之外，将你所能想到的更多的格子型式画出来，逐一检查它们 为什么不能被作为布拉维格子.Laue方程中的衍射指标和Bragg方程中的衍射级数分别具有什么样的物理意义 ？在Laue方程中，当a_与S的夹角为a时，相应的衍射圆锥为2a ;然而用Bragg方 程解释多晶衍射时，若衍射角

35、为9 ,相应的衍射圆锥却为49 .为什么？在多晶衍射法中，当样品转动9时，计数器为什么要转动29?举例说明：两个不同的点阵点之间必然有几何距离，但对X光的衍射却不一定有 波程差.试计算CaF2晶体的结构因子.晶体是理想的中子单色器，可以从反应堆释出的中子束萃取单一能量的中子.如果入射中子束与一族晶面距为110Pm的晶面成30o时产生一级衍射，萃取出的中 子能量是多大？对某立方品系AB型金属氧化物，用波长为人=154.18pm的X射线得到粉末衍射 图，各衍射线的0角如下表.线号0 (度)sin2 0h2+k2+l2入 2/(4a2)118. 488221. 472331. 180437. 373

36、539. 343647. 045752. 903854. 930(1)计算并填写上述表格. (2)判断该晶体的点阵型式 (3)计算晶胞常数a.(1)对于立方面心点阵，系统消光规律是什么 ？请列出可能出现的前9条衍射线的衍射指标，并按其平方和的大小排列；(2)利用布拉格方程，推导立方面心点阵的 sin 8表达式。请说明：除系统消光13文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持. 因素以外，任何一种晶体的衍射也只能是有限的几种，为什么 ？(3) Cu的晶体结构属于立方面心，晶胞参数a=361pm,若用人=229.1pm的

37、Cr K“射线拍摄Cu样品的粉末图，只能记录到哪几种衍射？其衍射角8分别为多大？(4)对于同一种样品，若想记录到更多的衍射，使用的X射线的波长应当更长 还是更短？若使用同样的X射线，晶胞参数a较大的样品，记录到的衍射可能会更 多还是更少？第七章 金属晶体与离子晶体结构选择题(1)在离子晶体中，决定正离子配位数的关键因素是(A)正负离子半径比(B)正负离子电价比(C)正负离子电负性之比(2)对于二元离子晶体，下列哪一式成立：(A)n+/n-=Z-/Z+=CN-/CN+(B) n-/n+=Z-/Z+=CN-/CN+(C)n+/n-=Z-/Z+=CN+/CN-(3)马德隆(Madelung)常数与离

38、子晶体的哪种因素有关：(A)化学组成(B)(A)化学组成(B)晶体结构型式(C)离子键长Ge晶体(A4,即金刚石结构)的空间利用率(堆积系数)小于W晶体(A2),它们的 晶胞中的原子数目是(A) GeW(C) Ge=WNaCI与CaF2晶体的相同之处是：(A)结构基元(B)负离子堆积方式(C)点阵型式4:4是下列哪一种晶体的CN+/CN-:(A) CsCI(B) NaCl(C)(A) CsCI(B) NaCl(C)六方ZnS(7)对于CaF2晶体，“简单立方” 一词描述的是它的(A)负离子堆积方式(B)点阵型式(C)正离子堆积方式(8)某种离子晶体AB被称为NaCI型，这指的是(A)它的化学组

39、成(B)它的结构型式(C)它的点阵型式Mg晶体属于六方晶系，a=b=320pm(1 pm =10-12m).计算晶胞高度c和晶体密度pAg晶体为A1堆积，晶体密度p =10.50.计算晶胞常数a和原子半径r.Si的共价半径为112.6pm,计算单晶硅的密度p .14文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持LiH晶体结构为NaCl型，晶胞常数a=408pm,计算品格能.UO晶体结构为NaCl型，键长为246 pm,计算Avogadro常数Na.TlI晶体中离子键长为381pm,离子半径比r+/r-具有8配位极限值,计

40、算r+与r-.GaAs、CdS、InAs、InSb、AlP等重要的半导体材料具有下图所示的立方晶体结构：(1)这是一种什么结构型式？(2)将这种结构与金刚石晶体作比较，填写下列表格：结构基兀晶胞中结构基元数目点阵型式特征对称要素金刚石上述晶体(3)负离子堆积方式是什么？(4)正负离子配位数比是多少？(5)正离子占据着什么空隙？占据的空隙分数是多少？(6)假设CdS晶胞参数为a=583.9pm. Cd与S的原子量分别为112.411和32.066 , Avogadro常数Na=6.022 1023mol-1.试计算晶体密度p为多大？无色立方晶体HgF2的结构型式为CaF2型.Hg与F的原子量分别

41、为200.59和18.998 . 试回答或计算：(1)晶体的结构基元是什么？结构基元重量为多少？每个晶胞中有多少个结构基 元？(2)有人说这种晶体可同时抽象出两种点阵立方面心和立方简单，你认为这可能吗？如果不能，为什么？它应该是哪种点阵？(3)若晶体密度p =8.95，试计算晶胞参数a为多少pm .(4)选才? F或Hg作为晶胞原点，画出(110)晶面上的原子分布.(5)计算Hg-F键长.地球化学的先驱阿 费尔斯曼指出，同一种离子对于各种离子化合物的品格能的贡 献差不多，可用离子的“能量常数9 K表征,每一单位的能量常数相当于1071.52kJ mol-1.用这种方法可以快速地估算晶格能UU=

42、1071.52kJ mol-1 x Eni 9 Kni为化学式中第i种离子的数目.Na+、Ca2+、Mg2+、F-、O2-的能量常数分别为 0.45、1.75、2.10、0.37、1.55，试 计算NaF、CaO、MgO的晶格能；15文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持（2）晶格能与离子晶体的一些性质密切相关.查阅这些化合物的熔点和莫氏硬度， 看看品格能与这些物理性质有什么联系.随着离子极化，离子晶体逐步向共价晶体过渡.这对键长、配位数、溶解度等有什么影响？第八章新型材料的结构简介在变形后恢复原状这一点上，形

43、状记忆合金弹簧与普通金属弹簧有什么不同？充分发挥你的想象力，为形状记忆合金找出新的用途.非晶态物质的结构特点是什么？为什么它的抗辐射能力大于晶态？非晶态的长程无序性对其能带结构产生了什么影响？硫属玻璃中的负相关能是什么意思？为什么在硫属玻璃中观察不到电子自旋共振 信号？简要叙述硫属玻璃中换价对（VAP）的形成过程.准晶态的结构特点是什么？与非品态有什么不同？试用Penrose的瘦菱形”和 胖菱形”在计算机上进行二维Penrose铺砌，并观察 其中的准周期性.一个原子周围有与之相同的12个原子配位，如果形成具有五重对称性的正二十面 体，就必然出现失配现象.为什么？金属单质最密堆积正是12配位，为

44、什么没有 失配现象？超导态的两个重要且独立的电磁特性是什么？仔细观察晶体模型，说明如何以钙钛矿（CaTiO3）型结构为基本单元，通过原子的 空缺、置换、位移变形、堆叠组合等形成YBa2Cu3O7-x高温超导体结构.就目前所知，影响高温超导氧化物Tc的结构因素有哪些？维”纳米材料是什么意思？是指这种材料在空间中有一维处于纳米尺度吗 ？什么是纳米结构自组装体系？纳米材料的基本物理效应有哪些？单层纳米管的手性矢量和手性角是什么意思？纳米管的管轴与手性矢量是什么关系？单层碳纳米管的结构可以分为几种类型 ？它们的手性角分别为多少？ C-C键与管 轴分别是什么关系？其电学性质有什么不同？STM的工作原理和

45、两种扫描模式是什么？第九章结构分析原理16文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑,欢迎下载支持文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持9.1选择题(1)红外谱图中波数大于1500cm-1的吸收，通常是由分子中哪类运动引起的(A)重键或含H化学键的伸缩振动(B)弱键的弯曲振动(C)电子在分子轨道之间的跃迁(2)在紫外光电子能谱上，能峰在横坐标上的排列顺序与什么相对应(A)振动频率顺序 (B)价层分子轨道顺序(C)原子轨道顺序(3)根据Frank-Condon原理，当成键电子被电离时，在紫外光电子能谱上(A)观察到振动多重结构，且频率大于基频(B)观察到振动多重结构，且

46、频率小于基频(C)观察不到振动多重结构填空：利用振动光谱研究分子振动时，CO2分子的对称伸缩振动不可能出现在()光谱上，反对称伸缩振动不可能出现在()光谱上；SO2分子的情况与CO2分子(),它的各种振动方式都()既出现在红外光谱上，也出现在拉曼光谱上。当分子的对称元素中具有()时，我们就应当注意这一现象，它对于区分()异构体尤其有用。没有偶极矩的分子不会产生转动光谱。这种分子也肯定不会产生红外光谱吗？分 子的偶极矩与红外光谱有什么关系？HBr键长为141.4pm,试对它的纯转动光谱的前5种跃迁波数作理论计算.通过互联网(例如-bin/MolSpec/diperiodic.pl)查阅几种双原子

47、分子的微波谱，计算 它们的核间距.39K127I的核间距为279pm,它的转动惯量I、转动常数B和两条相邻谱线之差是多 少？ 9.7 H35Cl与它的同位素取代产物H37Cl具有相同的De,是否也有相同的D0 ? 如果不同的话，哪一种分子的D0较大？为什么？H35Cl的红外振动基频v 0=8.667 1013Hz. (1)计算其零点能和力常数；(2)H37Cl基 频将发生多大的位移？稀溶液中苯酚O-H的振动吸收带位于3600cm-1处.若用D取代H, O-D的振动吸 收带将移向何处？(计算时可以忽略苯环).测得氧的三种振动吸收带为1097、1580、1865cm-1,它们可能由氧分子及其正、

48、负离子产生.试判断：O2+产生的可能是哪一种吸收带，并说明理由.17文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.文档来源为：从网络收集整理,word版本可编辑.欢迎下载支持从双原子分子的非谐振子势能曲线上， 观察核间距平均值随振动能级的变化，说明固体受热时为什么会膨胀(当然，固体并不一定由分子组成，但总有某种类型 的化学键振动).苯分子的每一种振动模式能否既是红外活性的，也是拉曼活性的？试用群论知识 加以说明.分子的电子发射光谱通常是分子从电子激发态中振动基态能级垂直地降至电子基态中各个振动激发态能级,吸收光谱与发射光谱一般具有近似而又不完全对称的镜 像关系(见下图实例，实线

49、为吸收光谱，虚线为发射光谱).这是为什么？分子中能够被对称操作互换的质子称为对称等价质子，几个对称等价质子构成一个对称等价组.试判断：一个对称等价组在核磁共振氢谱上给出几个吸收峰？(2)二氯环丙烷有几种异构体？每种异构体有几个吸收峰？(3)对于二氯丙二烯和椅式1,4-二氯环己烷作类似的分析.下面有两种澳代烷烧，试按两个C的顺序，写出核磁共振氢谱上两种质子峰的相对位置、峰面积和自旋裂分情况:较低场或较局场峰面积之比自旋裂分多重峰CHBr2-CH2BrCH3-CH2 Br9.16下面左冬是CO的缘,外光由千能谱，横坐标杲以eV为单传的由离能：右冬杲用量子化学软件HyperChem的HF/6-31G*计算的以eV为单位的分子轨道能级(只表示试对谱线进行归属.什么是 Koopmans