关于原子结构的论文

这是有关结构化学的知识,望有帮助 结构化学 结构化学是在原子、分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系，以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。它是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。 结构化学是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。它要从各种已知化学物质的分子构型和运动特征中，归纳出物质结构的规律性；还要从理论上说明为什么原子会结合成为分子，为什么原子按一定的量的关系结合成为数目众多的、形形色色的分子，以及在分子中原子相互结合的各种作用力方式，和分子中原子相对位置的立体化学特征；结构化学还要说明某种元素的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、电子组态、配位特点等结构特征。 另一方面，从结构化学的角度还能阐明物质的各种宏观化学性能，和各种宏观非化学性能与微观结构之间的关系及其规律性。在这个基础上就有可能不断地运用已知的规律性，设法合成出具有更新颖、结构特点更不寻常的新物质，在化学键理论和实验化学相结合的过程中创立新的结构化学理论。与此同时，还要不断地努力建立新的阐明物质微观结构的物理的和化学的实验方法。 与其他的化学分支一样，结构化学一般从宏观到微观、从静态到动态、从定性到定量按各种不同层次来认识客观的化学物质。演绎和归纳仍是结构化学研究的基本思维方法。 早期的有关物质化学结构的知识可以说是来自对于物质的元素组成和化学性质的研究。当时人们对化学物质，只能从对物质组成的规律性认识，诸如定比定律、倍比定律等加以概括。随着化学反应当量的测定，人们提出了“化合价”的概念并用以说明物质组成的规律。那时，对于原子化合成分子的成因以及原子在分子中的排布方式可以说是一无所知。 结构化学的产生与有机物分子组成的研究密切相关。有机化学发展的初期，人们总结出许多系列有机物分子中碳原子呈四面体化合价的规律。为解释有机物组成的多样性，人们提出了碳链结构及碳链的键饱和性理论。随后的有机物同分异构现象、有机官能团结构和旋光异构现象等研究，也为早期的结构化学研究提供有力的实验证据，促使化学家从立体构型的角度去理解物质的化学组成和化学性质，并从中总结出一些有关物质化学结构的规律性，为近代的结构化学的产生打下了基础。 近代实验物理方法的发展和应用，为结构化学提供了各种测定物质微观结构的实验方法；量子力学理论的建立和应用又为描述分子中电子和原子核运动状态提供了理论基础。有关原子结构特别是原子中电子壳层的结构以及内力、外力引起运动变化的理论，确立了原子间相互作用力的本质，也就从理论上阐明了化学键的本质，使人们对已提出的高子键、共价键和配位键加深了理解有关杂化轨道的概念，也为众多化合物的空间构型作出了合理的阐明甚至预测。 近代测定物质微观结构的实验物理方法的建立，对于结构化学的发展起了决定性的推动作用。X射线衍射方法和原理上相当类似的中子衍射、电子衍射等方法的发现与发展，大大地丰富了人们对物质分子中原子空间排布的认识，并提供了数以十万种计的晶体和分子结构的可靠结构数据。此外，通过晶体衍射的研究，使人们能够从分子和晶体结构的角度说明这些物质在晶态下的物理性质。 另一类测定结构的方法是谱学方法。谱学方法在提供关于分子能级和运动的信息，尤其是更精细的和动态的结构信息方面起着重要的作用。如分子振动光谱是鉴定物质分子的构成基团的迅速和有力的工具。因而被称为化学物质的“指纹”，与电子计算机高速信息处理功能结合起来，人们已能通过计算机的检索和识别很快地查明未知物样品的分子结构。红外喇曼光谱的理论处理，还能提供有关振动力常数等有关化学键特征的一些数据。其他谱学法有：核磁共振谱、顺磁共振诺、电子能谱、质谱、穆斯堡尔谱学、可见—紫外光谱、旋光谱、圆二色性谱以及扩展 X射线吸收精细结构等。 物质的某些物理常数的测定，也能提供有关分子结构的某些整体信息，如磁化率、折射率和介电常数的测定等。此外，高放大率、高分辨率的电子显微镜还能提供有关物质表面的结构化学信息，甚至已能提供某些分子的结构形象。 量子化学是近代结构化学的主要理论基础。量子化学中的价键理论、分子轨道理论以及配位场理论等，不但能用来阐明物质分子构成和原子的空间排布等特征，而且还用来阐明微观结构和宏观性能之间的联系。由于量子化学计算方法的发展和逐步提高完善，加上高速电子计算机的应用，有关分子及其不同聚集状态的量子化学方法已有可能用于特殊材料的“分子设计”和制备方法的探索，把结构化学理论推向新的高度。 当今结构化学主要研究新构型化合物的结构化学，尤其是原子簇结构化学和金属有机化合物。这一类研究涉及“化学模拟生物固氮”等在理论研究上极其重要的课题，以及寻找新型高效的工业催化剂等与工农业生产息息相关的应用研究课题。 稀土元素的结构化学与中国丰富的稀土元素资源的综合利用的关系非常密切。有关的研究对于中国稀土工业的发展具有重要的意义。 表面结构和表面化学反应的研究与工业生产上的非均相催化反应关系极为密切，有关的研究对于工业催化剂，尤其是合成氨等工业生产用的新型催化剂的研制具有理论指导的作用。 激光光谱学和激光化学的研究，对于快速动态结构和快速化学反应动态过程等研究方法的建立有着深远的影响，并且可能导致新的结构化学研究手段的建立。激光作用下的化学反应过程更具有独特之处。 结构化学的信息工程的研究能充分利用电子计算机的高速、高效率，充分发挥结构化学数据库的作用，对于新的半经验理论和新的结构化学理论的提出将有重大的影响。有关方法的建立将对于“分子设计”的实现起着重要的作用。 目前，结构化学已成为一门不但与其他化学学科联系密切，而且与生物科学、地质科学、材料科学等各学科的研究相互关联、相互配合、相互促进。由于许多与物质结构有关的化学数据库的建立，结构化学也越来越被农学家和化工工程师所重视。 哎 看他的就部能过关，他说的是定义，读书心得是指学习了没一章后的一 些总结，谁不知道结构化学的分类定义啊 我没时间每章给你总结，但是比如第一章可以这样写 通过第一章的的学习，我懂得了结构化学研究的是微观分子结构的一门学科，以及如何通过微观结构来分析一个物质的性质，同时认识了微观离子是怎么组成一个分子，通过什么过程（比如杂化等），举例————等等 我没那么多时间了，我也是刚学了结构化学的，感觉有点难。好好学吧！这是有关结构化学的知识,望有帮助 结构化学 结构化学是在原子、分子水平上研究物质分子构型与组成的相互关系，以及结构和各种运动的相互影响的化学分支学科。它是阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系的基础学科。 结构化学是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学。它要从各种已知化学物质的分子构型和运动特征中，归纳出物质结构的规律性；还要从理论上说明为什么原子会结合成为分子，为什么原子按一定的量的关系结合成为数目众多的、形形色色的分子，以及在分子中原子相互结合的各种作用力方式，和分子中原子相对位置的立体化学特征；结构化学还要说明某种元素的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、电子组态、配位特点等结构特征。 另一方面，从结构化学的角度还能阐明物质的各种宏观化学性能，和各种宏观非化学性能与微观结构之间的关系及其规律性。在这个基础上就有可能不断地运用已知的规律性，设法合成出具有更新颖、结构特点更不寻常的新物质，在化学键理论和实验化学相结合的过程中创立新的结构化学理论。与此同时，还要不断地努力建立新的阐明物质微观结构的物理的和化学的实验方法。 与其他的化学分支一样，结构化学一般从宏观到微观、从静态到动态、从定性到定量按各种不同层次来认识客观的化学物质。演绎和归纳仍是结构化学研究的基本思维方法。 早期的有关物质化学结构的知识可以说是来自对于物质的元素组成和化学性质的研究。当时人们对化学物质，只能从对物质组成的规律性认识，诸如定比定律、倍比定律等加以概括。随着化学反应当量的测定，人们提出了“化合价”的概念并用以说明物质组成的规律。那时，对于原子化合成分子的成因以及原子在分子中的排布方式可以说是一无所知。 结构化学的产生与有机物分子组成的研究密切相关。有机化学发展的初期，人们总结出许多系列有机物分子中碳原子呈四面体化合价的规律。为解释有机物组成的多样性，人们提出了碳链结构及碳链的键饱和性理论。随后的有机物同分异构现象、有机官能团结构和旋光异构现象等研究，也为早期的结构化学研究提供有力的实验证据，促使化学家从立体构型的角度去理解物质的化学组成和化学性质，并从中总结出一些有关物质化学结构的规律性，为近代的结构化学的产生打下了基础。 近代实验物理方法的发展和应用，为结构化学提供了各种测定物质微观结构的实验方法；量子力学理论的建立和应用又为描述分子中电子和原子核运动状态提供了理论基础。有关原子结构特别是原子中电子壳层的结构以及内力、外力引起运动变化的理论，确立了原子间相互作用力的本质，也就从理论上阐明了化学键的本质，使人们对已提出的高子键、共价键和配位键加深了理解有关杂化轨道的概念，也为众多化合物的空间构型作出了合理的阐明甚至预测。 近代测定物质微观结构的实验物理方法的建立，对于结构化学的发展起了决定性的推动作用。X射线衍射方法和原理上相当类似的中子衍射、电子衍射等方法的发现与发展，大大地丰富了人们对物质分子中原子空间排布的认识，并提供了数以十万种计的晶体和分子结构的可靠结构数据。此外，通过晶体衍射的研究，使人们能够从分子和晶体结构的角度说明这些物质在晶态下的物理性质。 另一类测定结构的方法是谱学方法。谱学方法在提供关于分子能级和运动的信息，尤其是更精细的和动态的结构信息方面起着重要的作用。如分子振动光谱是鉴定物质分子的构成基团的迅速和有力的工具。因而被称为化学物质的“指纹”，与电子计算机高速信息处理功能结合起来，人们已能通过计算机的检索和识别很快地查明未知物样品的分子结构。红外喇曼光谱的理论处理，还能提供有关振动力常数等有关化学键特征的一些数据。其他谱学法有：核磁共振谱、顺磁共振诺、电子能谱、质谱、穆斯堡尔谱学、可见—紫外光谱、旋光谱、圆二色性谱以及扩展 X射线吸收精细结构等。 物质的某些物理常数的测定，也能提供有关分子结构的某些整体信息，如磁化率、折射率和介电常数的测定等。此外，高放大率、高分辨率的电子显微镜还能提供有关物质表面的结构化学信息，甚至已能提供某些分子的结构形象。 量子化学是近代结构化学的主要理论基础。量子化学中的价键理论、分子轨道理论以及配位场理论等，不但能用来阐明物质分子构成和原子的空间排布等特征，而且还用来阐明微观结构和宏观性能之间的联系。由于量子化学计算方法的发展和逐步提高完善，加上高速电子计算机的应用，有关分子及其不同聚集状态的量子化学方法已有可能用于特殊材料的“分子设计”和制备方法的探索，把结构化学理论推向新的高度。 当今结构化学主要研究新构型化合物的结构化学，尤其是原子簇结构化学和金属有机化合物。这一类研究涉及“化学模拟生物固氮”等在理论研究上极其重要的课题，以及寻找新型高效的工业催化剂等与工农业生产息息相关的应用研究课题。 稀土元素的结构化学与中国丰富的稀土元素资源的综合利用的关系非常密切。有关的研究对于中国稀土工业的发展具有重要的意义。 表面结构和表面化学反应的研究与工业生产上的非均相催化反应关系极为密切，有关的研究对于工业催化剂，尤其是合成氨等工业生产用的新型催化剂的研制具有理论指导的作用。 激光光谱学和激光化学的研究，对于快速动态结构和快速化学反应动态过程等研究方法的建立有着深远的影响，并且可能导致新的结构化学研究手段的建立。激光作用下的化学反应过程更具有独特之处。 一 填空题 (1) 微观粒子运动的量子力学共性有 ， 和 。测不准关系式为 ，这一关系的存在是微粒具有 的结果。 (2)动能为100eV的自由电子的波长λ= m。动能为1eV的自由中子的波长λ= m。能量等于 光子的波长λ= m。处于波尔轨道(n=100)的电子的波长λ= m。质量为3kg 、速度为10m/s的小球的波长λ= m。 (3) 激光器给出一功率为1KW,波长为6 的红外光束，它每秒发射的光子数= 个。若输出的光子全被 的水吸收,它将水温从20℃升高到沸点需时 s 。 （4）量子力学的几个假设有 ， ， ， 和 。 （5）函数 称为 的 函数。 （6）微观粒子的运动状态可用 描述，波函数必须满足 ， 和 三个条件，称之为 函数。 （7） = ，是 算符；能量算符 = 。 坐标算符 = 。时间算符 = 。 （8）动量算符 = ， = ， = ， = ， = ， = ， = 。 （9）若力学量算符 作用到函数 上，有 ，且 是一常数，则所述方程称为 方程， 称为 值， 就是属于力学量算符 、本征值 的 函数。 （10）算符 作用到其本征函数 上，所得函数的本征值为 。算符 作用到 上，可得 的本征值为 。 （11）在边长为a的一维势箱中运动的粒子，当量子数n等于1,2,3时,其波函数 和能量E分别为 和 。 （12）在边长为a的立方势箱中运动的粒子,其能级 的简并度是 , 的简并度是 。 （13）若一维势箱的长度为1 nm , 则n = 1时箱中电子的德布罗依波长 = m；电子从n = 2向n = 1跃迁时辐射电磁波的波长 = m ；n=3时箱中电子的动能T = J 。 (14)若一维谐振子的势能函数为 ,则该体系的定态薛定谔方程为 。 (15) 粒子处于定态是指 的状态。 (16) 氢原子1s电子的电离能是6eV , He+ 1s电子的电离能应是 。 (17) 求解氢原子薛定谔方程时,经常采用的近似有 和 。 (18) 求解氢原子的 方程时,可以得到复函数解 ,将复 函数解进行线性组合可以得到 ,依归一化条件 可求得A= 。 (19) 已知径向分布函数为D（r），电子出现在半径等于x nm，厚度为1nm球壳内的概率P= (20) 采用原子单位后， 的哈密顿算符 = 。 (21) 氢原子的 轨道波函数为 则轨道能级E = ,轨道角动量的绝对值 = 。轨道角动量M与Z轴的夹角 = ,该轨道节面是 平面。 (22) He原子的哈密顿算符 = ，忽略电子互相作用时的薛定谔方程为 。 (23) 磁量子数m=0,主量子数n≤2的可能的原子轨道为 , 氢原子及类氢离子的1s电子出现在半径为r , 厚度为dr的球壳内,各个方向的概率密度 。 (24) 光谱项可分裂成 个光谱支项,在磁场中又分裂为 个能级。 (25) 将电子的自旋运动和轨道运动类比,填充下表 轨道运动 自旋运动 角动量M 量子数：l,m 角动量平方算符 角动量z分量算符 l—轨道角动量量子数 m—轨道磁量子数 取值意义 共 个轨道角动量的方向 (26)丁二炔 分子中有 个正常离域 键,它们是 和 , 分子为 型。 (27) 配合物中的金属原子或离子称为 , 围绕中心原子周围的带有孤对电子的分子或离子称为 ， 中直接与 配合的原子称为配位原子。 (28) 电价配合物中往往含有 自旋平行电子，所以是 自旋配合物，共价配合物中往往含有 自旋平行电子，所以是 自旋配合物。 (29) 晶体场理论认为：配合物中过渡金属离子的五个简并d轨道在 的作用下将发生 ，八面体配合物中t2g轨道的能量 eg轨道的能量，四面体配合物中eg轨道的能量 t2g轨道的能量 。 (30) 分子轨道理论认为：中心原子的轨道与 配体群之间发生了重叠,形成 羰基配合物之所以稳定是由于羰基与中心原子之间形成 键所致。 (31) 坐标为（X，Y，Z）的点P经过XY平面的反映得到P`的坐标是 ；点P`再经过坐标原点的反演得到点P``的坐标是 。 (32) 象转轴Sn是对称元素 的组合元素。 (33) 反式二氯乙烯分子因有对称中心而 偶极矩；顺式二氯乙烯分子因无对称中心而 偶极矩。 (34) 二氯苯有三种同分异构体（邻，间，对），其中 偶极矩为零。 (35) 内自旋酒石酸不显旋光性的原因是 。 (36) 14种空间点阵中，立方无底心型式是因为立方底心型式 ，而四方无底心型式是因为四方型式 。 (37) 宏观对成类型为D2h点群的晶体属 晶系，特征对称元素为 ，其存在方向为 。晶胞参数特点为 ，可能具有的点阵型式有 。 (38) 晶体衍射X射线的两个要素是 , 。 (39) 在固体能带理论中，把金属晶体中的电子看作是在固定的原子核的 及电子的 中运动。 (40) 某金属单质由02×1023 个组成，则其能带结构中2s能带含 个分子轨道，2s能带全充满时需要 个电子，半充满时需要 个电子。 (41) 金属单质Mg的能带结构中，含有电子的能带有 ， ， ， ，其中起成键作用的能带为 。 (42) 金属单质中，金属原子之间距离越小，能带结构中能带的宽度 ， 禁带宽度 。 (43)根据能带理论，非导体中只有 和 ；半导体中只有 和 ，但两者间的 较非导体中的窄。导体中由于有 或 所以导体导电。 (44) 密置双层中，球数：四面体空隙数：八面体空隙数为 ；在A3型密堆积型构型中，球数：四面体空隙数：八面体空隙数为 。 (45) 等径圆球密堆积的三种主要型式中，属最密堆积的型式是 。 (46) A3型密堆积中，原子的配位数 ，原子的分数坐标为 , 。晶体晶胞型式为 。 (47) 在A3型密堆积中含有两种空隙，其中较大的空隙是 ，由 个球围成；较小的空隙是 ，由 个球围成。 (48) 合金从结构上分为 和 两大类。其中组成为AxB（1-x）的完全互溶的置换式固体溶中，x的值变化范围是 。 (49) TiC的熔点比Ti的熔点 ，Ti的硬度比TiC的硬度 。 (50) 离子键的最基本特点是没有 和 ，它以 引力为基础。 (51) 根据晶体学原理，离子晶体可以看成 的密堆积，在 因素允许的条件下，正负都将力图与 的反电荷离子接触。 (52) 离子化合物一般都具有 熔点，易溶于 和熔融后 的性质。 (53) 离子晶体的晶格能是指 离子化合物中正，负离子从相互分别的 结合成离子晶体所 的能量。 (54) 在晶格能计算公式中，m称 ，它与 有关；A称 ，它与 有关。 (55) 鲍林单价离子半径与元素的 成反比，计算公式为 。 (56) 根据哥希密特结晶化学定律，影响离子晶体结构的因素是 ， ，和 。 (57) 离子极化就是离子的 在外电场作用下发生 的现象。 (58) 离子极化增强会使离子晶体的 和 产生变异。 (59)分子间作用力又称 力，它有三种来源即 ， ， 。 (60) 静电力是 性分子的 之间产生的吸引作用。 (61) 性分子在 性分子的偶极矩电场作用下发生 产生的偶极矩称为 。 (62) 靠 力形成的晶体叫分子晶体，由于这种力没有方向性和饱和性，所以分子晶体内部微粒都有形成 的趋势。 (63) 在确定一些分子的模型时，其边界是由 半径决定的，分子内原子间距离则是由 半径决定的。 (64) 氢键是H原子与 的原子形成的一种特殊作用力。 (65)微观粒子运动的量子力学性质有： ① ；② ；③ 。 (66) 满足① ；② ；③ 的波函数为品优波函数。 (67)拉普拉斯算符的定义为： ； 哈密顿算符定义为 。 （68）若一个算符作用在一个函数上的结果是一个与该函数 的函数，则此函数就称为该算符的一个 ，而 为 值。 （69）由单个的受束缚粒子（势能为V）组成的作三维运动的微观系统，设其含时波函数 ，定态波函数 ，试分别对该系统建立： 含时schrodinger方程： ； 定态schrodinger方程： 。 （70）量子力学的基本假设有①。 ； ② ；③ ； ④ ；⑤ 。 （71）在一维势箱中运动的粒子，其能量和波函数为： 量子数n 能量E 波函数 1 E1= 2 E2= 3 E3= 能级nx，ny，nz 能量E nx=1,ny=1,nz=1 E111= nx=2,ny=2,nz=1 E221= nx=2,ny=2,nz=2 E222= nx=3,ny=2,nz=2 E322= （72）在三维立方箱中（边长为a），质量为m的粒子，其在以下各运动能级上的能量为:

还轮不到你来想象，谢谢。你想一下明天中午吃什么就行了。