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1、网匕严修考试试卷参考答案及评分标准课程名称：结构化学（B卷）（开卷、闭考试方式：些皂卷）任课教师：学院：化学化工专业年级：学应化、化学与化生注：参考答案需写清题号、每小题分值、参考答案要点、评分标准等riw2方:-202qW）1.A2.D3.C4.D5.B6.D7.B8.C9.A10.B二、判断题（用“X”或“判断下列各种说法正确与否）和填空题（每小题2分，共30分）1lV12.x13.V14.V15.x217 .6Pi2叫1产(2)18 .二-1a(1)b(2)-；(2)b(1)(1)(2)2-2Si2d1(1)(2)(1)(2)19 .-1曾-82-+5=e22r1r2%20 .C3,3二
2、v21 .正三元单环结构，每个顶点为一个碳原子2222222_22 .（2s）（二2s）（2pz）（二2px）（二2py）（二2px）（二2py）NFNFNF一23对称性匹配，能级相近和最大重叠24.h2转动惯量和核间距8Ic25.0.4040.555三、简答题：（共20分）26 .用量子力学的理论怎样来研究多电子原子的结构？作过哪些近似？用过哪些模型？试简单说明之。（6分）答：在定核近似下，多电子原子的定态Schr?dinger方程，由于无法分离变量而不能精确求解，采用单电子近似后，可对每个电子的运动行为进行讨论在单电子近似的基础上，可用自洽场方法研究多电子原子的结构在单电子近似的基础上，也
3、可用中心力场方法研究多电子原子的结构27 .简述分子轨道理论的主要思想。（6分）答：1 Z分子轨道的概念（单电子近似）-12-%V（ri）i=Eii2 arai单电子Schr?dinger方程用线性变分法求解，分子轨道为原子轨道的线性组合成键三原则分子轨道的类型（。、立）、图形和表示电子填充原则28.前线轨道理论的主要思想是什么？试用前线轨道理论分析某一化学反应。（8分）答：根据前线轨道理论，由前线轨道的对称性质就可以推测化学反应的机理。当反应分子以不同方式相互作用时，若轨道的重迭情况是对称性匹配的，则此反应在动力学上是可能的，或称对称允许。反之，则为对称禁阻”的。对称允许”的反应，一般反应条
4、件加热即可进行。而对称禁阻”的反应，即分子在基态很难进行反应，必需经光照成激发态或添加催化剂，才可能使反应进行。例如：丁二烯衍生物发生电环合反应为丁二烯分子内的大兀键被破坏了，首尾碳原子连接成环。在考虑加热时，丁二烯分子处于基态之中，中2为最高占有轨道，而从中2的图形来看碳链两端的p轨道是反相位的，只能顺旋关环；在考虑加光时，丁二烯分子处于激发态之中，甲3为最高占有轨道，而从中3的图形来看碳链两端的P轨道是同相位的，只能对旋关环。四、计算题：(共30分)29.已知氢原子的一个波函数为13中=1s+2p,是否是该体系的一种可能状态？若222p(10分)是，其能量及角动量平方有无确定值？若有，其值
5、为多少？若无，求其平均值。解：(1)根据量子力学态的叠加原理，该函数亦是一维势箱中粒子的一种可能状态。(2) H?中常数甲，济州/常数3,故均无确定值EM21s-13.605eV0Mfh、12n)2匕2p-3.401eV2Mrh、2”22(3)/t-213E=ciEi=-(-x13.605+-x3.401)eV44|m|2)= C2|M|22=- X 0 X | + M 2 M30.试用Huckel方法判断H3分子的稳定构型是线形还是三角形? 解：（8分）线型:X3 2x =0- 2;x2 =0；x3 = J2E1=-2E2=E线形=2E+E2=3a+2V2PE3=1-233三角形:_x3x+2=0=0x1=-2;x2=1；x3E1 M +2：E2 UE3-E 三角形=2E1 +E2=3+3PE线形E三角形二H3为三角形结构。31在等性sp2杂化中，已知一个杂化轨道少i的极大值方向与坐标系中x轴平行，试计算其杂化轨道的夹角。由杂化轨道必须满足正交、归一性等条件，写出杂化轨道的数学表达式。（8分）解：根据已知条件，则利用波函数的等性、归一及单位轨道的贡献，有:工1cos-cos-1201-11-13
