2021年高考化学改编题、猜测题：物质结构选做题（建新中学） A.叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体，广泛用于汽车安全气襄及化工合成等。常见 的两种制备方法为：2NaNH 2+N 2 ONaN 3 +NaOH+NH 3 3NaNH 2 +NaNO 3 NaN 3 +3NaOH+NH 3 ↑ ⑴下列说法正确的是。 A. N3-与N2O互为等电子体 B. NaN3、NaNH2、NaOH、NaNO3均为离子化合物 C.NaNH2熔点(210℃)比NaOH熔点(318.4℃)低，是因为前者相对分子质量小 D.第一电离能N比O大(2) ⑵NH3沸点(-33.34℃)比N2O沸点(-88.49℃)高，其主要原因是：。 ⑶依据价层电子对互斥理论，NO3－空间构型呈形。 ⑷一种叠氮桥基化合物，合成方法如下： 醋酸铜中，Cu2＋在基态时核外电子排布式为：；配合物C中，氮原子杂化方式有：。 ⑸汽车安全气襄是基于反应6NaN3+Fe2O33Na2O+2Fe+9N2↑，铁的晶体有三种堆积方式，其中两种的堆积方式如下： 下列说法正确的是。 A.空间利用率α-Fe大于γ-Fe B. α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与铜和镁相同 C.金属铁的导电性是由于通电时自由电子作定向移动 D. α-Fe延展时，可以转变为γ-Fe 答案：
21A.⑴ABD ⑵⑶平面三角形⑷1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9sp sp2sp3⑸C 改编后： A.叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体，广泛用于汽车安全气襄及化工合成等。常见的两种制备方法为：2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH33NaNH2+NaNO3NaN3+3NaOH+NH3↑ ⑴下列说法正确的是。 A. N3-与N2O互为等电子体 B. NaN3、NaNH2、NaOH、NaNO3均为离子化合物 C.两种制备方法中，生成等摩尔NaN3转移电子数相同 D.电负性：N》O》H ⑵NH3沸点)比N2O沸点，其主要原因是：。 ⑶依据价层电子对互斥理论，N2O空间构型，⊿键和∏键个数之比为 ⑷一种叠氮桥基化合物，合成方法如下： Cu在基态时价电子排布式为：；配合物C中，氮原子杂化方式有：。 ⑸汽车安全气襄是基于反应6NaN3+Fe2O33Na2O+2Fe+9N2↑，铁的晶体有三种堆积方式，其中两种的堆积方式如下： 下列说法正确的是。 A.γ-Fe配位数为8 B. α-Fe、γ-Fe的堆积方式分别与铜和镁相同 C.金属铁的导电性是由于通电时自由电子作定向移动 D.α-Fe延展时，可以转变为γ-Fe 答案：（1）AB （2）高，前者分子间以较强氢键结合，后者以微弱的分子间作用力结合（3）直线形1:2 （4）3d104s1sp sp2sp3(5)C=27585 6BC1 毁40171 9CEB 鳫40449 9E01 鸁5D37323 91CB 釋@\24013 5DCD 巍28924 70FC 烼36877 900D 逍f29902 74CE 瓎20525 502D 倭
21世纪的化学前沿 人们经常说：化学无所不在，所以化学的对象也几乎无所不包。传统上，根据研究对象和方法的不同一般把化学分为5个分支领域，即无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学。下面逐一介绍。 1无机化学 无机化学是研究无机化合物的性质及反应的化学分支。无机化合物包括除碳链和碳环化合物之外的所有化合物，因此，无机化合物种类众多，内容丰富。人类自古以来就开始了制陶、炼铜、冶铁等与无机化学相关的活动，到18世纪末，由于冶金工业的发展，人们逐步掌握了无机矿物的冶炼、提取和合成技术，同时也发现了很多新元素。到19世纪中叶，已经有了统一的原子量数据，从而结束了原子量的混乱局面。虽然当时人们已经积累了63种元素及其化合物的化学及物理性质的丰富资料，但是这些资料仍然零散而缺乏系统。为此，德国学者D6bereiner,Meyer、法国学者deChancourrois以及英国学者Newlands,Odling等先后做了许多元素分类的研究工作。至1871年，俄国学者Mendeleev发表了“化学元素的周期性依赖关系”一文并公布了与现行周期表形式相似的Mendeleev周期表。元素周期律的发现奠定了现代无机化学的基础。元素的周期性质是人们在长期科学实践活动中通过大量的感性材料积累总结出来的自然规律，它把自然界的化学元素看做一个有内在联系的整体。正确的理论用于实践会显示出其科学预见性。按周期律预言过的15种未知元素，后来均陆续被发现；
按周期律修改的某些当时公认的原子量，后来也都得到证实，如In,La,Y,Er,Ce,Th等。至1961年，原子序数由1-103的元素全部被发现，它们填满了周期表的第一至第六周期的全部以及第七周期的前面16个位置。尔后，又依次发现了元素104(1969年),105(1970 年),106(1974年),107(1981年),108(1986年),109(1982年),110(1994年),111(2019年),112(2019年)和114(2019年)等。人类究竟还能发现多少新元素？据核物理理论的预测，175号元素可以稳定存在，当然这种预测是否正确还需要实验的验证。至今耕耘周期系来发现和合成新化合物仍是化学科学的传统工作。 20世纪以来，由于化学工业及其他相关产业的兴起，无机化学又有了更广阔的舞台。如航空航天、能源石化、信息科学以及生命科学等领域的出现和发展，推动了无机化学的革新步伐。在过去30年里，新兴的无机化学领域有无机材料化学、生物无机化学、有机金属化学、理论无机化学等等。这些新兴领域的出现，使传统的无机化学再次焕发出勃勃生机。 2有机化学 有机化学是一门研究碳氢化合物及其衍生物的化学分支，也可以说有机化学就是有关碳的化学。在19世纪初期，碳元素的化学远比金属以及其他常见元素（如硫、磷和氮）的化学落后。1828年，德国化学家FeiderichWohler发现用无机化合物NH4Cl和AgOCN氰酸银）作用生成NH4OCN(氰酸钱），蒸发该溶液所得白色结晶是它的异构体CO(NH)2（尿素），后者是动物体内的有机物。人工合成尿素是有史
1 知识梳理：要描述一个电子的运动状态，应从四个方面来描述_____、______、______、______ 第n 能层有___个能级,每能层有__个轨道, （2007海南·25）A 、B 、C 、D 、E 代表5种元素。请填空： （1）A 元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 ； （2）B 元素的负一价离子和C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B 的元素符号为 ，C 的元素符号为 ； （3）D 元素的正三价离子的3d 亚层为半充满，D 的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 （4）E 元素基态原子的M 层全充满，N 层没有成对电子，只有一个未成对电子，E 的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 （09年福建理综·30）[化学——物质结构与性质]（13分） Q 、R 、X 、Y 、Z 五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z 的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素； ②Y 原子价电子（外围电子）排布m s n m p n ③R 原子核外L 层电子数为奇数； ④Q 、X 原子p 轨道的电子数分别为2和4。 回答下列问题： （1）Z 2＋ 的核外电子排布式是 。 （2）在[Z(NH 3)4]2＋ 离子中，Z 2＋ 的空间轨道受NH 3分子 提供的 形成配位键。 （3）Q 与Y 形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是 。 a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙 （4）Q 、R 、Y 三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 （用元素符号作答） （5）Q 的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为 。 （6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。
金属有机化学的产生、发展及应用 ——一门交叉学科的兴起 著名的物理学家普朗克曾说过：“科学是内在的整体。它被分解为单独的部门不是取决于物质的本质，而是取决于人类认识的局限性。”作为“中心的，实用的和创造性的科学”的化学，其发展过程中由于客观条件所限制而形成的认识上的局限性同样理所当然地导致了其内部学科的分化。但是人类认识的进步是必然的历史趋势，同时，科学技术的高度分化和高度综合的整体化趋势也促成了当初分化了的学科之间的交叉和渗透。金属有机化学作为化学中无机化学和有机化学两大学科的交叉从产生到发展直到今天逐渐地现代化，它始终处于化学学科和化工学科的最前线，生机勃勃，硕果累累。 化学主要是研究物质地组成、结构和性质；研究物质在各种不同聚集态下，在分子与原子水平上的变化和反应规律、结构和各种性质之间的相互关系；以及变化和反应过程中的结构变化，能量关系和对各种性质的影响的科学。金属有机化学所研究的对象一般是指其结构中存在金属－碳键的化合物。在目前为止人类发现的110多种化学元素中，金属元素占绝大部分，而碳元素所衍生出的有机物不仅数量庞大，而且增长速度也很快，将这两类以前人们认为互不相干的物质组合起来形成的金属有机化合物不仅仅是两者简单的加和关系，而应是乘积倍数关系。其中的许多金属有机化合物已经为人类进步和国民生产做出了特殊的贡献，更重要的是，金属有机化学是一门年轻的科学，是一座刚刚开始发掘的宝藏，发展及应用潜力不可估量。下面就按时间顺序来说明金属有机化学产生和发展及其规律以及在实践中的应用，并探讨学科的研究方法。 一. 金属有机化学的产生与基本成形阶段（1823～1950年） 1827年，丹麦药剂师蔡司（W.C.Zeise）在加热PtCl2/KCl的乙醇溶液时无意中得到了一种黄色的沉淀，由于当时的条件所限，他未能表征出这种黄色沉淀物质的结构。现已证明，这个化合物为金属有机化合物。蔡司可能不会想到，他无意中得到的这第一个技术有机化合物标志着的无机化学与有机化学的交叉学科金属
一、考纲考点展示 《选修3：物质的结构与性质》高考试题中9种常考点
普通高等学校招生全国统一考试理科综合（化学部分）考试大纲的说明（节选） 必修2：物质结构和元素周期律 ①了解元素、核素和同位素的含义。 ②了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系。 ③了解原子核外电子排布。 ④掌握元素周期律的实质。了解元素周期表（长式）的结构（周期、族）及其应用。 ⑤以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系。 ⑥以IA和VIIA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。 ⑦了解金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。 ⑧了解化学键的定义。了解离子键、共价键的形成。 选修3：物质结构与性质 1．原子结构与元素的性质 ⑴了解原子核外电子的排布原理及能级分布，能用电子排布式表示常见元素（1～36号）原子核外电 子、价电子的排布。了解原子核外电子的运动状态。 ⑵了解元素电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。 ⑶了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。 ⑷了解电负性的概念，知道元素的性质与电负性的关系。 2．化学键与物质的性质 ⑴理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 ⑵了解共价键的形成，能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。 ⑶了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 ⑷理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。了解金属晶体常见的堆积方式。 ⑸了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3） ⑹能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或者离子的空间结构。 3．分子间作用力与物质的性质 ⑴了解化学键和分子间作用力的区别。 ⑵了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含有氢键的物质。 ⑶了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 ⑷能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。
习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+; (11) IF 6+; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2 等性杂化轨道的表达式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x 7. 用HMO 法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定
性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2(2) BF3(3) C6H6(4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－(6) C6H5COO－(7) O3(8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2(10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应 在加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004 14. 徐光宪，王祥云. 物质结构（第二版）. 北京：科学出版社，1987 15. 周公度. 结构和物性：化学原理的应用（第二版）. 北京：高等教育出版社，2000
第17卷 第5期大学化学2002年10月今日化学 超分子结构化学 周公度 (北京大学化学学院 北京100871) 超分子(supramolecule)通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起,组装成复杂的、有组织的聚集体,并保持一定的完整性,使其具有明确的微观结构和宏观特性。由分子到超分子和分子间相互作用的关系,正如由原子到分子和共价键的关系一样。 1987年,诺贝尔化学奖授予C.Pedersen(佩德森)、J M.Lehn(莱恩)和D.Cram(克拉姆)等在超分子化学领域中的奠基工作:佩德森发现冠醚化合物,莱恩发现穴醚化合物并提出超分子概念,克拉姆是主客体化学的先驱者[1~3]。此后,作为化学的前沿领域,超分子化学引起了人们的广泛关注,近10多年来获得了很大的发展。研究超分子的形成、作用、结构和性能的超分子化学,已扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等许多其他学科,并形成新的学科领域[4~11]。 超分子和超分子化学通常包括以下两个范围较广而部分交叠的领域。 (1)将超分子定义为由确定的少数组分(受体和底物)在分子识别原则基础上经过分子间缔合形成的分立的低聚分子物种。 (2)由大量不确定数目的组分按其性质自发缔合成超分子聚集体(supramolecular assem blies)。它又可分为两类: 薄膜、囊泡、胶束、介晶相等,它的组成和结合形式在不断变动,但具有或多或少确定的微小组织,按其性质,可以宏观表征的体系; 由分子组成的晶体,它组成确定,并且具有整齐排列的点阵结构,研究这种超分子的工作常称为晶体工程。 下面首先根据结构化学的原理和观点,探讨促使超分子体系稳定形成的因素;其次讨论各种分子间的相互作用,使分子相互识别和自组装;然后再讨论晶体工程的特点;最后讨论超分子结构化学原理的应用。在讨论中辅以实例,使内容丰富生动。 1 超分子稳定形成的因素 超分子体系和其他化学体系一样,由分子形成稳定超分子的因素,在不做有用功(如光、电 )时,可从热力学自由焓的降低( G<0)来理解: G= H-T S 式中 H是焓变,代表降低体系的能量因素; S是体系熵增的因素。 1.1 能量降低因素 分子聚集在一起,依靠分子间的相互作用使体系的能量降低。下面列出常见的降低体系能量的因素。 1.1.1 静电作用 静电作用包括盐键,即带电基团间的作用,如R NH+3-OOC R;离子 偶极子作用,
《催化化学》课程学习报告 专题：MOF的制备、结构表征及催化应用 学院名称：材料化学与化工学院 学生姓名： 学生学号： 教师姓名: 考核时间：
MOF的制备、结构表征及催化应用 摘要：金属有机骨架(MOFs)配位化合物作为一种新型有机无机杂化材料,具有高空隙率、孔道尺寸形状可调性、易于功能化等优点,在气体存储和分离、催化、载药、光电磁性材料等领域展示了良好的应用前景。本文介绍了MOFS 材料的常用制备方法和结构表征方法，综述了近年来MOFS材料在催化领域的应用，特别是以MOFS材料中骨架金属作为活性中心骨架有机配体作为活性中心和负载催化活性组分的催化反应，并对MOFS 材料的催化应用趋势做了展望，以期对MOFS 材料的催化性能有比较全面的认识。 关键词金属-有机骨架合成结构表征催化应用 1.引言 金属-有机骨架(metal-organic frameworks,MOFs)材料是由金属离子与有机配体通过自组装过程杂化生成的一类具有周期性多维网状结构的多孔晶体材料，具有纳米级的骨架型规整的孔道结构，大的比表面积和孔隙率以及小的固体密度，在吸附、分离、催化等方面均表现出了优异的性能，已成为新材料领域的研究热点与前沿。MOFs材料的出现可以追溯到1989年以Robson和Hoskins为主要代表的工作，他们通过4，4′，4′′,4′′′-四氰基苯基甲烷和正一价铜盐［Cu(CH3CN)4］.BF4在硝基甲烷中反应，制备出了具有类似金刚石结构的三维网状配位聚合物［1］，同时预测了该材料可能产生出比沸石分子筛更大的孔道和空穴，从此开始了MOFs材料的研究热潮。但早期合成的MOFs材料的骨架和孔结构不够稳定，容易变形。直到1995年Yaghi等合成出了具有稳定孔结构的MOFs［2］，才使其具有了实用价值。 由于MOFs材料具有大的比表面积和规整的孔道结构，并且孔尺寸的可调
高中学业水平考试合格性考试模拟测试卷 化学 (时间:60分钟满分:100分) 一、单项选择题Ⅰ:本大题共15小题,每小题3分。在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意。 1.下列物质的分类错误的是( ) A.水、二氧化硫和干冰都属于氧化物 B.H2SO4、HNO3和H2CO3都属于酸 C.KNO3、CuSO4和NH4Cl都属于盐 D.烧碱、纯碱、熟石灰都属于碱 2.45Ca可用于研究中药的钙拮抗作用及机理,这里的“45”是指该原子的( ) A.原子序数 B.中子数 C.质量数 D.电子数 3.电石(CaC2)本身可用于钢铁工业的脱硫剂。CaC2中碳元素的化合价为( ) A.+2 B.+1 C.-1 D.-2 4.如果你家里的食用胡麻油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是( )
5.有关化学用语正确的是( ) A.乙烯的最简式:C2H4 B.乙醇的结构简式:C2H6O C.四氯化碳的电子式: D.臭氧的分子式:O3 6.下列反应的离子方程式正确的是( ) A.石灰石溶于醋酸:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O B.硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++S BaSO4↓ C.氧化镁与稀硫酸反应:MgO+2H+Mg2++H2O D.常温下,将铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+Cu2++Ag 7.不属于乙醇化学性质的是( ) A.可与金属钠反应 B.能发生加成反应 C.可被氧化成乙醛 D.可与乙酸发生酯化反应 8.关于化学反应与能量的说法正确的是( ) A.中和反应是吸热反应 B.燃烧属于放热反应 C.化学键断裂放出能量
D.反应物总能量与生成物总能量一定相等 9.某糕点主要由面粉、花生油和鸡蛋清焙制而成。下列说法正确的是( ) A.该糕点不含糖类物质 B.淀粉与葡萄糖互为同分异构体 C.淀粉、油脂和蛋白质都能水解 D.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物 10.下列物质含有离子键的是( ) A.HCl B.CO2 C.NaOH D.NO2 11.已知NaNO2的相对分子质量为69,则 500 mL 1.0 mol·L-1 NaNO2溶液中含有溶质的质量为( ) A.13.8 g B.69 g C.34.5 g D.138 g 12.对于下列常见化学的认识错误的是( ) A.明矾可用作净水剂 B.干冰能用于人工降雨 C.碳酸钙是文物陶瓷的主要成分 D.小苏打可作糕点的发酵粉 13.进行实验时,应高度重视实验安全。下列操作不符合安全要求的是( ) A.点燃CH4前必须验纯 B.把蒸馏水加入浓硫酸中进行稀释 C.实验室制备NH3时,用盐酸吸收尾气
1、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 2、限制性内切酶、磷酸二酯键、黏性末端、黏性末端、平末端 3、细菌的质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒、DNA、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存、载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去、 具有某些标记基因，便于进行筛选 4、目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 5、人工合成法、反转录法、根据已知的氨基酸序列合成DNA、基因文库、基因组文库、部分基因组文库、PCR、DNA 6、聚合酶链式反应、体外复制特定DNA片段的核苷酸合成、DNA双链复制、指数、引物、高温变性解螺旋、低温复性恢复双链、中温延伸 7、目的基因、启动子、终止子、标记基因 8、转化、农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法、植物细胞组织培养、细胞的全能性、显微注射技术、动物细胞培养 9、Ga2+（GaCl2）、感受态 10、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否转录了mRMA、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否翻译成蛋白质、抗原－抗体杂交、个体生物学水平鉴定 11、正常基因、遗传病、 12、基因工程能够打破种属的界限、在基因水平上定向改变生物遗传性、 已有基因的重新组合,产生的蛋白质是自然界已经存在的 13、从预期的蛋白质功能出发、设计预期的蛋白质结构、推测应有的按基酸序列、 找到相对应的脱氧核苷酸序列、基因、蛋白质、蛋白质、第二代基因工程 选修三专题二细胞工程填空 1、细胞工程： 研究的水平: 细胞整体水平或细胞器水平 种类: 植物细胞工程、动物细胞工程
第五章分子轨道理论 5.1 Hatree-Fock 方程 Hatree-Fock 近似，也就是分子轨道近似，是量子化学中心之一，分子中的电子占据轨道，这是化学家头脑中很容易想到的。 首先，我们推导一下Hatree-Fock 方程。 由于绝大多数分子都是闭壳层的，因此我们都可以用单slater 行列式作为其波函数，即 12N C f f f ψ= 设我们有正交集i j ij f f δ= 则一、二阶约化密度矩阵为： '*'11111''1111 12'' 21212''112122(,)()() (,)(,)1(,;,)2 (,)(,) i i i x x f x f x x x x x x x x x x x x x ρρρρρρ∧ ∧ ∧∧ ∧∧==∑ 改写一下（Dirac ）： *'*'11122*'*'2122 ''1212()()()()1 2 ()() ()()1[()()()()] 2N N i i i i i i N N j j j j j j N i j i j i j j i i j f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f f f f ρ∧ ≠= =-∑ ∑ ∑ ∑ ∑ 12(1)(1,2)1(1)[(1,2)(1,2)] 2(1,2)(1,2)1[] 2r r N i i i j i j i j j i i i j i i i i i i i i N i i i j i j i j j i i ij E T h T g f h f f f g f f f f g f f f f g f f f f g f f E f h f f f g f f f f g f f ρρ∧∧ ∧ ∧ ≠=+=+--=+-∑ ∑∑ ∑因为i=j 时，=0不影响上式因此 现在就是要利用变分法，看在限制i j ij f f δ=下，什么样i f 的会使E 最小，所以要利用Lagrange 乘子法：
前线轨道理论及其应用 摘要：前线轨道理论是一种简化且有效的分子轨道理论。它能成功地说明大量反应事实和规律。本文综合了数篇文献的研究内容，介绍前线轨道理论及其应用情况。 关键词：前线轨道理论; 应用 1.前言 前线轨道理论是由福井谦一教授于五十年代初提出的一种化学理论，它以分子轨道理论为理论基础，但是没有超越实验化学家的经验和理论范围，以其简单、有效和化学概念明确的特点，赢得了众多科学工作者的关注。本文综合了数篇文献的研究内容，将 2.理论思想 早在1952年福井[1]就在HMO理论的基础上提出了最高占据轨道(highest occupied MO)、最低空轨道(lowest unoccupied MO)的概念。并称HOMO, LUMO 这两种特殊的分子轨道为“前线轨道”[2]。考虑到在化学反应中原子的价电子起着关键作用，可以联想到，在分子的所有MO中，能量最高的HOMO上的电子最活泼最易失去;能量最低的LUMO最易接受电子。因此，有理由认为在分子反应中，这些特殊的MO贡献最大，对反应起主导作用。这一概念和观点，起初只引起了极少数人的注意。但是福井等人却注意到了这一点，并且进行了深入的研究。他们将“前线轨道及各种前线轨道间的相互作用”发展成为了解分子反应能力和预测反应机理的强有力的理沦方法—“前线轨道理论”，35年来前线轨道理论大致经过了七个重要发展阶段[3]。前线电子密度基本概念的提出和研究；前线电子密度在共轭化合物中应用的研究；在饱和化合物中应用的研究；在立体选择反应中推广应用的研究；解释，说明化学反应中的HOMO-LUMO的相互作用；建立化学反应途径的极限反应坐标理论(简称IRC)；提出化学反应的相互作用前线轨道理论(简称IFO)。今天，这一理论已成为讨论化学问题的必不可少的工具，对于人们的化学实践具有重要的指导意义。
知识梳理：要描述一个电子的运动状态，应从四个方面来描述_____、（09年福建理综·30）[化学——物质结构与性质]（13分） ______、______、______ Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：, 个轨道每能层有__第n能层有___个能级,①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；个电子每个轨道最多容纳__ nn p 原子价电子（外围电子）排布②Ymsm 能7456123 ③R原子核外L层电子数为奇数； 能层符④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 回答下列问题：能级符 2 ＋的核外电子排布式是1（）Z 。 轨道数22＋＋的空间轨道受NHZ])分子离子中，（2）在[Z(NH343提供的形成配位键。各能级、能层最多 （3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，容纳电子数 下列判断正确的是。 所含电子自旋方向 a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 （2007EDC、、、代表5种元素。请填空：BA海南·25）、b.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 个电3A（1）元素基态原子的最外层有个未成对电子，次外层有2c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 ；子，其元素符号为 d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙元素的正一价离子的电子层结构都与B元素的负一价离子和C）2（（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的B氩相同，的元素符号为；C，的元素符号为 顺序为（用元素符号作答）的元素符号D亚层为半充满，元素的正三价离子的D）（33d（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中，其基态原子的电子排布式为。为 层没有成对电子，只有一个N层全充满，M元素基态原子的E4（）的σ键与π键的键数之比
(2018年全国)8．下列说法错误的是 A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖 B．酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质 C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br?/CCl4褪色 D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 (2018年全国)11．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2,2]戊烷（）是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是 A．与环戊烯互为同分异构体 B．二氯代物超过两种 C．所有碳原子均处同一平面 D生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 (2017年全国)9．已知（b）、（d）、（p）的分子式均为C6H6，下列说法正确A．b的同分异构体只有d和p两种 B．b、d、p的二氯代物均只有三种 C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 (2016年全国)9.下列关于有机化合物的说法正确的是 A.2-甲基丁烷也成为异丁烷 B.有乙烯生成乙醇属于加成反应 C. 49l C H C有三种同分异构体 D. 油脂和蛋白质都属于高分子化合物
(2015年全国)9.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其 结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若 原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比为（） A.1：1 B.2：3 C.3：2 D.2：1 (2014年全国)7.下列化合物中同分异构体数目最少的是( ) A.戊烷 B. 戊醇 C. 戊烯 D. 乙酸乙酯 (2013年全国) 8．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如下： OH 下列有关香叶醇的叙述正确的是 A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应不能发生取代反应 （2018年广一模）10．已知（苯）（棱晶烷）（盆烯）互为同分异构体，下列说法不正确的是 A．盆烯可与酸性高锰酸钾溶液反应 B．苯与棱晶烷的一氯代物均只有一种 C．上述三种物质中，与甲苯互为同系物的只有苯 D．上述三种物质中，只有棱晶烷的所有原子不处于同一平面内 （2017年广一模）8．下列关于有机化合物的说法正确的是 A．分子式为C3H6Cl2的有机物有4种同分异构体 B．包装用材料聚氯乙烯分子中含有碳碳双键 C．乙炔和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷 D．油脂与NaOH浓溶液反应制高级脂肪酸钠属于加成反应
第五章 多原子分子的化学键 1. (东北师大98)离域π键有几种类型? (三种) 正常离域π键，多电子离域π键，缺电子离域π键 2. 用HMO 法计算环丙烯基π体系能量。 1 1 1 10 1 1 x x x =展开x 3-3x+2=0 (x-1)2(x+2)=0 解得 x 1=-2,x 2=x 3=1 E 1=α+2β E 2= E 3=α-β E D π=2E 1+E 2=3α+3β 3. NO 2+为直线型, NO 3-为平面三角型，指出它们中心原子杂化类型，成键情况和所属分子点群。 ..4.3O-N-O : 2 D h O N N SP π+ ??∞??.杂化 2643h N SP D O O π?????? ???????????? ： 4. (东北师大99)推出y 轴的等性sp 2杂化轨道波函数 解： 等性杂化：c 112=c 212=c 312=1/3, Ψ1中只有p y 成分：c 112+c 12 2=1 1s py ψ 123k k s k px k py c c c ψφφφ=+ +11c =12c
2s py px 3s py px ψψ 5. (东北师大2000)乙烯中∠HCH=11 6.6。 ，其中含-C-H 键指向x 轴的正向，试求形成该键的杂化轨道波函数和杂化指数。 解： x 两个C －H 键夹角为116.6。 cos 0.3091kl αθαα==-=- p 成分/s 成分=(1- α)/α=2.236 所以在C-H 方向上的杂化轨道为：sp 2.236 1111222122233313233=c =c =c s px s px py s px py c c c c c ψφφψφφφψφφφ+++++ 22 213123y 232 22223 33 23 33 2333222221222322220.309 , p , =1 +=1 0.191 c c c c c c c c c c c c c αψψψψ====++==等价，轨道对有相同的贡献
第1页 共 10 页 《结构化学》课程 A 卷 专业班级： 命题教师： 审题教师： 学生姓名： 学号： 考试成绩： 一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分） 得分： 分 1、自轭算符的本征值一定为实数。 （ ） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。 （ ） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。 （ ） 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（ ） 5、同核双原子分子中两个2p 轨道组合总是产生π型分子轨道。 （ ） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分子才是顺磁性的。 （ ） 7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H π的具体形式。 （ ） 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n 点群。 （ ） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。 （ ） 10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。 （ ） 二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分） 得分： 分 1、关于光电效应，下列叙述正确的是： （ ） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大 2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到它的运动轨迹，这是由于下列何种原因： （ ） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是： ( ) A 分子中电子在空间运动的波函数
结构化学第五章习题 及答案 https://www.doczj.com/doc/9110007415.html,work Information Technology Company.2020YEAR
习 题 1. 用VSEPR 理论简要说明下列分子和离子中价电子空间分布情况以及分子和离子的几何构型。 (1) AsH 3; (2)ClF 3; (3) SO 3; (4) SO 32-; (5) CH 3+; (6) CH 3- 2. 用VSEPR 理论推测下列分子或离子的形状。 (1) AlF 63-; (2) TaI 4-; (3) CaBr 4; (4) NO 3-; (5) NCO -; (6) ClNO 3. 指出下列每种分子的中心原子价轨道的杂化类型和分子构型。 (1) CS 2; (2) NO 2+; (3) SO 3; (4) BF 3; (5) CBr 4; (6) SiH 4; (7) MnO 4-; (8) SeF 6; (9) AlF 63-; (10) PF 4+; (11) IF 6+; (12) (CH 3)2SnF 2 4. 根据图示的各轨道的位向关系，遵循杂化原则求出dsp 2等性杂化轨道的表达 式。 5. 写出下列分子的休克尔行列式： CH CH 2 123 4 56781 2 34 6. 某富烯的久期行列式如下，试画出分子骨架，并给碳原子编号。 0100001100101100001100 001101001 x x x x x x
7. 用HMO法计算烯丙基自由基的正离子和负离子的π能级和π分子轨道，讨论它们的稳定性，并与烯丙基自由基相比较。 8. 用HMO法讨论环丙烯基自由基C3H3·的离域π分子轨道并画出图形，观察轨道节面数目和分布特点；计算各碳原子的π电荷密度，键级和自由价，画出分子图。 9. 判断下列分子中的离域π键类型： (1) CO2 (2) BF3 (3) C6H6 (4) CH2=CH-CH=O (5) NO3－ (6) C6H5COO－ (7) O3 (8) C6H5NO2 (9) CH2＝CH－O－CH＝CH2 (10) CH2＝C＝CH2 10. 比较CO2, CO和丙酮中C—O键的相对长度，并说明理由。 11. 试分析下列分子中的成键情况，比较氯的活泼性并说明理由： CH3CH2Cl, CH2=CHCl, CH2=CH-CH2Cl, C6H5Cl, C6H5CH2Cl, (C6H5)2CHCl, (C6H5)3CCl 12. 苯胺的紫外可见光谱和苯差别很大，但其盐酸盐的光谱却和苯很接近，试解释此现象。 13. 试分析下列分子中的成键情况，比较其碱性的强弱，说明理由。 NH3, N(CH3)2, C6H5NH2, CH3CONH2 14. 用前线分子轨道理论乙烯环加成变为环丁烷的反应条件及轨道叠加情况。 15. 分别用前线分子轨道理论和分子轨道对称性守恒原理讨论己三烯衍生物的电环化反应在 加热或者光照的条件下的环合方式，以及产物的立体构型。 参考文献： 1. 周公度，段连运. 结构化学基础（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 2. 张季爽，申成. 基础结构化学（第二版）. 北京：科学出版社，2006 3. 李炳瑞.结构化学（多媒体版）.北京：高等教育出版社，2004 4. 林梦海，林银中. 结构化学. 北京：科学出版社，2004 5. 邓存，刘怡春. 结构化学基础（第二版）. 北京：高等教育出版社，1995 6.王荣顺. 结构化学（第二版）. 北京：高等教育出版社，2003 7. 夏少武. 简明结构化学教程（第二版）. 北京：化学工业出版社，2001 8. 麦松威，周公度，李伟基. 高等无机结构化学. 北京：北京大学出版社，2001 9. 潘道皑. 物质结构（第二版）. 北京：高等教育出版社，1989 10. 谢有畅，邵美成. 结构化学. 北京：高等教育出版社，1979 11. 周公度，段连运. 结构化学基础习题解析（第三版）. 北京：北京大学出版社，2002 12. 倪行，高剑南. 物质结构学习指导. 北京：科学出版社，1999 13. 夏树伟，夏少武. 简明结构化学学习指导. 北京：化学工业出版社，2004
《结构化学》课程 A卷 专业班级：命题教师：审题教师： 学生姓名：学号：考试成绩： 一、判断题（在正确的后画“√”，错误的后面画“×”,10小题，每小题1分，共10分）得分：分 1、自轭算符的本征值一定为实数。（） 2、根据测不准原理，任一微观粒子的动量都不能精确测定。 （） 3、一维势箱中的粒子其能量是量子化的，并且存在零点能。 （） 4、原子中全部电子电离能之和等于各电子所在原子轨道能总和的负值。（） 5、同核双原子分子中两个2p轨道组合总是产生型分子轨道。（） 6、具有未成对电子的分子是顺磁性分子，所以只有含奇数个电子的分 子才是顺磁性的。 （） 的具体形式。（）7、在休克尔分子轨道法中不需要考虑?H 8、既具有偶极矩，又具有旋光性的分子必属于C n点群。 （） 9、含不对称 C 原子的分子具有旋光性。 （）
10、分子的偶极距一定在分子的每一个对称元素上。 （ ） 二、单项选择题（25小题，每小题1分，共25分） 得分： 分 1、关于光电效应，下列叙述正确的是： （ ） A 光电流大小与入射光子能量成正比 B 光电流大小与入射光子频率成正比 C 光电流大小与入射光强度没关系 D 入射光子能量越大，则光电子的动能越大 2、在一云雾室中运动的α粒子（He 的原子核）, 其 27416.8410,10m kg v m s --=?=?质量速度，室径210x m -=，此时可观测到 它的运动轨迹，这是由于下列何种原因： （ ） A 该粒子不是微观粒子 B 测量的仪器相当精密 C 该粒子的运动速度可测 D 云雾室的运动空间较大 3、 对于"分子轨道"的定义，下列叙述中正确的是： ( ) A 分子中电子在空间运动的波函数 B 分子中单个电子空间运动的波函数 C 分子中单电子完全波函数(包括空间运动和自旋运动) D 原子轨道线性组合成的新轨道 4、若K d =?τψ2 ，利用下列哪个常数乘 可以使之归一化 ( )