大学结构化学资料
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结构化学复习资料该复习资料大概分为2个部分吧,第一部分着重于每一章比较重要的知识点(第四章开始),并稍加补充和拓展;第二部分主要是一些习题。
刚开始学结构化学的时候感觉学起来云里雾里的,不过后来多做题目,找到了一些规律,这对理解结构化学的内容有一定的好处,也比较好上手吧。
还有一个重要的点就是同学们可以多参考下课外书,毕竟个人感觉光靠结构化学基础这本书可能会遇到许多问题,或者说许多时候看不懂的东西没有加以解释,结果很容易就会一个不懂接着下一个不懂的点这样子。
所以课外书显得挺重要的。
推荐一下一些参考资料吧☺1.徐光宪先生写的《物质结构》和麦松威先生写的《高等无机结构化学》,这两本书可以说是结构化学的进阶版,讲的很详细,许多课本上的问题都可以在这些书上找到答案。
2.陈慧兰编写的《高等无机化学》,这本书里对于配合物结构和性质部分讲的挺详细的,比如姜泰勒效应,晶体场是怎么裂分的等等,有兴趣的同学可以看一下。
3.结构化学基础第四版的习题答案。
这个大家都懂得☺。
里面提供了几乎所有课后习题的答案,这个对大家都很有帮助。
另外,每一章前面都附带了该章的内容提要,这在复习的时候可以当作大纲来使用,效果也是挺好的。
4.课件。
老师给的课件可以帮助大家从书里大段大段的文字里找出重点的内容。
另外提供了南开大学孙宏伟教授的结构化学课件以及一些习题和考试题,孙教授主页上还有视频课程可以看,大家有空的时候也可以看看视频复习一下。
5.数据库。
很多时候不是光看书就能解决的问题可以通过查找数据库得到答案,特别是知网上有很多关于结构化学的内容,有很多老师在上面发表了对于一些习题的简单解决方法,这对于解题来讲很有帮助。
数据库在这里也包括了百度文库,豆丁网等。
这些共享性的资料库可以说是一个习题库,找找题目练练手也是挺好的,虽然题目答案可能有误需要小心辨别。
大概就说这么多,下面进入正题。
可能在输入过程中会有错误,大家复习的时候如果发现有冲突还是按照老师的课件和课本为主。
结构化学知识点归纳结构化学是研究分子及其化学性质的一门学科,旨在理解和预测化学反应、反应机理和分子结构与性质之间的关系。
下面是对结构化学常见的知识点进行的归纳。
1.分子结构与键-原子和分子的电子排布决定了它们的分子结构。
共价键形成时,原子通过共用电子对来相互结合,并形成分子的骨架。
-单、双、三键分别由1、2、3个电子对共享而成。
-极性键是由两个不同电负性的原子之间形成的键,其中一个原子更具电负性,吸引电子密度,形成部分正电荷;而另一个原子带有部分负电荷。
-非极性键是由两个电负性接近的原子相互作用形成的键。
2.分子构象-分子构象是分子在空间中可采取的不同形状和结构。
分子可以通过旋转化学键和自由旋转的化学键来改变其构象。
-分子内部的官能团之间的键角、键长和孤对电子的位置是决定分子构象的重要因素。
3.同分异构体-同分异构体是化学物质的两个或多个形式,它们有相同的分子式但具有不同的结构和化学性质。
-构造异构体是同分异构体的一种类型,它们在分子结构中的连接方式不同。
-空间异构体是同分异构体的另一种类型,它们的分子结构在空间中三维排列不同。
4.分子间力- Van der Waals力是分子间相互作用的一种类型。
它包括范德华力、氢键和离子-离子相互作用。
-范德华力是分子间由于电子的瞬时分布而产生的吸引力。
-氢键是分子间弱的相互作用力,它包括一个原子的氢原子与另一个原子上的具有独立电子对的原子之间的相互作用。
-离子-离子相互作用是由带正电荷的离子与带负电荷的离子之间的相互作用引起的。
5.分子轨道理论-分子轨道理论描述了分子中电子的行为。
它是通过将原子轨道线性组合来形成分子轨道。
-通过具有不同形状和能量的分子轨道,可以解释分子的化学性质,例如化学键的形成和分子的反应性。
-前线分子轨道是分子中电子占据的能量最低的、决定反应性的分子轨道。
以上是结构化学的一些常见知识点的归纳。
结构化学的学习可以更好地理解化学反应和物质的性质,进而应用于有机合成、药物研发和材料科学等领域。
结构化学知识点汇总关键信息项:1、原子结构原子轨道电子排布原子光谱2、分子结构化学键类型分子几何构型分子的极性3、晶体结构晶体类型晶格结构晶体的性质11 原子结构111 原子轨道原子轨道是描述原子中电子运动状态的数学函数。
主要包括s 轨道、p 轨道、d 轨道和 f 轨道。
s 轨道呈球形对称,p 轨道呈哑铃形,d 轨道和 f 轨道形状更为复杂。
112 电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。
电子按照一定的顺序填充在不同的原子轨道上,形成原子的电子构型。
113 原子光谱原子在不同能级间跃迁时吸收或发射的光子所形成的光谱。
包括发射光谱和吸收光谱,可用于分析原子的结构和成分。
12 分子结构121 化学键类型共价键:通过共用电子对形成,分为σ键和π键。
离子键:由正负离子之间的静电引力形成。
金属键:存在于金属晶体中,由自由电子和金属离子之间的相互作用形成。
氢键:一种特殊的分子间作用力,比一般的范德华力强。
122 分子几何构型通过价层电子对互斥理论(VSEPR)和杂化轨道理论来解释和预测。
常见的分子构型有直线型、平面三角形、四面体型、三角双锥型和八面体型等。
123 分子的极性取决于分子中正负电荷中心是否重合。
极性分子具有偶极矩,非极性分子则没有。
13 晶体结构131 晶体类型离子晶体:由离子键结合而成,具有较高的熔点和硬度。
原子晶体:通过共价键形成,硬度大、熔点高。
分子晶体:分子间以范德华力或氢键结合,熔点和硬度较低。
金属晶体:由金属键维系,具有良好的导电性和导热性。
132 晶格结构晶体中原子、离子或分子的排列方式。
常见的晶格有简单立方、体心立方、面心立方等。
133 晶体的性质各向异性:晶体在不同方向上的物理性质不同。
自范性:能够自发地呈现出多面体外形。
固定的熔点:在一定压力下,晶体具有固定的熔点。
21 量子力学基础211 薛定谔方程是描述微观粒子运动状态的基本方程,通过求解该方程可以得到粒子的能量和波函数。
结构化学知识点汇总结构化学是一门研究原子、分子和晶体结构以及结构与性能之间关系的学科。
它是化学领域的重要基础,对于理解化学反应、物质的性质和材料科学等方面具有关键作用。
以下是对结构化学一些重要知识点的汇总。
一、原子结构原子由原子核和核外电子组成。
原子核包含质子和中子,质子数决定了原子的元素种类。
电子在原子核外的分布遵循一定的规律。
玻尔模型提出了电子在特定轨道上运动,但其存在局限性。
量子力学的发展给出了更精确的描述,电子的运动状态用波函数来表示。
电子具有四个量子数:主量子数(n)决定电子所在的能层;角量子数(l)决定电子亚层;磁量子数(m)决定电子在亚层中的轨道取向;自旋量子数(ms)表示电子的自旋方向。
原子轨道是电子在核外空间出现概率密度分布的形象化描述。
s 轨道呈球形,p 轨道呈哑铃形。
电子填充原子轨道遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则。
二、分子结构分子的化学键包括共价键、离子键和金属键。
共价键的形成是原子间通过共用电子对达到稳定结构。
价键理论认为共价键的形成是原子轨道重叠的结果。
杂化轨道理论解释了分子的空间构型,如 sp、sp2、sp3 杂化等。
价层电子对互斥理论可以预测分子的几何构型。
分子的极性取决于分子的正负电荷中心是否重合。
分子间作用力包括范德华力和氢键。
范德华力包括取向力、诱导力和色散力,它们对物质的物理性质有重要影响。
氢键的存在会使物质的熔点、沸点升高。
三、晶体结构晶体具有规则的几何外形和固定的熔点。
晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
离子晶体由阴阳离子通过离子键结合而成,具有较高的熔点和硬度。
原子晶体中原子通过共价键形成空间网状结构,如金刚石。
分子晶体中分子间通过范德华力或氢键结合,熔点和硬度较低。
金属晶体由金属阳离子和自由电子通过金属键结合,具有良好的导电性和导热性。
晶体的空间点阵结构用晶胞来描述,通过晶胞参数可以计算晶体的密度等性质。
四、化学键的性质键能是指断开化学键所需的能量,键能越大,化学键越稳定。
结构化学知识点汇总结构化学是化学中研究物质结构和化学键的一门学科。
它主要关注分子和物质的组成、结构、性质和反应的关系。
以下是结构化学中的一些重要知识点:1.分子结构:分子是由原子通过化学键连接而成的系统。
分子结构可以通过实验和理论计算方法来确定,其中包括X射线衍射、核磁共振等实验方法,以及量子化学计算方法。
分子结构确定后,可以进一步研究其几何构型和电子结构。
2.分子几何构型:分子几何构型描述了分子中原子之间的相对位置和角度。
常见的几何构型包括线性、平面三角形、四面体和正多面体等。
几何构型对分子的性质和反应有很大影响。
3.化学键:化学键是连接原子的力,使分子稳定存在。
常见的化学键包括共价键、离子键、金属键和氢键等。
不同种类的化学键在结构和性质上有所差异,对化学反应和物质性质产生影响。
4. 杂化轨道:杂化轨道是分子中原子轨道的线性组合,用于描述与化学键形成相关的电子结构。
常见的杂化轨道包括sp、sp2和sp3等。
杂化轨道的形成可以解释分子的几何构型和键角。
5.共轭体系:共轭体系是指分子中相邻原子之间通过π电子共享形成的一系列共轭键。
共轭体系具有特殊的电子结构和光学性质,在有机化学中有重要应用,如共轭聚合物和色素。
6.极性:极性是指分子中正负电荷分布不均匀的现象。
极性分子具有永久电偶极矩,可以与其他分子通过氢键或其他非共价力相互作用。
极性对溶解度、沸点和电介质性质等有重要影响。
7.手性:手性是指分子或物体的非对称性,无法与其镜像完全重合。
手性分子具有手性中心或手性轴,可以存在两种立体异构体,即左旋和右旋异构体。
手性在生物学、药物化学和有机合成中具有重要意义。
8.反应速率和机理:结构化学可以研究化学反应的速率和机理。
反应速率受原子或基团之间键的强度、键的极性、形成或断裂键的能量差等因素的影响。
反应机理描述了反应的分子层面步骤和中间体。
9.功能材料:功能材料是指具有特殊结构和性质的材料,可用于传感、光电、催化等应用。
结构化学知识点归纳结构化学知识点归纳根据北京大学出版社周公度编写的“结构化学”总结第一章量子力学基础知识一、微观粒子的运动特征h1. 波粒二象性:E =h ν, p =λ2. 测不准原理:∆x ∆p x ≥h , ∆y ∆p y ≥h , ∆z ∆p z ≥h , ∆t , ∆E ≥h 二、量子力学基本假设1. 假设1:对于一个量子力学体系,可以用坐标和时间变量的函数ψ(x , y , z , t ) 来描述,它包括体系的全部信息。
这一函数称为波函数或态函数,简称态。
不含时间的波函数ψ(x , y , z ) 称为定态波函数。
在本课程中主要讨论定态波函数。
由于空间某点波的强度与波函数绝对值的平方成正比,即在该点附近找到粒子的几率正比于ψ*ψ,所以通常将用波函数ψ描述的波称为几率波。
在原子、分子等体系中,将ψ称为原子轨道或分子轨道;将ψ*ψ称为几率密度,它就是通常所说的电子云;ψ*ψd τ为空间某点附近体积元d τ中电子出现的几率。
对于波函数有不同的解释,现在被普遍接受的是玻恩(M. Born)统计解释,这一解释的基本思想是:粒子的波动性(即德布罗意波)表现在粒子在空间出现几率的分布的波动,这种波也称作“几率波”。
波函数ψ可以是复函数,2=ψ*⋅ψ合格(品优)波函数:单值、连续、平方可积。
2. 假设2:对一个微观体系的每一个可观测的物理量,都对应着一个线性自厄算符。
算符:作用对象是函数,作用后函数变为新的函数。
线性算符:作用到线性组合的函数等于对每个函数作用后的线性组合的算符。
ˆ(c ψ+c ψ) =c A ˆˆψ A 11221ψ1+c 2A 2*ˆˆψ) *d τ的算符。
(A ψ1)d τ=∫ψ2(A 自厄算符:满足∫ψ21自厄算符的性质:(1)本证值都是实数;(2)不同本证值的本证函数相互正交。
ˆ作用于某一状态函数ψ,等于某一常数a 乘3. 假设3:若某一物理量A 的算符Aˆψ=a ψ,那么对ψ所描述的这个微观体系的状态,物理量A 具有确以ψ,即:Aˆ的本证值,ψ称为A ˆ的本证函数。
结构化学知识点汇总结构化学是一门研究原子、分子和晶体结构以及它们与性质之间关系的学科。
这门学科对于理解物质的本质、化学反应的机制以及材料的性能等方面都具有重要意义。
以下是对结构化学一些重要知识点的汇总。
一、原子结构1、波粒二象性物质具有波粒二象性,即既表现出粒子的特性,又表现出波的特性。
对于微观粒子,如电子,其运动不能用经典力学来描述,而需要用量子力学。
2、薛定谔方程薛定谔方程是描述微观粒子运动状态的基本方程。
通过求解薛定谔方程,可以得到原子中电子的可能状态和能量。
3、原子轨道原子中的电子处于不同的原子轨道上。
原子轨道具有不同的形状和能量,常见的有 s、p、d、f 轨道。
4、电子排布根据能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则,电子在原子轨道上进行排布。
这决定了原子的电子构型和化学性质。
二、分子结构1、化学键化学键包括离子键、共价键和金属键。
共价键又分为σ键和π键。
离子键是通过正负离子之间的静电作用形成的;共价键是原子之间通过共用电子对形成的;金属键则是金属原子之间的自由电子和金属阳离子之间的相互作用。
2、杂化轨道理论原子在形成分子时,其原子轨道会发生杂化,形成杂化轨道。
常见的杂化轨道类型有 sp、sp²、sp³等,杂化轨道的类型决定了分子的空间构型。
3、分子的几何构型通过价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测分子的几何构型。
该理论认为,分子中中心原子的价层电子对相互排斥,从而使分子具有特定的空间构型。
4、分子的极性分子的极性取决于分子的构型和键的极性。
如果分子的正电荷中心和负电荷中心重合,则分子为非极性分子;否则为极性分子。
三、晶体结构1、晶体的类型晶体分为离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。
不同类型的晶体具有不同的物理性质,如熔点、硬度、导电性等。
2、晶格和晶胞晶体中的原子、离子或分子在空间有规则地排列,形成晶格。
晶胞是晶格的最小重复单元,通过晶胞可以描述整个晶体的结构。
结构化学知识点汇总一、原子结构1、波粒二象性德布罗意波长公式:λ = h / p ,其中λ为波长,h 为普朗克常量,p 为动量。
海森堡不确定原理:ΔxΔp ≥ h /4π ,表明不能同时精确测定粒子的位置和动量。
2、原子轨道薛定谔方程:用于描述原子中电子的运动状态。
原子轨道的形状:s 轨道为球形,p 轨道为哑铃形。
原子轨道的能量:能层和能级的概念,以及能级交错现象。
3、电子自旋电子自旋量子数:取值为+1/2 和-1/2 。
泡利不相容原理:一个原子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子。
二、分子结构1、化学键离子键:由正负离子之间的静电引力形成。
共价键价键理论:包括原子轨道重叠、共价键的方向性和饱和性。
杂化轨道理论:解释分子的几何构型。
价层电子对互斥理论:预测分子的空间构型。
金属键:金属原子之间通过自由电子形成的化学键。
氢键:一种特殊的分子间作用力,具有方向性和饱和性。
2、分子的极性极性分子和非极性分子的判断依据:分子的正负电荷重心是否重合。
分子极性对物质性质的影响:如溶解性、熔沸点等。
3、分子间作用力范德华力:包括色散力、诱导力和取向力。
范德华力对物质物理性质的影响。
三、晶体结构1、晶体的特征有固定的熔点和规则的几何外形。
内部质点在三维空间呈周期性有序排列。
2、晶体的分类离子晶体:具有较高的熔点和硬度,如 NaCl 。
原子晶体:熔点和硬度很高,如金刚石。
分子晶体:熔点和硬度较低,如干冰。
金属晶体:具有良好的导电性和导热性,如铜。
3、晶胞晶胞的概念:晶体结构的基本重复单元。
晶胞中原子的占有率计算。
四、光谱学1、原子光谱发射光谱和吸收光谱。
原子光谱的应用:元素分析、测定原子结构。
2、分子光谱红外光谱:用于研究分子的化学键和官能团。
紫外可见光谱:反映分子中电子的跃迁。
五、量子化学计算方法1、从头算方法基于薛定谔方程的精确求解。
计算量较大,但结果较为准确。
2、半经验方法引入一些经验参数简化计算。
计算速度较快,但精度相对较低。