结构化学重点掌握内容.ppt
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第一章量子力学基础,一、Einstain光子学说公式及deBroglie公式:
二、算符,1、概念:
(1)对易算符:
(2)线性算符:
(3)Hermite算符:
2、Hermite(厄米)算符的两个重要性质:
本征值为实数。
属于不同本征值的本征函数相互“正交”。
要求会证明。
三、量子力学的基本假定:
1、归一化因子:
归一化波函数:
定态波函数:
(x,y,z),归一化波函数:
意义。
品优函数概念。
2、力学量的描述:
了解力学量M算符的求法。
3条,
(1)坐标时间;
(2)动量;(3)其它。
3、Schrdinger方程,4、本征值本征函数概念:
5、M的平均值,四、箱中的粒子,1、一维箱:
方程:
解:
Enn2h28ma2n1,2,3,2、三维箱:
正方体箱能级兼并问题:
6,E2,1,1,E1,2,1,E1,1,2,3、节点、节面、极值:
能级En节点数:
n-1,n节面数:
五、刚性转子:
1、概念。
2、Schrdinger方程,波函数Y有实函数和复函数两组解:
和,l有确定值,m无。
六:
一维谐振子:
能级:
V=0,1,2,,第二章原子结构,一、单电子原子的Schrdinger方程,n,l,m=Rn,l(r)l,m()m()=Rn,l(r)Yl,m(,),主量子数n=1,2,3,n;角量子数l=0,1,2,n-1;磁量子数m=0,1,2,l,解:
二、,径节面数:
n-l-1,三、原子轨道角度分布图和电子云角度分布图,形状,区别。
四、角动量,角动量平方的算符:
处于状态n,l,m的电子角动量的大小有确定值,处于状态n,l,m的电子角动量在Z轴上的分量有确定值,五、电子自旋和旋转轨道,自旋角动量的大小为,S:
自旋量子数,Z轴上的投影,ms自旋磁量子数,旋轨轨道或自旋轨道。
六:
表示单电子原子状态的量子数,1.主量子数n,2.角量子数l,3.磁量子数m,4.自旋磁量子数ms,5.内量子数j,6.内磁量子数mj,七、多电子原子,Born-oppenheimer近似,单电子近似和中心力场近似,概念,八、Slater规则:
按n,l分组。
1s;2s,2p;3s,3p;3d;4s,4p;4d;4f
(2)外层电子对内层电子无屏蔽,=0。
(3)1s组内电子=0.30,其余组内0.35.(4)对于s,p电子,次内层每个电子对它的屏蔽系数是0.85;更内层1.00。
对d,f电子,内层电子对它的屏蔽系数都为=1.00。
计算原子、离子的能量以及电离能等,九、Pauli原理的描述。
对电子体系含自旋的完全波函数,对于交换其中任意两个电子的坐标来说必须是反对称的,这称为Pauli原理。
多电子原子中的任何两个电子不可能具有相同的4个量子数.,十、基态原子核外的电子排布遵循以下三个原则:
Pauli原理,能量最低原理,Hund规则。
第三章原子光谱,一、谱项定义:
能级除以hc称为谱项,,二、选择定则概念,两状态间发生跃迁,表示这些状态的量子数之间需满足一定的条件,这些条件称为选择定则。
三、Zeeman效应外磁场中原子光谱的分裂现象。
四、多电子原子的角动量(L-S耦合),S为原子的自旋量子数,,或0(n:
体系电子数),Ms有(2S+1)个取值,1、,L称为原子的角量子数,对于2个电子的原子,L的取值为l1+l2,l1+l2-1,,l1-l2,2、,J=L+S,L+S-1,,|L-S|,J原子的内量子数,3、,4、光谱项符号:
标记法:
L取值0,1,2,3,4,5,6.S,P,D,F,G,H,I.,pd组态,L=3,2,1;S=1,0,光谱支项:
L=3,S=1J=4,3,2,L=2,S=1J=3,2,1,3F4,3F3,3F2,3D3,3D2,3D1,满壳层?
不等价电子的光谱项,等价电子基谱项:
(1)在不违反Pauli原理前提下,将电子填入轨道,首先使每个电子ms尽可能大,其次使ml也尽可能大;
(2)求出所有电子的ms之和作为S,ml之和作为L;举例说明:
p2,MS=+=1S=1,2S+1=3,ML=1+0=1L=1,基谱项3P,第四章分子的对称性,一、有限图形对称元素与种类:
对称操作与对称元素,轴次最高的轴是主轴。
一个有限图形所具有的对称元素至少有一个公共交点。
对称操作对称元素恒等操作旋转对称轴(旋转轴)Cn反映对称面(镜面)反演对称中心i旋转反映映轴Sn旋转反演反轴In,i,二、点群符号:
(1)C群:
Cn、Cnh、Cnv;Cv
(2)D群:
Dn、Dnh、Dnd;Dh,(3)Td、Oh,(4)Ci:
只有一个对称中心;CS:
只有一个对称面,简单的会推,且要知道一些分子的立体结构。
五、分子对称性与偶极矩关系,六、分子对称性与旋光性关系,
(1)具有i的分子=0。
(2)具有两个交于一点的对称元素的分子=0。
虚轴Sn,第五章双原子分子的结构,一、变分原理,对任意一个品优波函数,用体系的算符求得的能量平均值,将不小于体系基态的能量E0。
二、P个核和n个电子的分子算符和方程:
都用原子单位表示,三、分子轨道。
1、定义。
2、成键三原则:
3、分类:
,,d-d轨道,四、同核双原子分子的结构,O2和F2能级顺序,N,C,B等元素,键级。
键长顺序;稳定存在?
第六章多原子分子结构,一、杂化轨道理论要点,二、等性杂化及有关分子的结构,三、求等性sp杂化轨道表示式:
方向余旋,四、定域轨道和离域轨道概念。
五、HMO法处理共轭分子,1、步骤:
确定久期方程;展开行列式;解出x值,即得E;确定组合系数求出分子轨道。
2、会写久期行列式方程,六、分子图概念。
第九章晶体结构,一、结构基元,点阵,等同点,平移群,点阵分类,晶格。
二、轴次定理:
晶体中的对称轴的轴次只有1、2、3、4、6.,宏观对称元素的数量只有8种:
1,2,3,4,6,m,i,三、7个晶系,14个晶格-P,C,I,F,32个点群,230个空间群。
晶格选取原则:
1、所选平行六面体应当尽量反映整个空间点阵的对称性。
2、在满足上述条件下,应使所选择的平行六面体棱和棱间的夹角有尽量多的直角。
3、在满足前两条件下,所选取的平行六面体体积应尽量小。
四、晶体的定向:
坐标系在晶体中的安置。
五、点群、空间群的国际符号意义:
六、晶体微观对称元素:
平移轴,螺旋轴,滑移面a、b、c、n、d,七、晶面间距公式,正交晶系:
八、晶胞概念-晶格+结构基元,晶胞两要素:
形状和大小晶胞参数;内容原子的种类和位置,分数坐标,7个晶系中几个简单的之晶胞参数特点。
九、等径圆球堆积,A1,立方密堆积,面心立方晶格,配位数12。
A3,六方密堆积,六方晶格,配位数12。
A2,体心立方堆积,体心立方晶格,配位数8,,简单立方堆积,配位数6,,十、A1、A3中球数:
八面体空隙数:
四面体空隙数=1:
1:
2,十一、典型晶体结构,1.Cu型(A1型),2、-Fe型(A2),3.金刚石型(A4型),4.NaCl型,5.CsCl型,
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