1 第一章 二章 三章 四章 五章 六章 七章 八章 九章 十章 一章物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 1自然界中氫有三種同位素，氧也有三種同位素，問：總共有種含不同核素的水分子？由于 3以忽略不計(jì)，問：不計(jì) 3 1然氟是單核素（ 19F）元素，而天然碳有兩種穩(wěn)定同位素（ 123C），在質(zhì) 譜儀中，每一質(zhì)量數(shù)的微粒出現(xiàn)一個(gè)峰，氫預(yù)言在質(zhì)譜儀中能出現(xiàn)幾個(gè)相應(yīng)于 峰？ 1質(zhì)譜儀測(cè)得溴得兩種天然同位素的相對(duì)原子質(zhì)量和同位素豐度分別為 7989183占 50。 54%， 810。 9163占 49。 46%，求溴的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）。 1的天然同位素 203 205核素質(zhì)量分別為 202。 97u 和 204。 97u，已知鉈的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）為 204。 39，求鉈的同位素豐度。 1質(zhì)量的銀制成氯化銀和碘化銀，測(cè)得質(zhì)量比 m（ m（ =1。 63810： 1， 又測(cè)得銀和氯得相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）分別為 107。 868和 35。 453，求碘得相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）。 1 1826年測(cè)得的鉑原子量與現(xiàn)代測(cè)定的鉑的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）相比，有多大差別？ 2 1全球有 50 億人，設(shè)每人每秒數(shù) 2個(gè)金原子，需要多少年全球的人才能數(shù)完 11年按 365天計(jì)）？ 1討論，為什么有的元素的相對(duì)質(zhì)量（原子量）的有效數(shù)字的位數(shù)多達(dá) 9位，而有的元素的相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）的有效數(shù)字卻少至 3 4位？ 1陽(yáng)系，例如地球，存在周期表所有穩(wěn)定元素，而太陽(yáng)卻只開始發(fā)生氫燃燒，該核反應(yīng)的產(chǎn)物只有氫，應(yīng)怎樣理解這個(gè)事實(shí)？ 1國(guó)古代哲學(xué)家認(rèn)為，宇宙萬(wàn)物起源于一種叫“元?dú)狻钡奈镔|(zhì)，“元?dú)馍庩?yáng)，陰陽(yáng)生萬(wàn)物”，請(qǐng)對(duì)比元素誕生說(shuō)與這種古代哲學(xué)。 1金木水火土”是中國(guó)古代的元素論，至今仍有許多人對(duì)它們的“相生相克”深信不疑。與化學(xué)元素論相比，它出發(fā)點(diǎn)最致命的錯(cuò)誤是什么？ 1請(qǐng)用計(jì)算機(jī)編一個(gè)小程序，按 計(jì)算氫光譜各譜系的譜線的波長(zhǎng)（本練習(xí)為開放式習(xí)題，并不需要所有學(xué)生都會(huì)做）。 (來(lái)曼光譜 ) 1 2 3 4 波長(zhǎng) 2（巴爾麥譜系） 1 2 3 4 波長(zhǎng) 3（帕遜譜系） 1 2 3 4 波長(zhǎng) 4（布來(lái)凱特譜系） 1 2 3 4 波長(zhǎng) 5（馮特譜系） 1 2 3 4 波長(zhǎng) 3 1算下 列輻射的頻率并給出其顏色：（ 1）氦 33 2）高壓汞燈輻射之一 435。 8 3）鋰的最強(qiáng)輻射 670。 8 190，求引起溴分子解離需要吸收的最低能量子的波長(zhǎng)與頻率。 1壓鈉燈輻射 們的能量差為多少 ？ 1頻率為 10輻射照射到金屬銫的表面，發(fā)生光電子效應(yīng)，釋放出的光量子的動(dòng)能為 10求金屬銫釋放電子所需能量。 1色眼鏡因光照引起玻璃中的氯化銀發(fā)生分解反應(yīng) l ，析出的銀微粒導(dǎo)致玻璃變暗，到暗處該反應(yīng)逆轉(zhuǎn)。已知該反應(yīng)的能量變化為 問：引起變色眼鏡變暗的最大波長(zhǎng)為多少？ 1化學(xué)毒霧的重要組分之一 離為 要的能量為 起這種變化的光最大波長(zhǎng)多大？這種光屬于哪一種輻射范圍（可見，紫外， 已知射到地面的陽(yáng)光的最短波長(zhǎng)為 320體在近地 大氣里會(huì)不會(huì)解離？ 1原子核外電子光譜中的萊曼光譜中有一條譜線的波長(zhǎng)為 103：它相應(yīng)于氫原子核外電子的哪一個(gè)躍遷？ 4 1首先發(fā)現(xiàn)于日冕。 1868年后 30 年間，太陽(yáng)是研究氦的物理，化學(xué)性質(zhì)的唯一源泉。 （ a）觀察到太陽(yáng)可見光譜中有波長(zhǎng)為 4338A， 4540A， 4858A， 5410A， 6558A 的吸收（ 1A=10些吸收是由哪一種類氫原子激發(fā)造成的？是 還是 ？ （ b）以上躍遷都是由 向較高能級(jí)（ 躍遷。試確定 ， 求里德堡常數(shù) （ c）求上述躍遷所涉及的粒子的電離能 I（ ，用電子伏特為單位。 （ d）已知 I（ / I（ =兩個(gè)電離能的和是表觀能 A（ ，即從 到 能量。 A（ 是最小的能量子。試計(jì)算能夠引起 離成 所需要的最 低能量子。在太陽(yáng)光中，在地球上，有沒有這種能量子的有效源泉？ （ c=108 h=101014 1電子的速度達(dá)到光速的 ，該電子的德布羅意波長(zhǎng)多大？ 鋰原子（相同速度飛行時(shí)，其德布羅意波長(zhǎng)多大？ 1球手投擲出速度達(dá) 42德布羅意波長(zhǎng)。 1于 K L M 層的最大可能數(shù)目各為多少？ 1下哪些符號(hào)是錯(cuò)誤的？（ a） 6s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f 1描述核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的下列哪一套量子數(shù)是不可能存在的？ n l m n l m n l m n l m 2 0 0 1 1 0 2 1 6 5 5 1下能級(jí)的角量子數(shù)多大？ (a)1s (b)1p (c)4d (d)2d (e)3p (f)3f 5 14s 5p 6d 7f 5g 能級(jí)各有幾個(gè)軌道？ 1根據(jù)原子序數(shù)給出下列元素的基態(tài)原子的核外電子組態(tài)： (a)K (b)(c)(d)=22) (e)=30) (f)=33) 1構(gòu)造原理對(duì)新合成的及未合成的人造元素仍有效，請(qǐng)預(yù)言第 118和 166 號(hào)元素在周期表中的位置（注： 1999年美國(guó)宣布合成了 118 號(hào)元素及其衰變產(chǎn)物 116號(hào)元素，但2001年因不能重復(fù)而收回該報(bào)道）。 1出下列基態(tài)原子或離子的價(jià)電子層電子組態(tài)，并用方框圖表示軌道，填入軌道的電子則用箭頭表示。 (a)(b)N (c)F (d)e)(f)(g) 1列哪些組態(tài)符合洪特規(guī)則？ 1s 2s 2p 3s 3p 6 1下哪些原子或離子的電子組態(tài)是基態(tài)激發(fā)態(tài)還是不可能的組態(tài)？ （ a） 1 （ b） 1（ c） 1 （ d） （ e） （ f） 1（ g） （ f） （ g） i+ K+ 的基態(tài)的最外層電子組態(tài)與次外層電子組態(tài)分別如何？ 1下 +3 價(jià)離子哪些具有 8電子外殼？ , 1 （ a） 3b） 3c） 5d） 4e） 5試根據(jù)這個(gè)信息確定它們?cè)谥芷诒碇袑儆谀膫€(gè)區(qū)？哪個(gè)族？哪個(gè)周期？ 1據(jù) 周期表中的位置，推出它們的基態(tài)原子的電子組態(tài)。 114號(hào)元素有相當(dāng)穩(wěn)定的同位素，恰處在不穩(wěn)定核素的“海洋”中浮起的一群較穩(wěn)定核素的“島嶼”的中心。問： 114號(hào)元素是第幾周期第幾族元素？它的可能氧化態(tài)？ 7 1推導(dǎo)基態(tài)原子電子組態(tài)的構(gòu)造原理對(duì)未合成的重元素仍然適合，請(qǐng)問：第 8周期的最后一個(gè)元素的原子序數(shù)多大？請(qǐng)寫出它的基態(tài)原子的電子組態(tài)。 38、第 8周期的最后一個(gè)元素的原子序數(shù)為： 148。 電子組態(tài)： 8我們所在的世界不是三維的而是二維的，元素周期系將變成什么樣子？ 39、二維化的周期表可叫寶塔式或滴水鐘式周期表。這種周期表的優(yōu)點(diǎn)是能夠十分清楚地看到元素周期系是如何由于核外電子能級(jí)的增多而螺旋發(fā)展的，缺點(diǎn)是每個(gè)橫列不是一個(gè)周期，縱列元素的相互關(guān)系不容易看清。 1869年門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律時(shí)預(yù)言了一些當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的元素的存在，“類鋁” 就是其中之一， 1879 年，門氏的預(yù)言的“類鋁”被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)他已知： 熔點(diǎn)分別為 1110K 1941K ，沸點(diǎn)分別為 1757K 3560K ，密度分別為 g/試預(yù)言在周期表中處于鈣 鋁”熔沸點(diǎn)和密度，并與現(xiàn)代數(shù)據(jù)對(duì)比。 40、“類鋁”熔點(diǎn)在 1110K 1941點(diǎn)在 1757 3560度在 g/ 1問：仍按構(gòu)造原理的 41 號(hào)元素的最高氧化態(tài)和最低氧化態(tài)？ 41、最高氧化態(tài) +3，最低氧化態(tài) 1元素的基態(tài)價(jià)層電子構(gòu)型為 5請(qǐng)給出比該元素的原子序數(shù)小 4的元 素的基態(tài)原子電子組態(tài)。 1- 43某元素的價(jià)電子為 4問：它的最外層次外層的電子數(shù)；它的可能氧化態(tài)，它在周期表中的位置（周期族區(qū)），它的基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)，它的氫化物的立體結(jié)構(gòu)。 1元素基態(tài)原子最外層為 5高氧化態(tài)為 +4 ，它位于周期表哪個(gè)區(qū)？是第幾周期第幾族元素？寫出它的 +4 氧化態(tài)離子的電子構(gòu)型。若用 出相對(duì)應(yīng)氧化物的化學(xué)式。 1a+ , 的半徑為什么越來(lái)越??？ K, 的半徑為什么 越來(lái)越大？ 8 1期系從上到下從左到右原子半徑呈現(xiàn)什么變化規(guī)律。主族元素與副族元素的變化規(guī)律是否相同？為什么？ 1一個(gè)元素的電負(fù)性最??？周期系從左到右和從上到下的電負(fù)性變化呈現(xiàn)什么規(guī)律？為什么？ 1立肯電負(fù)性的計(jì)算式表明電負(fù)性的物理意義是什么？ 1計(jì)算 F O N H 的阿萊 與泡林電負(fù)性對(duì)照。 1些元素的最高氧化態(tài)比它在周期表內(nèi)的族序數(shù)高？ 1屬是否有負(fù)氧化態(tài)？ 1周 期系從上到下從左到右元素的氧化態(tài)穩(wěn)定性有什么規(guī)律？ 1什么叫惰性電子對(duì)效應(yīng)？它對(duì)元素的性質(zhì)有何影響？ 9 1讀中國(guó)大百科全書光盤第 3盤化學(xué)部分中的條目“化學(xué)史”“原子結(jié)構(gòu)”“周期律?！?1一試，會(huì)不會(huì)查閱英國(guó)化學(xué)會(huì)網(wǎng)站上的周期表：，下載一張周期表，點(diǎn)擊表上的幾個(gè)元素，獲取這些元素的最新相對(duì)原子質(zhì)量同位素宇宙地殼海洋人體中的豐度等數(shù)據(jù)。 1開網(wǎng)頁(yè) ，翻動(dòng)網(wǎng)頁(yè)至擊其中下標(biāo) 的圖標(biāo)，觀察一張會(huì)旋轉(zhuǎn)的三維周期表。仔細(xì)考察這張周期表的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。你是否也能制作一張新的活的周期表？（注：此網(wǎng)頁(yè)上附有大量有關(guān)元素周期系和元素周期 表的文獻(xiàn)以及可在網(wǎng)上瀏覽的周期表。） 1登錄 ，查閱近 5年修正了哪些元素的相對(duì)原子質(zhì)量，并修正本書附表的相應(yīng)數(shù)據(jù)。 10 第二章分子結(jié)構(gòu) 2出 的路易斯結(jié)構(gòu)式。不要忘記標(biāo)出孤對(duì)電子和分子的總電子數(shù)！ 1、解： O=O (12 14（ C=O (10 0=C=O(16 6 F S - F (34 F F 2出硫酸根各共振體的結(jié)構(gòu)式。 2、解：共 13種，如： 2 鍵可由 子軌道“頭碰頭”重疊構(gòu)建而成，試討論 體分子） 分子里的鍵分別屬于哪一種？ 22分子里有幾個(gè) 鍵？它們的電子云在取向上存在什么關(guān)系？用圖形描述之。 2 模型討論 分子模型，畫出它們的立體結(jié)構(gòu)，用短橫代表分子的 . 鍵骨架，標(biāo)明分子構(gòu)型的幾何圖形名稱。 11 2論上題列舉的分子（或離子）的中心原子的雜化類型。 2 2的丙烷分子中的所有化學(xué)鍵都是單鍵（ 鍵），因而可以自由旋轉(zhuǎn)，試問：丙烷分子處在同一個(gè)平面上的原子最多可以達(dá)幾個(gè)？若你不能在紙面上討論，或不敢確認(rèn)自己的結(jié)論，請(qǐng)用立體分子模型萊討論（用黏土和木棍搭模型最省錢；搭模型有助于更好地掌握立體結(jié)構(gòu)知識(shí)；但用模型討論完后仍要在紙面上畫圖描述）。 2 2的 叫金剛烷，它的衍生物 金剛胺是抗病毒藥物。請(qǐng)問：金剛烷分子里有幾個(gè)六元環(huán)？這些六元環(huán)都相同嗎？試設(shè)想，把金剛烷分子裝進(jìn)一個(gè)空的立方體里，分子的次甲基（ 的碳原子位于立方體面心位置，分子中的 基團(tuán)的碳原子將處在什么立方體的什么位置？金剛烷中的氫原子各取什么方向？在解題或搭模型時(shí)不要忘記借用雜化軌道的概念。 2助 化軌道模型 . 鍵大 論 的分子結(jié)構(gòu)。 2一種叫做丁三烯的平面分子，請(qǐng)根據(jù)其名稱畫出路易斯結(jié)構(gòu)式，標(biāo)明分子的價(jià)電子數(shù)，再討論分子中碳原子的雜化軌道碳碳鍵的鍵角 . 鍵或大 . 鍵的取向，用圖形來(lái)解題。 12 2氧離子 鍵角為 100 ，試用 模型解釋之。并推測(cè)其中心氧原子的雜化軌道類型。 2二周期同核雙原子分子中哪些不能穩(wěn)定存在？哪些有順磁性？試用分子軌道模型解釋之。 22+ 實(shí)測(cè)鍵長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)，試用分子軌 道理論解釋之。其中哪幾種有順磁性？為什么？ 13 2用分子軌道模型作出預(yù)言， 的鍵長(zhǎng)與 的鍵長(zhǎng)哪個(gè)較短， 的鍵長(zhǎng)與 的鍵長(zhǎng)哪個(gè)較短？為什么？ 2 的分子軌道能級(jí)圖中的 . 軌道和 分子軌道里的順序相同。它們有沒有順磁性？計(jì)算它們的鍵級(jí)，并推測(cè)它們的鍵長(zhǎng)順序。 2 . 鍵中的電子數(shù)達(dá)到軌道數(shù)的 2倍，整個(gè)大 . 鍵就會(huì)崩潰？ 2單位為 ，有的教材已 經(jīng)用 10 代替 D 作為鍵矩和分子偶極矩的單位，其數(shù)值的數(shù)量級(jí)與用德拜為單位是相同的，但數(shù)值卻不同，為免相混，請(qǐng)計(jì)算 D 與 10換算系數(shù)。 2 2 相差很大，試從它們的組成和結(jié)構(gòu)的差異分析原因。 22偶極矩等于零，而通式相同的 偶極矩等于 ，大于 偶極 14 矩（ 試根據(jù)偶極矩的實(shí)測(cè)結(jié)果推測(cè) 2氯乙烯有 3種同分異構(gòu)體，其 中一種偶極矩等于零，另兩種偶極矩不等于另。試推測(cè)他們的分子結(jié)構(gòu)，作出必要的解釋，并再結(jié)構(gòu)式下標(biāo)示偶極矩大小的順序。 2示分子的實(shí)測(cè)偶極矩為 已知 的鍵矩為 ，試推測(cè)該分子的可能立體結(jié)構(gòu)。 2已知 的鍵矩為 ， 實(shí)測(cè)鍵角為 ，借助矢量加和法由 矩計(jì)算水分子偶極矩。 2 C=O）相比，鍵能較大，鍵長(zhǎng)較小，偶極矩則小 得多，且方向相反，試從結(jié)構(gòu)角度作出解釋。 2性分子 極性分子 極性分子 非極性分子非極性分子 非極性分子 ，其分子間得范德華力各如何構(gòu)成？為什么？ 2 的色散力取向力誘導(dǎo)力以及它們構(gòu)成的范德華力的順序，并作出解釋。 2素的范德華半徑隨周期系從上到下從左到右有何變化規(guī)律？ 2表 2化氫分子之間的氫鍵鍵能比水分子之間的鍵能強(qiáng)，為什么水的熔沸點(diǎn)反而比氟化氫的熔沸點(diǎn)低？ 15 2什么鄰羥基 苯甲酸的熔點(diǎn)比間羥基苯甲酸或?qū)αu基苯甲酸的熔點(diǎn)低？ 28、解：鄰羥基苯甲酸分子內(nèi)形成氫鍵，間羥基苯甲酸和對(duì)羥基苯甲酸分子間形成氫鍵。 2度接近沸點(diǎn)時(shí)，乙酸蒸氣的實(shí)測(cè)分子量明顯高于用原子量和乙酸化學(xué)式計(jì)算出來(lái)的分子量。為什么？乙醛會(huì)不會(huì)也有這種現(xiàn)象？ 29、解：部分氣態(tài)乙酸分子因氫鍵而締合成（ 2，乙醛分子沒有形成氫鍵的條件。 2下哪些分子有手性，哪些分子有極性？ 非平面結(jié)構(gòu)） 30、手性： 極性： 非平面結(jié)構(gòu)） 讀 W. 975,180 181 ,6 13 節(jié)?；卮鹑缦聠栴}：什么叫電中性原理？怎樣用電中性原理解釋 子中原子的排列形式？ 2 W. 975,174 178 ,6 12 節(jié)?；卮鹑缦聠栴}：怎樣用 A 和 B 的電負(fù)性差估算鍵的離子性百分?jǐn)?shù)？怎樣用電負(fù)性差估算反應(yīng)熱？ 2計(jì)算機(jī)上使用 乙烷 丙烷乙烯乙炔立方烷 金剛烷 棒式球棍式球式等），并使其旋轉(zhuǎn)（該程序可從網(wǎng)站 ，是免費(fèi)程序）。 2別用 序畫聯(lián)萘和 2,2 1， 1 其旋轉(zhuǎn)，觀察這兩個(gè)分子的碳原子是否都在一個(gè)平面上，對(duì)觀察的結(jié)果作適當(dāng)?shù)睦碚摻忉?。這兩種分子是否手性？為什么？ 2開如下網(wǎng)頁(yè) ，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊 ，出現(xiàn)它的結(jié)構(gòu)式，用鼠標(biāo)點(diǎn)住 其旋轉(zhuǎn) ；按住 察圖形的放大或縮??；再按住 該結(jié)構(gòu)使其移動(dòng)位置，最后，用鼠標(biāo)點(diǎn)住該分子，觀察結(jié)構(gòu)式下面的表格中顯示該分子的鍵角（此鍵角數(shù)值與用 回到 選其他 型的分子，用同樣操作考察分子的立體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。 16 第三章 晶體結(jié)構(gòu) 3出金剛石晶胞中各原子的坐標(biāo)。 1解： 0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,1/4;1/4,3/4,3/4 或 0,0,0;3/4,1/4,1/4;3/4， 3/4， 1/4； 1/4， 1/4， 3/4； 3/4， 3/4， 3/4。 3出黃銅礦晶胞（圖 3各種原子（離子）的坐標(biāo)。 2解： ,0,0;1/2,1/2,1/2;0,1/2,1/4;1/2,0,3/4。 ,1/2,0;1/2,0,1/4;0,0,1/2;0,1/2,3/4。 S 3/4,1/4,1/8;1/4,3/4,1/8;1/4,1/4,3/8;3/4,3/4,3/8;3/4,1/4,5/8; 1/4,3/4,5/8;1/4,3/4,5/8;1/4,1/4,7/8;3/4,3/4,7/8。 3硝酸鈉和紅金石（ 個(gè)是體心晶胞（圖 3為什么？ 3解：亞硝酸鈉是體心晶胞，金紅石是素晶胞。 3銅礦晶胞（圖 3不是體心晶胞？ 4解：是體心晶胞?？紤]方法如：體心銅原子與頂角銅原子周圍的氧原子的方向相同， 而且氧原子上（例如體心銅原子左下前的氧原子與右上前頂角銅原子對(duì)比）連接的鐵原子 的方向也相同（注意：頂角原子是完全等同的，因此，體心原子可與任一頂角原子對(duì)比）。 3鎢 礦晶體（圖 3素晶胞還是體心晶胞？說(shuō)明理由。 5解：是體心晶胞。 3酸氫鈉晶胞的投影如圖 3示，請(qǐng)問：平均每個(gè)晶胞含有幾個(gè)相當(dāng)于化學(xué)式 原子集合（代號(hào)： Z）？ 6解：平均每個(gè)晶胞含有 4個(gè)相當(dāng)于化學(xué)式 原子集合。 3算典型離子晶體的各種堆積 7解：見表 3 3閃鋅礦和螢石的四面體配位多面體模型中除存在四面體外還存在什么多面體？在后者的中心是否有原子？ 8解：八面體。沒有原子。 3 3黑 白兩色甲殼蟲構(gòu)成。如果黑白兩色沒有區(qū)別，每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼 17 蟲？如果黑白兩色有區(qū)別，一個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表幾個(gè)甲殼蟲？前者得到什么布拉維點(diǎn)陣型式，后者又得到什么布拉維點(diǎn)陣型式？ 9解：前者 1個(gè)甲殼蟲 1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，二維菱形單位；后者 2個(gè)甲殼蟲 1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)，二維 面心立方。 3 3：每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)所代表的結(jié)構(gòu)基元由幾個(gè)分子組成？圖中給出的點(diǎn)陣單位（每個(gè)平均）含幾個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)？含幾個(gè)分子？ 10解：每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表 6 個(gè)分子。點(diǎn)陣單位含 1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)， 6 個(gè)分子。 3有布拉維單位一種，例如有一個(gè)叫 人給出了另一種點(diǎn)陣單位，獲得這種點(diǎn)陣單位的方法是：以一個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)為原點(diǎn)向它周圍所有相鄰的點(diǎn)作一連線，通過每一連線的中點(diǎn)作一個(gè)垂直于該連線的面，這些面相交得到一個(gè)封閉的多面體，就是 點(diǎn)陣單位。請(qǐng)通過操作給出下列三維布拉維點(diǎn)陣單位的相應(yīng) 點(diǎn)陣單位：（ 1）立方素單位；（ 2）立方體心單位。 11、解：一種具體的晶體究竟屬于哪一種布拉維點(diǎn)陣型式，是由它的微觀對(duì)稱性決定的，晶體學(xué)家把這樣確定的點(diǎn)陣型式稱為晶體的正當(dāng)點(diǎn)陣型式，然而，一個(gè)晶 體結(jié)構(gòu)的測(cè)定步驟是倒過來(lái)的，首先是確定晶體的點(diǎn)陣型式，然后再確定它的陣點(diǎn)的（化學(xué)和幾何）內(nèi)容。 3想知道能帶理論如何解釋固體的顏色嗎？例如：為什么金 銀 銅鐵 錫的顏色各不相同？為什么愚人金有金的光澤？為什么 鋅礦）呈白色 砂）呈紅色而 鉛礦）呈黑色？天然的金剛石為什么有藍(lán)紅黃綠色而并非全呈無(wú)色？請(qǐng)閱讀：拿騷 科學(xué)出版社， 1991， 168 182（注：“費(fèi)密能”的定義在 166 頁(yè)上）。請(qǐng)通過閱讀測(cè)試一下自己的知識(shí)和能力，以調(diào)整自己的學(xué) 習(xí)方法預(yù)定目標(biāo)與學(xué)習(xí)計(jì)劃安排。最好閱讀后寫一篇小文（主題任選）。 12、解：金屬鍵的另一種理論是能帶理論。能帶理論是分子軌道理論的擴(kuò)展，要點(diǎn)有： （ 1）能帶中的分子軌道在能量上是連續(xù)的。 （ 2）按能帶填充電子的情況不同，可把能帶分為滿帶、空帶和導(dǎo)帶三類。 （ 3）能帶和能帶之間存在能量的間隙，簡(jiǎn)稱帶隙，又稱禁帶寬度。 （ 4）能帶理論能夠?qū)饘賹?dǎo)電進(jìn)行解釋。 （ 5）能帶理論是一種既能解釋導(dǎo)體，又能解釋半導(dǎo)體和絕緣體性質(zhì)的理論。 （ 6）由此可見，按照能帶理論，帶隙的大小對(duì)固體物質(zhì)的性質(zhì)至關(guān)重要。 3層三 層為一周期的金屬原子二維密置層的三維垛積模型只是最簡(jiǎn)單的當(dāng)然也就是最基本的金屬堆積模型。利用以下符號(hào)體系可以判斷四層五層為一周期的密置層垛積模型是二層垛積和三層垛積的混合：當(dāng)指定層上下層的符號(hào)（ A B C）相同時(shí)，該指定層用 h 表示，當(dāng)指定層上下層的符號(hào)不相同時(shí)，該指定層用 c 表示。用此符號(hào)體系考察二層垛積，得到 ，可稱為 垛積，用以考察三層垛積時(shí)，得到 可稱為 c 堆積。請(qǐng)問：四層五層為一周期的垛積屬于什么垛積型？為什么說(shuō)它們是二層垛積和三層垛積的混合？（注： h 是 六方 的第一個(gè)字母； c 是立方 的第一個(gè)字母。） 13解：四面垛積是 即 明六方垛積和立方垛積各占 50%；五 層垛積是 即 積型，說(shuō)明六方垛積和立方垛積分別占 2/5和 3/5。 3度足夠高時(shí)，某些合金晶體中的不同原子將變的不可區(qū)分， 晶體中各原子 18 坐標(biāo)上銅原子和金原子可以隨機(jī)地出現(xiàn)。問：此時(shí)，該合金晶胞是什么晶胞？ 14解：面心立方晶胞。 3度升得足夠高時(shí)，會(huì) 使某些分子晶體中原有一定取向的分子或者分子中的某些基團(tuán)發(fā)生自由旋轉(zhuǎn)。假設(shè)干冰晶體中的二氧化碳分子能夠無(wú)限制地以碳原子為中心自由旋轉(zhuǎn)，問：原先的素立方晶胞將轉(zhuǎn)化為什么晶胞？ 15解：面心立方晶胞。 3在金屬密堆積的面心立方晶胞的透視圖上畫出一個(gè)二維密堆積層，數(shù)一數(shù)，在該密堆積層上每個(gè)原子周圍有幾個(gè)原子，在該原子的上下層又分別有幾個(gè)原子？（參考3 16解： 6； 3。參考圖解如圖 3 3一找，在六方最密堆積的晶胞里，四面體空隙和八面體空隙在哪里？已知纖維鋅礦（ 堆積填隙模型 為硫離子作六方最密堆積，鋅離子作四面體填隙，請(qǐng)根據(jù)以上信息畫出其晶胞。 17解：見：周公度 高等教育出版社 ,1993,274 293 3，立方晶胞， 的坐標(biāo)為 0， 0， 0； 的坐標(biāo)為 0， 1/2， 0； 1/2， 0， 0； 0， 0， 1/2。請(qǐng)問：這種晶體結(jié)構(gòu)中，錸的配位數(shù)為多少？氧離子構(gòu)成什么多面體？如何連接？ 18解： 配位數(shù)為 6；八面體；全部以頂角相連。 3驗(yàn)測(cè)得金屬鈦為六方最密堆積結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)為 a=295.0,c=試求鈦的原子半徑和密度。 19、解：晶胞體積： V=1010度： =2/1023 10 密度為 試問：假設(shè)鉑取面心立方最密堆積晶體結(jié)構(gòu)，將從 20解：事實(shí)為 a= 3屬密堆積結(jié)構(gòu)晶體學(xué)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是測(cè)定阿伏加 德羅數(shù)的重要實(shí)驗(yàn)方法，試給出計(jì)算方程。 21、解：體心立方堆積空間占有率 =(2 4/3 簡(jiǎn)單立方堆積空間占有率 =4/3（ a/2） 3/6 100%= 球的空間占有率 =2 4/3（ a/2） 3/= 3出的 6 配位 的有效半徑為 102假設(shè) 構(gòu)型， 與 正好互切，求 6 配位半徑。 22解： 142 3復(fù)合金屬氟化物 M M 取鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，而且氟離子正好互切，已知氟離子的半徑為 133：填入空隙的 M 和 M 分別不超過多少 能維持氟離子的相切關(guān)系？將在 X 衍射圖譜中得到多大晶胞參數(shù)的立體晶胞？某研究工作實(shí)際得到胞參數(shù)為 477實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)意味著什么結(jié)構(gòu)特征？ 23解： a=2r(2r(=2r(2r(4r(為維持氟離子相切，與氟離子混合 進(jìn)行面心立方最密堆積的 ； 故： a=376pm;r(r(133際得到的晶胞參數(shù)遠(yuǎn)大于氟離子，該晶體結(jié) 19 構(gòu)型中氟離子并不相切，可以適當(dāng)遠(yuǎn)離仍不破壞結(jié)構(gòu)。 3據(jù)表 3數(shù)據(jù)判斷，若氧化鎂晶體取氧原子面心立方堆積，鎂離子將填入氧離子堆積形成的什么空隙中去？所得晶胞是素晶胞還是復(fù)晶胞？氧離子核間距因鎂離子填隙將擴(kuò)大多少？預(yù)計(jì)該晶體的晶胞參數(shù)多大？ 24、解：將填入氧離子堆積形成的六方最密堆積中，復(fù)晶胞， r=,n 取決于主量子數(shù) 叫屏蔽常數(shù)， 荷。 3化銅應(yīng)取 晶體構(gòu)型，而事實(shí)上卻取 ，這表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有什么特色？為什么？ 25解：預(yù)計(jì)鹵化銅取 00%的離子鍵，即只考慮幾何制約關(guān)系，事實(shí)上鹵化銅取 位數(shù)下降，表明鹵離子與銅離子之間的化學(xué)鍵有明顯的共價(jià)鍵成分，換言之，鍵型是除幾何因素外另一個(gè)離子晶體結(jié)構(gòu)制約因素。 3最新報(bào)道二氧化碳在 40 的高壓下也能形成類似二氧化硅的原子晶體（ 1999， 283； 1510），從第 3給出的干冰晶胞圖如何理解二氧化碳晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的壓力條件？ 26解：從圖上可見，在高壓下相鄰分子的氧原子與碳原子將接近到可以成鍵，于是就將使二氧化碳分子的雙鍵打開。放馬后炮，二氧化碳在高壓下出現(xiàn)原子晶體是很符合邏輯的，可惜在這則報(bào)道前并沒有很多人想去嘗試。這說(shuō)明，并非知識(shí)越多創(chuàng)造性越高。 3用虛線畫的晶胞是方解石的正當(dāng)晶胞，試考察，該晶胞里有幾個(gè)碳酸根離子，幾個(gè)鈣離子？求一個(gè)晶胞的內(nèi)容物相當(dāng)于化學(xué)式的倍數(shù)（ Z=？）。 27解： Z=2。 3知電石（ 晶體結(jié) 構(gòu)是 晶體結(jié)構(gòu)的相關(guān)型，而且 子的取向是一致的，晶胞的剖面圖如圖 3問：電石晶胞是 14種布拉維晶胞中的哪一種？畫出其晶胞圖并作出說(shuō)明。已知 是 結(jié)構(gòu)相關(guān)型，請(qǐng)問：其中的原子排列將出現(xiàn)什么新問題？ 28解：電石是體心四方晶胞。 略）。對(duì) 出現(xiàn) 者說(shuō)頭尾）是否一致的新問題。 3 29解：金剛石是原子晶體，其結(jié)構(gòu)的主要制約因素是共價(jià)鍵的方向性和飽和性 ，因金剛石中的碳原子取 具有四面體配位結(jié)構(gòu)。 3體結(jié)構(gòu)中的“化學(xué)單元”與“結(jié)構(gòu)基元”兩個(gè)概念是否同一？舉例說(shuō)明它們的異同。在過去的教科書里常有“晶格結(jié)點(diǎn)”一詞，你認(rèn)為它是不是指晶體結(jié)構(gòu)中的“結(jié)構(gòu)單元”？為什么？ 30解：“晶格接點(diǎn)”不是晶體學(xué)術(shù)語(yǔ)，沒有確切的意義。它經(jīng)常不是指晶體微觀空間中的結(jié)構(gòu)基元，例如常見到在書上說(shuō)，干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是 干冰的結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)是 4個(gè) 是一個(gè)分子。又例如，常見到書上說(shuō)， a+和 們（晶格 結(jié)點(diǎn)）之間的作用力是離子鍵。但晶體的結(jié)構(gòu)基元是一對(duì)（ 子，結(jié)構(gòu)基元內(nèi)就有離子鍵。所以，最好放棄“晶格結(jié)點(diǎn)”這樣一個(gè)不確切的概念。 3中物理（第三冊(cè)）中的點(diǎn)陣概念，你認(rèn)為應(yīng)對(duì)它作什么修改？ 31解：點(diǎn)陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象，抽象后原子就隱去不見了，說(shuō)將原子核連接起來(lái)得到點(diǎn)陣網(wǎng)絡(luò)或格子容易造成誤解。 20 3體中的晶格網(wǎng)絡(luò)骨架就是化學(xué)鍵骨架，你同意這種說(shuō)法嗎？ 32解：不同意這種說(shuō)法。例如 網(wǎng)絡(luò)確實(shí)是離子鍵，但例如金剛石的共價(jià)鍵沒有一根在面心立方格子 上。 3陣不必一定與網(wǎng)絡(luò)或格子相聯(lián)系，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？ 33解：這種說(shuō)法是對(duì)的，因?yàn)辄c(diǎn)陣是結(jié)構(gòu)基元的抽象，將每個(gè)結(jié)構(gòu)基元抽象成一個(gè)點(diǎn)，只要點(diǎn)在結(jié)構(gòu)基元里同一個(gè)位置上即可，并不一定要?jiǎng)澑褡踊蚓W(wǎng)絡(luò)。再說(shuō)，沒有格子或網(wǎng)絡(luò)也不影響考慮點(diǎn)陣的對(duì)稱性。 3 34、解：晶體是由無(wú)數(shù)肉眼看不見的，形狀 、大小、取向相同的微小幾何體堆積而成的，這種觀念發(fā)展成晶胞的概念。把二維點(diǎn)陣的所有點(diǎn)陣用平行的直線連接起來(lái)，可以把點(diǎn)陣分割成許許多多無(wú)隙并置的平行四邊形構(gòu)成 的格子或者網(wǎng)絡(luò)，得到的格子的每一個(gè)平行四邊形平均只含一個(gè)點(diǎn)陣，稱為點(diǎn)陣單位。 3斜晶系當(dāng) b 角不等于 90時(shí) ，不應(yīng)有 B 底心晶胞，因?yàn)樗梢赞D(zhuǎn)化為素單斜晶胞。 3文里談到，金剛烷熔點(diǎn)很高，文獻(xiàn)又報(bào)道，金剛烷在常溫常壓下是一種易揮發(fā)的固體。請(qǐng)問：這兩個(gè)事實(shí)是否矛盾？為什么？ 36解：不矛盾。金剛烷為非極性分子，分子間力不大，熔點(diǎn)高是因球型而致緊密堆積，分子幾乎相切，空隙很小。發(fā)揮性高則是固體表面分子因分子間力小容易脫離固體而逃逸。 3網(wǎng)站 。 3。 3，點(diǎn)擊圖下的標(biāo)號(hào)晶體可看到更多晶體外形。 21 第 4 章 配合物 9計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，證明粗鹽酸的黃色是 與 絡(luò)離子而不是鐵的水合離子或者羥合離子的顏色。 9配位，而 四配位，應(yīng)如何解釋？ 2、解：氟離子小，氯離子大。 9 原子，其他字母代表配體）各可能有幾種立體異構(gòu)體（包括幾何異構(gòu)與對(duì)映異構(gòu)）？ 9配位八面體配合物三（乙二胺）合銅有沒有異構(gòu)體？ 4、解：有 1對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。 9什么順鉑的水解產(chǎn)物 2（ 2 能與草酸反應(yīng)生成 而其幾何異構(gòu)體卻不能？哪一種異構(gòu)體有極性，沒有極性？哪一種水溶性較大？ 5、解：雙齒配體的碳鏈很短，不可能對(duì)位配位。順式極性大，水溶性大。 9位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)現(xiàn)，將等物質(zhì)的量的黃色 紫紅色 綠色 紫色 四種配合物溶于水，加入硝酸銀，立即沉淀的氯化銀分別為 3 2 1 1根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)推斷它們所含的配離子的組成。用電導(dǎo)法可以測(cè)定電解質(zhì)在溶液中電離出來(lái)的離子數(shù)，離子數(shù)與電導(dǎo)的大小成正相關(guān)性。請(qǐng)預(yù)言，這四種配合物的電導(dǎo)之比呈現(xiàn)什么定量關(guān)系？ 6、解： (3+;(l2+;2O)2 9驗(yàn)測(cè)得 N)64- 和 63+ 均為反磁性物質(zhì)（磁矩等于零），問它們的雜化軌道類型。 7、解： 配位八面體配合物 4+ 和 3 各有幾個(gè)立體異構(gòu)體？實(shí)驗(yàn)證實(shí)，后者得所有異構(gòu)體經(jīng)水解只轉(zhuǎn)化成前者的某一種異構(gòu)體 A 。從上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行邏輯推論，畫出 A 的結(jié)構(gòu)式，并從中總結(jié)配合物水解反應(yīng)（更廣的類型是取代反應(yīng)）有什么規(guī)律（該規(guī)律的確認(rèn)需要查閱課外書籍，但回答前先不要查書，找出規(guī)律后再查書驗(yàn)證）。 22 9出下列配合物的名稱和中 心原子的氧化態(tài)： o( n( ，并用化學(xué)式單獨(dú)表示其中的絡(luò)離子。 9、解： o(四異硫氰酸根合鈷（ 鉀、氯合鉑 (、 化一氯五氨合鉻 ( n(四羥基合鋅 (鉀、 二氯 二氨合鉑 (9 （ 1）氯化二氯一水三氨合鈷（） （ 2）六氯合鉑酸鉀 （ 3）二氯 （ 4）二（草酸根）二氨合鈷（）酸鈣 10、解： 2(;o(2 9種配合物的實(shí)驗(yàn)式相同 ，電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)還表明它們的等濃度水溶液里的離子數(shù)目跟等濃度的 相同。寫出它們的化學(xué)式，給出中心原子的氧化態(tài)。 11、解： o(（注：異構(gòu)現(xiàn)象見正文 92O)63+ 和 N) 63- 的磁矩差別極大，如何用價(jià)鍵理論來(lái)理解？ 9 9 9表 4表 4數(shù)據(jù)確定表中配合物的未成對(duì)電子數(shù)。 9用表 4表 4據(jù)計(jì)算表 4表 4的離子的穩(wěn)定化能，并定性說(shuō)明它們的穩(wěn)定 化能差別的原因。 9d 電子數(shù)為橫坐標(biāo)，以穩(wěn)定化能為縱坐標(biāo)，利用表 2的數(shù)據(jù)制作第四周期元素的水合離子 M(2+ 離子的穩(wěn)定化能曲線。 9 9讀課外報(bào)紙雜志或從網(wǎng)絡(luò)獲取信息做一個(gè)有關(guān)配合物在日常生活工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用的讀書報(bào)告。 9閱有關(guān)配合滴定的書籍后用一個(gè)或幾個(gè)通式表示配合滴定達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)？為什么配合滴定的終點(diǎn)會(huì)發(fā)生溶液顏色的突變？ 98屆國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽（荷蘭萊頓 1986）的試題。 你不看答案能不能解出該試卷中有關(guān)鉑的抗癌機(jī)理的那道試題？試一試。 9用棉花橡皮泥鐵絲等原料動(dòng)手制作晶體場(chǎng)理論對(duì)八面題配合物中心原子 d 軌道與配體的空間關(guān)系模型，以加強(qiáng)對(duì)晶體場(chǎng)理論關(guān)鍵內(nèi)容 中心原子 d 軌道分裂的理解。 9成了一種配合物，化學(xué)式為 (3該化合物呈順磁性，有極性，但難溶于水而易溶于苯，其苯溶液不導(dǎo)電。試畫出這種配合物的所有可能結(jié)構(gòu)，若有對(duì)映異構(gòu)體需標(biāo)明對(duì)映關(guān)系。 9述理由。 （ 1）粗鹽酸的黃色時(shí) 的顏色 （ 2）根據(jù)光化學(xué)序列可斷言， NS) 的 子的顏色越深。 （ 3）配合物中配體的數(shù)目稱為配位數(shù)。 23 （ 4）配位化合物的中心原子的氧化態(tài)不可能等于零，更不可能為負(fù)值。 （ 5）羥基化合物中的