B-F键长和N-H键长哪一种变化大?变长还是变短了?为什么? 5.4 由下列HMO行列式反推出共轭分子的骨架
?x?1??0??0?1???01x100001x100001x101001x10??0?0???00?1??x??5.5 三亚甲基甲基有四个大π分子轨道,按能级由高到低排列如下, 中心C原子编号为4.先说明:计算中心C原子的π键级时,只需要哪个或哪些大π分子轨道?为什么?然后计算中心C原子的π键级.
11 ?4?(?1??2??3)??462
?1??2?3??1612(2?1??2??3)(?2??3)16(?1??2??3)?12?45.6 用SHMO法求环丙烯基C3H3. 的离域π键分子轨道(注意利用对称性)并画
出图形, 观察轨道节面数目和分布特点; 计算C原子的π电子密度、π键级和自由价,画出分子图 .
5.7 对V型的烯丙基CH2=CH-CH2. (注意: 不要与丙烯基CH3-CH=CH. 混淆)作
SHMO计算,并与环丙烯基的离域π轨道能级进行比较, 看这两种分子的能级分布各有什么特点.
5.8 若将烯丙基CH2=CH-CH2.的C依此编号, 有人说,即使不作任何理论计算,
也可知烯丙基没有吗?为什么?
5.9 用SHMO法计算四次甲基乙烷的离域π键分子轨道、π键级和自旋多重度.
(1)预测它是否可能具有顺磁性;(2)画出所有离域π键分子轨道的图形,借助于分子点群特征标表,确定每一个轨道属于哪种不可约表示.
??12(?1?2?2??3)形式的π型分子轨道,这是真的
计算时注意: (1) 用什么方法展开Hückel行列式; (2) 求解过程中如何充分利用分子的对称性.
5.10 假设环丁二烯为平面四方结构, HOMO与LUMO分别如下:
试判断, 环丁二烯受热二聚是以内型方式(左下)还是外型方式(右下)反应:
5.11 下列反应是某种特殊反应的一例, 计算的反应焓通常与实验结果符合得相
当好.
CH3CHO + C2H6 ? CH3COCH3 + CH4
试说明这类反应有什么特点, 再查阅有关的键焓数据, 估算其反应焓, 与实验值ΔH=-41.42kJ mol-1相比较.
5.12 氯代芳烃对水生生物的急性毒性与其HOMO关系密切, 已知毒性顺序是
1,2,4-三氯苯>1,2,3-三氯苯>氯苯. 如果有条件, 用某种量子化学软件计算这三种化合物的HOMO能量. 试推测: 在引起中毒的过程中,电子是从氯代芳烃流向了生物体?还是相反?(应当说明, 这只是作为一个简单的练习. 在科研中,要得到这种结论通常需要有一系列化合物,而不能只用少数几种).
5.13 8-N法则的适用范围是什么?它在哪些情况下可能会失效? 5.14 VSEPR理论的适用范围是什么?它在哪些情况下可能会失效? 5.15 离域分子轨道为什么可以“定域化”?什么样的分子轨道不能被定域化? 5.16 通过全球信息网(WWW)了解球烯包合物和树状大分子的最新研究动态. 5.17 填空(6分):
在丁二烯的电环化反应中,通过分子中点的C2轴在( )旋过程中会消失,而镜面在( )旋过程中会消失。作为对称性分类依据的对称元
素,在反应过程中必须始终不消失。将分子轨道关联起来时,应使S与( )相连、A与( )相连(且相关轨道能量相近);如果这些连线需要交叉,则一条S-S连线只能与另一条( )连线相交,一条A-A连线只能与另一条( )连线相交。
第六章晶体的点阵结构与X射线衍射法
6.1 选择题
(1) 晶体等于:
(A) 晶胞+点阵 (B) 特征对称要素+结构基元 (C) 结构基元+点阵
(2) 著名的绿宝石——绿柱石,属于六方晶系。这意味着 (A) 它的特征对称元素是六次对称轴 (B) 它的正当空间格子是六棱柱
(C) 它的正当空间格子是六个顶点连成的正八面体 (3) 下列哪两种晶体具有不同的点阵型式:
(A) NaCl与CsCl (B) NaCl与CaF2 (C) NaCl与立方ZnS
(4) 布拉维格子不包含“四方底心”和 “四方面心”,是因为它们其实分别是:
(A) 四方简单和四方体心 (B) 四方体心和四方简单 (C) 四方简
单和立方面心
(5) 某晶面与晶轴x、y、z轴相截, 截数分别为4、2、1,其晶面指标是 (A) (124) (B) (421) (C) (1/4,1/2,1)
(6) 下列哪种性质是晶态物质所特有的:
(A) 均匀性 (B) 各向异性 (C) 旋光性
(7) 与结构基元相对应的是:
(A) 点阵点 (B) 素向量 (C) 复格子
(8) 点阵是:
(A) 有规律地排布的一组点.
(B) 按连接其中任意两点的向量平移而能复原的无限多个点. (C) 只沿特定方向平移而能复原的有限数目的点. (9) 下列哪一种说法是错误的:
(A) 属于同一晶系的晶体,可能分别属于不同的晶体学点群
(B) 属于同一晶体学点群的晶体,可能分别属于不同的晶系 (C) 属于同一晶体学点群的晶体,可能分别属于不同的空间群 (10) 在某立方晶体的X衍射粉末图上发现,h+k+l=奇数的衍射产生了系统
消光,这种晶体具有下列哪种点阵?
(A) 立方体心 (B) 立方简单 (C)立方面心
(11) “CsCl型晶体的点阵为立方体心点阵”这一表述 (A) 正确.
(B) 不正确, 因为立方体心不是一种点阵.
(C) 不正确, 因为CsCl型晶体的点阵为立方简单点阵. (12) 六方晶胞的形状是 (A) 六棱柱 (B) 六个顶点的封闭凸多面体 (C) α=β=90o,γ=120o的平行六面体 (13) 空间格子共有多少种形状和形式:
(A) 8, 32 (B) 7, 14 (C) 4, 5 (14) 划分正当晶格的第一条标准是
(A) 平行六面体 (B) 尽可能高的对称性 (C) 尽可能少的点阵点
(15) 空间格子中, 顶点、棱心、面心对格子的贡献分别为
(A) 1/8, 1/4, 1/2 (B) 1, 1, 1 (C) 1, 1/2, 1/4
(16) 金刚石与立方硫化锌 (A) 点阵型式都是立方面心.
(B) 点阵型式都是立方简单. (C) 点阵型式不同.
(17) 当劳厄方程被满足时, 空间点阵中被平移群Tmnp=ma+nb+pc所概括的任意两点阵点
之间的波程差的波数为
(A) mh+nk+pl (B) m+n+p (C) h+k+l (18) 晶面作为等程面的条件是: (A) h=nh*, k=nk*, l=nl* (n为整数) (B) h=mh*, k=nk*, l=pl* (m、n、p为整数) (C) h=rh*, k=sk*, l=tl* (r、s、t为分数)
6.2 几何学中的正方体必然有3×4, 而立方晶系的特征对称要素却规定为沿体
对角线的4×3 . 为什么? 试举例说明. 6.3 写出立方ZnS晶胞中离子的分数坐标.
6.4 为什么在分子中使用映轴,而在晶体中使用反轴?
6.5 分子的点群与该分子所形成的晶体的点群,是否总是保持一致? 6.6 为什么说在一个平面点阵中素格子的的取法有无限多种而面积相同? 6.7 结构基元和晶胞有什么不同? 它们分别对应于点阵的什么内容?
6.8 在14种布拉维格子之外, 将你所能想到的更多的格子型式画出来, 逐一检
查它们为什么不能被作为布拉维格子.
6.9 Laue方程中的衍射指标和Bragg方程中的衍射级数分别具有什么样的物理
意义?
6.10 在Laue方程中,当a与s的夹角为α时, 相应的衍射圆锥为2α; 然而用
Bragg方程解释多晶衍射时, 若衍射角为θ, 相应的衍射圆锥却为4θ. 为什么?
6.11 在多晶衍射法中, 当样品转动θ时, 计数器为什么要转动2θ?
6.12 举例说明: 两个不同的点阵点之间必然有几何距离, 但对X光的衍射却不
一定有波程差.
6.13 试计算CaF2晶体的结构因子.
6.14 晶体是理想的中子单色器, 可以从反应堆释出的中子束萃取单一能量的中
子. 如果入射中子束与一族晶面距为110pm的晶面成30o时产生一级衍射,