量子化学习题及答案.pdf

基础量子化学习题 1.为什么微观粒子的运动状态要使用量子力学来描述，而不能用经典力学来描述？ 答：以牛顿三大定律为中心内容的经典力学适用于宏观物体的机械运动，当经典力学的应用 范围推广到高速运动和小线度范围时，实验表明经典力学遇到了不可克服的困难。对微观体 系的研究导致了量子力学的诞生。因为许多微观粒子都具有波粒二象性。而在观察之前，我 们得不到一个粒子的确切位置，它是一道弥散的波。可以通过波函数来表示它们在每一区域 出现的概率。所以，描述描述微观粒子的运动状态要用量子力学。 2.原子 A 和原子 B 在 y 轴上，指出 A 原子的 Px, Py, Pz 原子轨道与 B 原子的 dxy, dyz, dz2 原子轨道间分别可形成什么分子轨道？ ①原子 A 的 Px 原子轨道与原子 B 的任意原子轨道无法形成分子轨道 ②原子 A 的 Py 原子轨道与原子 B 的dyz 原子轨道形成π分子轨道(如图 1) Py 图（1） ③原子 A 的 Pz 原子轨道与原子 B 的dyz 原子轨道形成 型分子轨道(如图 2) 图（2 ） 3.原子 A 和原子 B 在 y 轴上，指出 A 原子的 px, py, pz 原子轨道与 B 原子的 dxy, dyz, dz2 原 子轨道间分别可形成什么分子轨道？ ①原子 A 的 Px 原子轨道与原子 B 的dxy 原子轨道形成π型分子轨道(如图 3) 。 ②原子 A 的 Py 原子轨道与原子 B 的任意原子轨道都无法形成分子轨道。 ③原子 A 的 Pz 原子轨道与原子 B 的dyz 原子轨道形成 型分子轨道(如图 4) 。 4.写出任意一个原子的能量算符。写出 Na+和 F- 的薛定谔方程算符表达式。 ˆ h 2 2 e 2    H 原子的能量算符：H 2  8 4 r 0 + ˆ h 2 10 2 10 11e2 10 e2 Na 的薛定谔方程 H        2 i 4 r 4 r 8 m i 1 i 1