高中化學競賽問題,關於全國高中化學競賽的問題

時間 2021-08-30 11:23:05

1樓:空心心菜

分子軌道理論詳解

我們把原子通過共用電子對結合的化學鍵成為共價鍵(covalent bond)。路易斯(g.n.

lewis)曾經提出原子共用電子對成鍵的概念,也就是俗稱的「八隅律」(高中階段也只是停留於此)。

然而,我們知道很多現實情況都無法用八隅率解釋,包括:pcl5,scl6分子。更重要的是,八隅率從來沒有本質上說明共價鍵的成因:為什麼帶負電荷的兩個分子不會排斥反而是互相配對?

隨著近代的量子力學(quantum mechanics)的建立,近代形成了兩種現代共價鍵理論,即是:現代價鍵理(valence bond theory)簡稱vb(又叫作電子配對法)以及分子軌道理論(molecular orbital theory)簡稱mo。價鍵理論強調了電子對鍵和成鍵電子的離域,有了明確的鍵的概念。

也成功的給出了一些鍵的性質以及分子結構的直觀影象。但是在解釋h2+氫分子離子的單電子鍵的存在以及養分子等有順磁性或者大∏鍵的某些分子結構時感到困難。而分子軌道理論可以完美的進行解釋,這裡我就主要闡述mo法的相關理論。

洪特(hund)和密裡肯(r.s mulliken)等人提出了新的化學鍵理論,即是分子軌道理論。這是人們利用量子力學處理氫分子離子而發展起來的。

(一)氫分子離子的成鍵理論。氫分子離子(h2+)是由兩個核以及一個電子組成的最簡單分子,雖然不穩定,但是確實存在。如何從理論上說明氫分子離子的形成呢?

分子軌道理論把氫分子離子作為一個整體處理,認為電子是在兩個氫核a和b組成的勢場當中運動。電子運動的軌道既不侷限在氫核a的周圍,也不會侷限於氫核b的周圍,而是遍及氫核a和b。這種遍及分子所有核的周圍的電子軌道,成為「分子軌道」。

如何形成這樣的分子軌道呢?我們必須通過波函式來描述原子當中的運動狀態,而波函式勢薛定諤方程的解。因為得到精確的薛定諤方程的解勢很困難的因此我們才去了近似方法,假設分子軌道是各個原子軌道的組成。

仍然以氫分子離子為例:當這個單電子出現了一個氫原子核a附近時候,分子軌道ψ很近似於一個院子軌道ψa。同樣,這個電子出現在另外一個氫原子b附近時候,分子軌道ψ也很像原子軌道ψb。

不過這個只是兩種極端情況,合理的應該是兩種極端情況的組合即是ψa與ψb的組合。分子軌道理論假定了分子軌道是所屬原子軌道的線性組合(linear combination of atomic orbital,簡稱lcao),即是相加相減而得得。例如氫分子離子當中就有:

ψi=ψa+ψb

ψii=ψa-ψb

其中ψa和ψb分別是氫原子a以及氫原子b的1s原子軌道。它們的相加相減分別可以得到ψi以及ψii。相加可以看出處在相同相位的兩個電子波組合時候波峰疊加,這樣可以使得波增強。

如果兩個波函式相減,等於加上一個負的波函式,因此相減可以看成是有相反相位的兩個電子波組合時的波峰疊加,這樣似的波消弱或者抵消。故在ψi當中,波函式數值和電子出現的機率密度在兩個核當中明顯增大,相應的能量比氫原子1s軌道能量低,進入這個軌道的電子將促進這個兩個原子的結合因此成為「成鍵軌道」(bonding orbital),用δ1s表示。ψii當中的波函式值在兩核中間為零,電子在兩核出現的機率很小,甚至為0,其電子能量高於氫原子的1s軌道,進入這個軌道的電子將促使這個兩個原子分離,所以稱為反鍵軌道(antibonding orbital)用δ1s*表示。

ψi以及ψii原子軌道能量之差基本相同,符號相反。如果兩個原子軌道的能量不一樣高,則它們所組成的分子軌道中,能量低的成鍵軌道比原來能量低的原子軌道的能量還低;能量高的反鍵軌道比原來能量高的原子軌道能量還高。

從氫分子離子的形成可以得出分子軌道理論是著眼於整個分子,把分子作為一個整體來考慮。分子當中的電子是在多個原子核以及電子的綜合勢場中運動。因此沒有明確的「鍵」的概念。

現在將分子軌道理論扼要的介紹如下:

1。分子當中的電子在遍及整個分子範圍內運動,每一個電子的運動狀態都可以用一個分子波函式(或者稱為分子軌道)ψ來描述。|ψ|^2表示了電子在空間各處出現的機率密度。

2。分子軌道可以通過相應的原子軌道線性組合而成。有幾個原子軌道相組合,就形成幾個分子軌道。在組合產生的分子軌道中,能量地域原子軌道的稱為成鍵軌道;高於原子軌道的稱為反鍵軌道。

3。原子軌道在組成分子軌道時候,必須滿足下面三條原則才能有效的組成分子軌道:

(1)對稱性匹配原子:兩個原子軌道的對稱性匹配時候她們才能夠組成分子軌道。那麼什麼樣子的原子軌道才是對稱性匹配呢?

可將兩個院子軌道的角度分佈圖進行兩種對稱性操作,即旋轉核反映操作,旋轉勢繞鍵軸(以x軸為鍵軸)旋轉180度,反映是包含鍵軸的某一個平面(xy或者xz)進行反映,即是照鏡子。若操作以後她們的空間位置,形狀以及波瓣符號均沒有發生改變稱為旋轉或者反應操作對稱,若有改變稱為反對稱。兩個原子軌道旋轉,反應兩種對成行操作均為對稱或者反對稱九成為兩者「對稱性匹配」。

s和px原子軌道軌道對於旋轉以及反應兩個操作均為對成;px以及pz原子軌道對於旋轉以及反應兩個操作均是反對成,所以她們都是屬於對稱性匹配,可以組成分子軌道,同理我們還可以得到py與py,pz與pz原子軌道也是對稱性匹配。

(2)能量近似原則:當參與組成分子軌道的原子軌道之間能量相差不是太大時候,不能有效的組成分子軌道。原子軌道之間的能量相差越小,組成的分子軌道成鍵能力越強,稱為「能量近似原子」。

(3)最大重疊原子:原子軌道發生重疊時,在可能的範圍內重疊程度越大,形成的成鍵軌道能量下降就越多,成鍵效果就越強。

4。當形成了分子時,原來處於分子的各個原子軌道上的電子將按照保利不相容原理,能量最低原理,洪特規則這三個原則進入分子軌道。這點和電子填充原子軌道規則完全相同。

在價鍵理論當中共價鍵可以分為δ和∏鍵。在分子軌道當中我們如何區分δ和∏鍵呢?在氫分子離子形成過程當中我們看到了由兩個1s軌道形成了一個成鍵的δ1s軌道(形狀像橄欖)和另一個反鍵δ1s*(形狀像兩個雞蛋)。

凡是分子軌道對成周形成圓柱形對成的叫做「δ軌道」。在成鍵δ軌道上的電子稱為「成鍵δ電子」,她們使得分子穩定化;在反鍵δ*軌道上的電子稱為「反鍵δ電子」,她們使得分子有解離的傾向。由成鍵δ電子構成的共價鍵稱為δ鍵。

同樣,我們可以用參加組合的原子軌道圖形,按照一定的重疊方式定性的繪出其他的分子軌道。比如沿著x軸考緊則兩個px軌道將「頭碰頭」的組成兩個δ型分子軌道,如果時py和py,pz和pz就是「肩並肩」的組合稱為另一種形狀的分子軌道,稱為∏軌道。它們有一個通過鍵軸與紙面垂直的對稱平面,好像兩個長型的冬瓜,分別置於介面的上下。

成鍵∏軌道上的電子叫做成鍵∏電子,她們使得分子穩定。反鍵∏2p*軌道,她們能量較高,好像四個雞蛋分別置於節面上下。反鍵∏軌道上的電子叫做「反鍵∏電子」,她們有使得分子解離的傾向。

由成鍵∏電子構成的共價鍵稱為「∏鍵」,由兩個p原子軌道形成的∏鍵稱為p-p∏鍵。處此之外,p軌道還可以和對稱性的d軌道形成p-d∏鍵,例如px-dxz。相同對稱性的d軌道之間還能形成d-d∏鍵,例如dzx-dzx。

我們可以看出,無論是δ型軌道還是∏軌道,成鍵軌道中的都是電子雲在兩核之間的密度比較大,因此有助於兩個原子的組合。在反鍵軌道中,電子雲原理兩核中間區域偏向於兩核的外測,從而使得兩個原子的分離。

2樓:全威來幫忙

大學知識,建議你上網查下就可以了,其實我大三了,到現在也只是懂了一點!鬱悶啊!

3樓:匿名使用者

呵呵 你寫的書上都有

但能看懂嗎!

你寫出二階偏微分,他能懂嘛!

呵呵 大概你也不懂吧!你把分子軌道,前線軌道都擺上,你還怕我不懂嗎?

你要先舉例再說理論嗎!再由雜化理論,經典價鍵理論不能解釋,最後再引申到分子軌道理論!

會當老師不?

以上純屬夢話,僅供玩笑,你如果學完理論會開心,這不是很好吧!忠告一點,化學理論很複雜的原因是——————每個理論都不完美,都不能解釋全部東東。這就要歸歸類啦。

學習分子軌道時,要從例項入手(我是這末作的),什麼波函式一概不論,二階偏微分不管。只記結論就可以拉。

你不是大學生吧,要是的話呢!也要大二才會的啦。高中競賽的就不用管了。這是方法,分子軌道滿街都是,我說的很重要啊!化學就這末好玩,呵呵,到後來當你應用它時,你會有自豪感的。

一個等著保送的化學競賽傻冒

4樓:

一個等著保送的化學競賽傻冒

呵呵 有意思

5樓:濯凡隆慕梅

初賽時主要是教材和教材的拓展(很有限),進入複賽之後就可以考慮看看當地比較有名的大學用的大學教科書,很有幫助的,最好不要看一些輔導材料,都是一些非常生硬的知識,不易懂。

6樓:乾清懿

可以來問我麼,我高中的化學那時相當的牛啊!!

關於全國高中化學競賽的問題

7樓:

1. 賽程:

根據省份各異,一般是市內初賽,然後省內初選,然後參加全國高中化學競賽初賽,通過後省隊選拔,繼而國決、冬令營;

2. 總分:

滿分100分,就國初來說,分數線各省不同。

一般要省一需要70到80分

3. 好處:

如果是省一,可以獲得保送資格,高三時參加高校保送生考試。

從下一屆開始取消保送資格,應該會有高考優惠政策;

4. 知識儲備:

如果想那成績,要把無機、有機仔仔細細地學幾遍,適當看一些分析化學、結構化學,物理化學一般國決才強調,可以緩一緩;

僅靠高中知識是肯定不夠的;

8樓:

1,賽程,先是市裡的預賽,也可以算是省初賽,然後是省決賽,這個可以算是全國初賽,最後是全國決賽,(這個是山東省的,我11年參賽,其他省份大致一樣)

2,總分100,一般是12到13個大題,各個省份一二三等獎不一樣,這個不好確定,一般三等獎是參加省決賽就會有,全國決賽是在一等獎裡取前6(主辦省份多2個名額)

3,在省決賽獲獎但未參加全國決賽的話,可以參加自主招生,一等獎可以參加保送生考試,二三等獎可以參加不同學校的自主招生,如果進入全國決賽,那麼可以直接被高校錄取(一般是在二等獎以上)

4,高中課程全部學完,還有接觸大學的課程,一般是為大學二年級的知識儲備量,如果參加省決賽,那麼,一定要看大學無機化學,有機,結構,分析,(進入全國決賽後,物理化學也會強調)沒有進入全國決賽的話,主要還是在無機,有機,結構,分析考的並不多,重點在於幾種滴定,和誤差這方面,儘可能的多多關注一下有關化學的報道,例如諾貝爾獎的獲得者,以及他們的成果,經常考試前一兩個月的成果,考試的時候就會有涉及。看這幾本書就可以,

《無機化學》 北師大、華師大、南師大版(這本推薦要有,東西比較全,是吳國慶老先生主編的要第四版)

或《無機化學》武漢大學、吉林大學版(這本書可以說是與吳老先生那本側重點不同)

《基礎有機化學》邢其毅主編(這本書比較難懂,但是比較全)

《分析化學》 武漢大學版

《結構化學基礎》周公度、段連運編(這本一定要看,段連運是競賽出題人之一,看他的書可以看出他的出題風格)

有可能參加競賽的冬夏令營的時候會發一本書,這本書一定要看,上面會有各屆的考題,做做看,找找出題人的意圖,每年題都不一樣,但是題目風格差不多(其實各個省份的省決賽除了選省隊外,都有黑幕,如果可以找人,那麼你的成績是可以改的)

全國高中生化學競賽應如何準備,高中化學競賽如何準備呢?

質心教育 1.快速看完高中課本必修一二 選修三四五 並嘗試做高中課本里自帶的習題,重點是必修一和選修三四。2.研讀化學競賽大綱 2008年4月版 瞭解對知識點的要求。3.可以嘗試看 普通化學原理 或 化學原理選講 或三校合編版 無機化學 上 入門,閱讀教材的同時,推薦做每章節後的習題,或配套的習題集...

高中化學問題,高中化學的問題

這個問題有個關鍵點 就是水在溶液中佔的比重,簡單點說 密度小於水的溶液,溶液越稀,水佔的比重就越大,同樣溶液的密度就越接近水的密度,變得更大了 密度大於水的溶液,溶液濃度越大,水在其中的比重也越小,溶質的比重就越大,溶液密度就越接近溶質的密度,變得更大了。其實這個現象不一定的,應該只是一部分的溶液會...

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