6 水质常用指标
6.1 浊度（ZD）
衡量水中悬浮物（SS）的含量，反映水的透明度，其单位有NTU、FTU，NTU是散射浊度单位，FNU指福尔马肼散射浊度单位，均表明仪器在与入射光成90°角的方向上测量散射光强度。在水处理澄清池、空气擦洗滤池、活性炭过滤器、精处理前置过滤器、废水处理澄清池等处都要监测悬浮物的含量。
运行滤池出水控制指标为ZD≤2mg/L。
有时直接用悬浮物（SS）表示水中颗粒物质等杂质反映水的透明度，单位mg/L。
6.2 硬度（YD）
表示水中钙、镁离子（Ca2+、Mg2+）含量的指标，单位mmol/L、μmol/L。水中钙、镁离子会导致设备结垢。超临界机组要防止硬度进入汽水系统，凝结水、给水都要监测硬度，特别是机组启动初期。
6.3 碱度（JD）
表示水中可以用酸中和的物质的量。如溶液中OH-、HCO3-、CO32-等物质，单位mol/L。在天然水中碱度主要是HCO3-。碱度大小用酸来滴定测得，在水质全分析中需测定碱度。水处理系统中，原水的碱度大部分被阳床的酸性水中和，变成CO2后被除碳器除去。
6.4 酸度（SD）
表示水中可以用碱中和的物质的量。如溶液中H+、H2CO3等物质，单位mol/L。在天然水中酸度主要是H2CO3，酸度大小用碱来滴定测得。在原水水质全分析中需测定酸度。水处理系统中，原水的酸度大部分由除碳器和阴床除去。
6.5 H+浓度（pH）
pH值表示水中H+浓度的大小，其值为水中H+摩尔浓度的负对数。pH值是一个数值，无单位。pH值越小，表明酸性越强。在水处理系统和热力汽水系统中经常要监测pH值，特别是给水需严格把握pH值大小，pH值控制不当随时有可能导致热力系统腐蚀。
6.6 化学耗氧量（COD）
表示水中有机物含量的大小，化学耗氧量利用有机物可以被氧化的性质，采用一定的强氧化剂处理水样时，测定其反应过程中消耗的氧化剂量，单位mg/L，原水水质全分析要监测COD大小。有机物如果带入热力系统中会分解一些有害物质，导致设备、管道的腐蚀。
6.7 溶解氧（DO）
表示水中溶解氧气的含量。我厂汽水加药系统在正常运行情况下采用OT给水加氧处理，在机组启动、机组停运前一段时间和机组运行异常时采用AVT(O)给水加氨处理，溶解氧含量大小直接影响到热力系统设备的腐蚀，溶解氧在汽水系统中要全程监控。溶解氧单位常用μg/L。
6.8 电导率（DD）
表示水中含盐量的大小，也叫比电导（率），即各种阴阳离子多少，与水中各种离子浓度和离子组成有关。电导率单位常用μs/cm。它是水纯净程度的一个重要指标，能较好的判
断水质情况。几乎所有的水系统都要监测电导率，如阴床出水、混床出水监测电导率来判断树脂是否失效；凝结水、给水等监测电导率能直接判断水质的好坏；凝汽器检漏装置监测电导率能很灵敏地检测到凝汽器是否泄漏。
还有一种氢电导率（也叫阳电导率），是水样经过小型氢交换柱后仪表监测的电导率。同一种水质，氢电导率的数值比比电导率大，这样提高检测的灵敏度，容易监测水质的变化。汽水取样装置通过树脂交换柱后再测氢电导是为了消除加氨的影响，使NH4OH之变成H2O，达到真实反映水汽杂质含量情况。
6.9 钠离子（Na+）
表示水中钠离子的含量。汽水系统中主蒸气监测钠离子是为了检测蒸汽携带的盐类物质，防止系统积盐。阳床出水监测钠离子是因为阳树脂在将近失效时，最先漏过的是钠离子。
6.10二氧化硅（SiO2）
表示水中无机聚合物活性硅（HSiO3-）的含量。天然水中的硅分为活性硅和非活性硅（胶体硅），原水中大部分胶体硅被澄清装置除去，活性硅被反渗透装置和混床的阴树脂除去。混床出水监测硅是因为混床阴树脂在将近失效时，最先漏过的是HSiO3-。除硬度（Ca2+、Mg2+）外，HSiO3-也是导致设备、管道结垢的主要物质。给水系统中监测二氧化硅可以防止热力系统结垢。
6.11污堵指数（SDI）
表示膜系统进水的胶体污染大小，也叫淤积密度指数（SDI）。在膜系统运行过程中，必须定期进行测量（对于原水每日测定2～3次），规定进水SDI≤4。滤池、超滤等都能降低SDI，在过滤之前添加聚电介质能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。
6.12 氧化还原电位（ORP）
表示水溶液中所有物质表现出来的宏观氧化-还原性。氧化还原电位越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱，电位为正表示溶液显示出一定的氧化性，为负则说明溶液显示出还原性。反渗透膜进水ORP值规定为-250~400mV。ORP高则进水中氧化性物质含量超标，会氧化反渗透膜，使其永久性损坏。氧化还原电位受水的温度、pH及化学反应可逆性等因素影响。水中余氯具有氧化性，能够使ORP升高。pH对ORP的影响较复杂，从下图1-1可知，在余氯值相同的情况下，pH值与ORP值成反比变化，因此提高反渗透进水pH值对降低ORP有利，有些厂采用反渗透进水加碱，调节pH到8.0~8.5之间。
取水趸船概述
2.1.1取水泵
配置2×50%和2×30%共4台取水泵，参数分别为Q=1300m3/h、H=40m和Q=800m3/h、H=40m，水泵效率要求均不低于82％。
真空泵
配置2台真空泵，Q=1.83Nm3/min，V(真空度)=0~0.097mmHg，作用是在取水泵启动前，先用真空泵将取水泵及其吸水管内的空气抽走制造负压，让抽空部位充满水，从而保证取水泵能正常吸水。
真空泵与水泵之间设置了气水分离装置。
原水预处理和再生水深度处理系统
4.1 系统设备
我厂原水预处理和再生水深度处理系统水源有三路，即长江原水、猇亭污水处理厂排水、厂区废排回收水。长江水作为电厂的主要水源，通过取水趸船和岸船联络管道为电厂提供全部原水水源和生活水水源，以及工业水源的不足部分，工业水源的正常情况来自猇亭污水处理厂来水和厂区废排回收水。猇亭污水处理厂排放的中水，达到城镇污水处理厂污染物排放一级B标准，与厂区废排水一起经石灰深度处理和混凝澄清、过滤处理后作为循环冷却水的补充水。
厂区废排回收水包括超滤及自清洗过滤器反洗废水、化学酸碱废水、循环水排污水（循环水浓缩倍率＜4.5），以及回收水池收集的各种溢流水、排污水。
正常情况下，长江原水进入原水预处理系统，污水处理厂排水和厂区废排水进入再生水深度处理系统，但三路水源可通过进水联络阀在原水预处理和再生水深度处理系统间切换运行处理。
原水预处理和中水处理系统设计处理水量为3990m3/h，最大4500m3/h，包括2×1330m3/h 原水机械加速澄清池和1×1330m3/h再生水机械加速澄清池、5×600 m3/h原水重力滤池和2×600 m3/h再生水重力滤池。
配套设备有3台滤池反洗水泵、2台自用水泵（冲洗、配药用）、2台回收水泵、1个回收水池、2台澄清池排泥泵、2台罗茨风机，以及药品储存计量设备、石灰乳配置计量设备、压缩空气储罐。
4.2.1原水预处理流程
中水处理流程
6.3 水池
6.3.1服务消防水池
服务消防水池：2个，各1500m3，水池高5m。
消防水不动用水位0.75m，当服务消防水池水位降到0.75m时自动将化学生水泵、工业水泵、自用水泵、滤池反洗水泵停泵，0.95m水位开始声光报警以保证消防水不作它用。6.3.2复用水池
复用水池1个，400m3，用来接收化学水处理车间冲洗水，含油废水处理系统回水，生活废水处理系统回水、一级反渗透浓水。
6.3.3废水池
废水池1个，500m3，用来临时接收含油废水处理系统事故溢流水，生活废水处理系统事故溢流水，并通过池内排污泵，将临时储存的废水送到污水处理厂。
6.4 综合水泵房
复用水泵4台、工业水泵4台、化学生水泵3台、废水池排污泵2台、消防水泵系统（2台电动消防泵/2台稳压泵、1个气压罐、1台柴油机泵）。
6.4.1化学生水泵
化学生水采用自动控制，两用一备，启停与锅炉补给水处理系统联锁。化学生水泵启动时，先关闭出口电动闸阀，再启动水泵，停泵时，先关闭出口电动闸阀，再关闭水泵。
6.4.2工业水泵
工业水泵的供水点有：循环水泵润滑水，锅炉房冷却水，脱硫冷却水，纯凝工况时化学用水，未预见用水。
工业水泵三用一备，采用自动控制，当任何一台泵事故时，备用泵能自动投入运行。其控制方式有自动程控、远方操作和就地手动操作三种。工业水泵与母管出口压力联锁，机组启动或低负荷时运行一台工业水泵，当母管压力低于设计压力下限值（0.4MPa，该值现场可调）时，启动一台工业水泵，延时一段时间（该值现场可调），当母管压力仍不能上升到0.4MPa值以上时，再启动一台工业水泵。反之，当母管压力超过设计压力上限值（0.7Mpa，该值现场可调）时，停止一台工业水泵，延时一段时间（该值现场可调），当母管压力仍超过0.7MPa值时，再停止一台工业水泵。同时为防止工业水泵空载运行，工业水泵的停运与服务消防水池液位联锁，当水池处于低低液位时，工业水泵自动停运。
6.4.3电动消防泵/稳压泵泵组
正常情况时消防稳压系统维持厂区消防管网的压力。
当常规消防系统压力下将至0.95MPa（现场可调）时，自动启动一台稳压泵，当气压罐及管网压力升高至1.15MPa（现场可调）时自动停止稳压泵，此时由气压罐维持系统压力。当运行稳压泵故障时，自动启动备用稳压泵，并在就地控制柜上及集控室内发出报警。当稳
压泵启动后，系统管网压力仍继续下降至0.80MPa（现场可调）时，自动联锁启动消防电动泵。如消防电动泵启动失败或故障时，柴油机驱动的消防水泵能在5～10秒内联锁启动、自动投入运行。
当自动消防系统压力下降至0.75MPa（现场可调）时，自动启动一台稳压泵，当气压罐及管网压力升高至0.95MPa（现场可调）时自动停止稳压泵，此时由气压罐维持系统压力。当运行稳压泵故障时，自动启动备用稳压泵，并在就地控制柜上及集控室内发出报警。当消防稳压泵启动后，系统管网压力仍继续下降至0.65MPa（现场可调）时，自动联锁启动消防电动泵。如电动消防泵启动失败或故障时，柴油机泵能在5～10秒内联锁启动、自动投入运行。
柴油机泵接到自动启动命令后，在5～10秒内（完成带满负荷运行工作，时间现场可调）自动启动，如柴油机泵启动连续三次失败后，立即发出报警信号，并改为就地手动启动。
柴油机泵就地控制盘包括：报警信号（润滑油系统极限低压、燃油箱液位低、汽缸套冷却剂高温、冷却水水温、机组启动失败、超速停机、蓄电池组电压低、润滑油温度高等）：控制状态的指示灯；自动和手动启动控制；蓄电池充电设备能使电池在备用期间自动保持适当的电荷；柴油机泵组开启运行后，只能在就地控制盘上停机。
柴油机泵启动和停机控制：在就地控制盘设有转换开关，可选择“远控”或“就地手动”运行状态。
6.4.4复用水泵
复用水泵共四台，采用变频控制，水泵的变频通过水泵出口恒压变量完成，当复用水池水位降至-0.10m时声光报警，水位降到-0.30m时自动停泵。
复用水泵的供水点有：脱硫工艺用水，煤场喷洒及输煤系统冲洗，输煤系统除尘用水，干灰加湿用水，灰场喷洒用水，除灰系统冲洗用水，主厂房杂用水，绿化及道路冲洗。
补给水系统工艺流程
1.1 补给水处理工艺流程
系统设备
2.2.1超滤
从自清洗过滤器进水阀门开始，到超滤装置出水阀门止，包括自动清洗过滤器（3×235m3/h）、超滤装置（3×211m3/h）等。
2.2.2一级反渗透单元
自一级反渗透保安过滤器进水阀开始，到一级反渗透出水阀止，每套包括保安过滤器（3×237m3/h）、高压泵（3×237m3/h）、反渗透装置（3×178m3/h）等。
2.2.3二级反渗透单元
自二级反渗透保安过滤器进水阀开始，到二级反渗透出水阀止，每套包括保安过滤器（3×178m3/h）、高压泵（3×178m3/h）、反渗透装置（3×152m3/h）等。
2.2.4混合离子交换器
4用1备，每台混床运行流量230m3/h。
2.2.5水泵
超滤水泵（8×237m3/h）、超滤反洗水泵（2×670m3/h）、超滤废水输送泵（2×220m3/h）、一级淡水泵（8×178m3/h）、二级淡水泵（5×230m3/h）、一/二级反渗透冲洗水泵（各1×180m3/h）、除盐水泵（3×350m3/h）、除盐水泵（1×90m3/h）、再生水泵（2×50m3/h）、回收水泵（2×200m3/h）、酸碱废水输送泵（2×150m3/h）等。所有配备变频器的泵，配合电控系统，满足流量0~100%变化、稳定运行及变负荷运行、压力稳定等要求。
4台除盐水泵按出力“三大一小”配置，其中3台大泵满足供热工况下的锅炉补水需求，1台小泵满足纯凝工况下的锅炉补水需求。
2.2.6水箱
2×500m3超滤水箱、2×200m3一级淡水箱、2×400m3二级淡水箱、2×1500m3除盐水箱，除盐水箱提供机组启动、事故、酸洗、冲洗等状态下的用水。我厂未设置凝结水补水箱，除盐水经除盐水泵直接补入凝汽器（机组正常运行时）或除氧器（机组启动时）。
2.2.7 压缩空气储罐
设置1×10m3仪用压缩空气贮罐和1×10m3工艺用压缩空气贮罐，向水处理系统仪表、阀门、混床混脂、膜完整性检测提供无油干燥压缩空气，来自全厂供气中心。
2.2.8超滤及反渗透清洗单元
超滤/反渗透化学清洗泵、清洗溶液箱、清洗过滤器。
2.2.9管道混合器
超滤进水管2台管道混合器，超滤反洗水管2台管道混合器；一级反渗透进水管2台管道混合器；一级保安过滤器进口3台管道混合器；二级反渗透设置3台管道混合器（加碱用）。
凝结水精处理指标：
安全监督管理
2.2.1氨站作为电厂安全重点区域，日常的监督管理非常重要，规定有：
2.2.1.1对氨区做相应的隔离防护网，禁止车辆和无关人员的靠近。在氨站周围20M内
严禁堆放易燃，易爆物品。人员进出氨站应关闭手机等通讯设备。
2.2.1.2在氨站相应的管道和设备上悬挂明显的警示标志。
2.2.1.3储量超过10吨的液氨罐进出口管线，设置具有远程控制能力的紧急切断阀。
2.2.1.4液氨罐的储氨量应严格控制在储罐最大容积的85%以内，避免应环境以及温度
等的变化而引起的爆罐。
2.2.1.5配备至少1名在岗的液氨专职人员，负责液氨的接卸和储存等具体工作。
2.2.1.6检修等其他人员在氨站作业时，禁止使用其他铁质工具，应使用铜质工具，防止
火花的产生。
2.2.1.7液氨接卸应采用金属万向管道冲装系统，禁止使用软管接卸。且金属万向管道应
设置在储罐围栏内部，禁止单独置于围栏外，通道旁。
2.2.1.8所有液氨输送的管道法兰垫片应参照《石油化工常用法兰垫片选用导则》
（SHB-SO1）选用耐用，安全性能高的垫片，禁止使用石棉橡胶垫片。
2.2.1.9液氨储罐区主要的参数，包括罐内介质的液位，温度，压力等，应具备实时远方
监视和高限，低限报警功能。
2.2.1.10液氨储罐区和接卸场所设置固定式的氨气浓度报警仪和视屏监控系统，信号传
输至相应的值班室。
2.2.1.11在氨区设置相应的事故报警装置。
2.2.1.12氨区的围栏设置应满足在紧急事故下人员的快速，安全撤离，并设置相应的逃
生出口。
2.2.1.13液氨储区和蒸发区设置洗眼器等安全卫生防护设施。洗眼器的水源应为饮用水
水质，并定期放水冲洗管道。
2.2.1.14在氨区醒目处设置明显的警示标志，注明液氨的特性，危害，现场泄露后的应
急措施，报警电话灯，同时设置管理制度牌，对氨站的出入，液氨的接卸，维护作业等进行规定。
接卸制度应单独设置在接卸区，制度中明确企业和运输单位的双方负责的事项和操作步骤流程，内容简介，明确。
2.2.1.15在氨区显眼的高处设置风向标，便于周围300M范围内的人员能够明显的看到。
2.2.1.16涉嫌液氨的使用工艺等操作过程以及液氨自动化仪器的安装，维护，接卸等作
业人员应严格的按照特种作业人员，取得特种工作操作证后，方可上岗。
2.2.1.17在氨站现场施工或者动火应严格执行动火工作制度，办理工作票。且要有运行
人员进行现场监督。
12.2.1.18氨区应采取防止环境污染的措施，泄露或者含氨废水必须经过工艺处理后达标
排放。
2.2.1.19氨站所有设备，管道要标出明显的颜色，对管道内的介质流向做出明显的指示，
便于操作和事故处理。
2.2.1.20氨站相应的负责人员，要对氨站的进行定时巡检，检查液氨罐的液位，液氨输
送管道是否通畅，阀门开度，液氨蒸发罐的温度和压力，缓冲罐的液位以及相应的压力，并及时记录汇报相关负责人。巡检的时间间隔最好为2个小时一次，相关人员出入也要建立相应的出入登记表，及时记录在册。
2.2.1.21氨站投运后，做好日常的监督检查，做到每月一次安全检查，每年一次年度检
查，压力容器使用满3年做安全质量检验。液氨压力管道要进行电气的维护保养，每年至少进行一次在线检验。
2.2.1.22液氨输送管道安装或者维修后的焊接缝应进行100%无损检测，并进行绣楼实
验，泄露实验时，应重点检查阀门，法兰或者螺纹连接处，放空阀，排气阀，排污阀等。
2.2.1.23压力表和压力变送器，安全阀，液位计和液位变送器，温度计，紧急切断装置
等安全附件，应按规定进行定期的维护和定期的校检。安全阀入口处应安装氨用切断阀，正常运行时，该阀必须保证全开并加铅封，切断阀的直径不小于安全阀的入口直径；压力表的刻盘上应当划出指示最高压力工作的压力红线；液位计上的最高和最低安全液位，应当做出明显标志。
2.2.1.24氨区设备，液氨输送管道在检修处理后重新投运前，要对管道或者罐体进行氮
气置换，每次冲氮至系统压力达0.4MPa左右时排空，重复数次，直到系统中空气的含氧量低于1%为止。
2.2 液氨接卸
2.2.1供货厂家选择性能优良，设备安全可靠，具有相应资质的厂家作为液氨的供货商和承运商。对液氨的运输则应做到专人专车押送。
2.2.2当液氨罐车进入厂区时，应该有专人引导，按照规定的路线行车，并在指定的地点停车和等待。等待过程中则要避免阳光的照射，并且远离热源和火源，与其他的车辆也要保持一定的安全距离。
2.2.3液氨的卸车入罐也要有专人专项负责，避免其他人员的违规操作，并且要有安保人员的全程监督和维护，避免其他无关人员的靠近。
2.2.4卸车前操作人员要持有相应的液氨接卸安全交底单，液氨接卸操作票进行接卸。并对运输单位所在的单位以及驾驶员和押运员的资质，车辆状况进行检查和确认。
2.2.5检查储氨罐车是否超压，氨同液化石油气一样属于低压液化气体，具有较高的气体膨胀系数，在拆装状态下温度每升高1摄氏度，压力升高1.3～1.8MPa，升压速度为正常状态的数十倍和百倍，很容易超过罐体的承受压力而爆炸。
2.2.6液氨车有以下情况之一时，不得卸车：
2.2.6.1提供的文件和资料与事实不符。
2.2.6.2罐车未按规定进行定期检验。
2.2.6.3安全附件包括紧急切断装置不全，算坏或者有异常。
2.2.6.4 罐体外观有严重的变形，腐蚀和凹凸不平的现象。
2.2.6.5其他有安全隐患的情况。
2.2.7在卸车过程中，操作人员要穿戴防护用品，严格执行接卸安全操作规程。开关阀门的过程中速度要缓。罐车停放位置要固定，发动机处于灭火状态，且要对车辆采取防滑措施，规范接好接地引线。
2.2.8卸车时，要对金属管道充装系统，密封件快速切断阀门等进行检查，有问题时及时处理，避免重大隐患。卸车过程中随时观察罐体有无变形，泄露，压力，温度急剧变化及其他的异常情况。
2.2.9卸车过程中驾驶员，押运员要和卸车操作人以及安全监督维护人员同时在场。且驾驶员要离开驾驶室。
2.2.10卸车过程中当槽车压力和液氨储罐的压力一致时，液氨停止自流，此时需要启动卸氨压缩机直到槽车压力小于0.3MPa为止。
2.2.11卸车完毕后，应静置10分钟以后再拆卸出静电的地线。
2.2.12液氨的接卸应避免在夜间进行。
表11-9 启动阶段疏水Fe的控制指标
4.6.4 异常故障处理
4.6.4.1 水质异常处理标准
4.6.4.2 水质异常处理原则
a）发现水汽品质异常时，应及时汇报并进行如下工作：
1）重复进行试验比较。
2）判断分析取样是否正确，冷却器是否泄漏，取样系统是否严密，各疏水系统切换是否正常，流量、温度是否稳定。
3）综合判断分析试验数据是否正确，检查所用试剂、仪器、仪表等。
4）了解机组运行情况是否正常，是否有特殊操作。
b）根据水汽质量变化规律分析原因，确认劣化后应遵循三级处理的原则采取措施，处理过程中应增加化验次数，掌握变化趋势，作好处理过程的详细记录。三级处理涵义为：1）一级处理值——有因杂质造成腐蚀的可能性，应在72h内恢复到标准值。
2）二级处理值——肯定有因杂质造成腐蚀的可能性，应在22h内恢复到标准值。
3）三级处理值——正在进行快速腐蚀，如水质不好，应在2h时内停炉。
在异常处理的每一级中，如果在规定的时间内尚不能恢复正常，则应采用更高一级的处理方法。
第一章量子力学基础和原子结构 一、选择题 D 1. 波长为662.6pm的光子和自由电子，光子的能量与自由电子的 动能比为 何值？ A. 1000000:3663 B. 273:1 C. 1:C D. 546:1 2. 下列条件不是品优函数的必备条件的是（） C A. 连续 B. 单值 C. 归一 D. 有限或平方可积 3. 粒子处于定态意味着（） C A. 粒子处于概率最大的状态 B. 粒子处于势能为0的状态 C. 粒子的力学平均值及概率密度分布都与时间无关的状态 D. 粒子处于静止状态 A 4. 由一维势箱的Schrodinger方程求解结果所得的量子数n，下面 论述正 确的是（） A. 可取任一正整数 B. 与势箱宽度一起决定节点数
C. 能量与n 的平方成正比 D. 对应于可能的简并态 5. 对氢原子和类氢离子的量子数L ，下列叙述不正确的是（ ） B A. L 的取值规定了m 的取值范围 B. 它的取值与体系能量大小有关 C. 它的最大可能取值有解R 方程决定 D. 它的取值决定了角动量的大小 6. 求解氢原子Schrodinger 方程，我们常采用下列哪些近似：①核固定； ②以电子质量代替折合质量；③变数分离；④球极作标 B A. ①③ B. ①② C. ①④ D. ①②③④ 7. 氦离子的一个电子处于总节面数为3的d 态，问该电子的能量应为（-R ） C A. 1 B. 1/9 C. 1/4 D. 1/16 二、填空题 1. 如果算符 对任意两个品优波函数φ和ψ的作用满足下列关系
为厄米算符。厄米算符的本征值一定是 实数相互正交 2. 的物理意义为： 的物理意义为：。 在某一时刻，粒子出现在空间某点（x,y,z ）附近的微体积元内的几率 分布。 在某一时刻，粒子出现在空间某点（x,y,z）附近的几率密度分布。 第二章共价键理论和分子结构 一、选择题 1. 通过变分法计算得到的微观体系的能量总是：（） C A. 等于真实体系基态能量 B. 大于真实体系基态能量 C. 不小于真实体系基态能量 D. 小于真实体系基态能量 2. 氢分子离子的哈密顿算符时，已采用的 下 列处理手段是：（） AC
2010上海市浦东新区中考模拟卷一 班级姓名得分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 Ba-137 S-32 一、单项选择题（共12分） 1．下列现象中，属于物理变化的是............................................................（）A．冰雪融化 B．钢铁生锈C．牛奶变酸 D．食物腐败 2．生活中常见的下列物质，属于溶液的是...................................................（） A．牛奶 B．蔗糖水 C．泥水 D．花生油 3．室内装潢要讲究环保，纳米材料TiO2在光的催化作用下，能将甲醛等有害物质降解成二氧化碳和水，提高了室内空气的质量，TiO2中Ti元素的化合价为..................（）A．+l B．+2 C．+3 D．+4 4．下列仪器中，具有溶解固体、配制溶液、加热较多试剂三种用途的是...............（） A．试管 B．烧瓶 C．烧杯 D．蒸发皿 5．现有我们比较熟悉的四种物质，其中属于氧化物的是.................................（） A．生石灰 B．烧碱 C．天然气 D．液态氧 6．下列物质的用途，是利用其物理性质的是................................................（） A．干冰用于人工降雨 B．盐酸用于除铁锈 C．氧气用于医疗急救 D．熟石灰用于改良土壤酸性 7．用铂丝蘸取下列溶液放在火焰上灼烧，可以观察到火焰呈紫色的是...............（） A．Na2CO3 B．Ca(OH)2 C．KNO3 D．CuCl2 8．自主创新是我国"十一五"发展规划中提出的重大国策。经我国科学家的努力，已研制出具有自主知识产权的国产芯片，其核心部件是由硅单质为原料制成的，用化学方法制备高纯硅的反应原理是：SiCl4 + 2H2 Si + 4HCl，该反应属于...............（）A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应 9．下列有关说法中，正确的是.....................................................................（） A．室内放置一大盆水，就可防止煤气中毒 B．室内着火，应立即开窗通风 C．夜间室内有煤气泄露，可立即开灯检查 D．久未开启的地窖不可冒然进入 10．常温下某同学测得一些食物的近似pH，显碱性的是 .................................（） A．桃子汁：3.5 B．苹果汁：3.2 C．鸡蛋清：7.8 D．牛奶：6.5 11．室温时不饱和的食盐水在空气中露置一段时间后，有少量晶体析出。下列正确的是（） A．溶质的溶解度减小 B．溶质的质量变大 C．溶质的质量分数减小 D．溶液变成饱和溶液 12．下列各组气体中都属于空气污染物的是...................................................（）
初赛基本要求 1.有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字。定量仪器（天平、量筒、移液 管、滴定管、容量瓶等等）测量数据的有效数字。数字运算的约化规则和运算结果的有效数字。实验方法对有效数字的制约。 2.气体理想气体标准状况（态）。理想气体状态方程。气体常量R。体系标准压力。分 压定律。气体相对分子质量测定原理。气体溶解度（亨利定律）。 3.溶液溶液浓度。溶解度。浓度与溶解度的单位与换算。溶液配制（仪器的选择）。重 结晶的方法及溶质/溶剂相对量的估算。过滤与洗涤(洗涤液选择、洗涤方式选择)。重结晶和洗涤溶剂（包括混合溶剂）的选择。胶体。分散相和连续相。胶体的形成和破坏。 胶体的分类。胶体的基本结构。 4.容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念。酸碱滴定曲 线（酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系）。酸碱滴定指示剂的选择。 以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应。分析结果的计算。分析结果的准确度和精密度。 5. 原子结构核外电子运动状态: 用s、p、d等来表示基态构型（包括中性原子、正离子 和负离子）核外电子排布。电离能、电子亲合能、电负性。 6.元素周期律与元素周期系周期。1—18族。主族与副族。过渡元素。主、副族同族元 素从上到下性质变化一般规律；同周期元素从左到右性质变化一般规律。原子半径和离子半径。s、p、d、ds区元素的基本化学性质和原子的电子构型。元素在周期表中的位置与核外电子结构（电子层数、价电子层与价电子数）的关系。最高氧化态与族序数的关系。对角线规则。金属与非金属在周期表中的位置。半金属（类金属）。主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及主要形态。铂系元素的概念。 7.分子结构路易斯结构式。价层电子对互斥模型。杂化轨道理论对简单分子（包括离子） 几何构型的解释。共价键。键长、键角、键能。σ键和π 键。离域π键。共轭（离域）体系的一般性质。等电子体的一般概念。键的极性和分子的极性。相似相溶规律。对称性基础（限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心）。 8．配合物路易斯酸碱。配位键。重要而常见的配合物的中心离子（原子）和重要而常见的配体（水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨分子、酸根离子、不饱和烃等）。螯合物及螯合效应。重要而常见的配合反应。配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系（定性说明）。配合物几何构型和异构现象基本概念和基本事实。配合物的杂化轨道理论。用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性。用八面体配合物的晶体场理论说明Ti(H2O)63+的颜色。软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱。 9．分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系。 10.晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。晶胞（定义、晶胞参数和原子 坐标及以晶胞为基础的计算）。点阵（晶格）能。配位数。晶体的堆积与填隙模型。常见的晶体结构类型：NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等。 11.化学平衡平衡常数与转化率。弱酸、弱碱的电离常数。溶度积。利用平衡常数的计算。 熵（混乱度）的初步概念及与自发反应方向的关系。 12.离子方程式的正确书写。
【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为 ( )n n x x l π?= 1,2,3n =??? 式中l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标)x l <，求粒子的能量，以及坐标、动量的平均 值。 解：（1）将能量算符直接作用于波函数，所得常数即为粒子的能量： 222 n 222h d n πx h d n πx ?H ψ(x )-)-)8πm d x l 8πm d x l == (sin )n n n x l l l πππ=?- 22222 222()88n h n n x n h x m l l ml ππψπ=-?= 即： 22 28n h E ml = （2）由于??x ()(),x n n x c x ψψ≠无本征值，只能求粒子坐标的平均值： ()()x l x n sin l x l x n sin l x x ?x x l * l n l *n d 22d x 000??????? ?????? ??==ππψψ () x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002??????? ??-=?? ? ??=ππ 2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ????=-+?? ?????? 2l = （3）由于() ()??p ,p x n n x x c x ψψ≠无本征值。按下式计算p x 的平均值 : ()()1 * ?d x n x n p x p x x ψψ=? 0d 2n x ih d n x x l dx l πππ?=- ?? 20sin cos d 0 l nih n x n x x l l l ππ=-=? 【1.20】若在下一离子中运动的π电子可用一维势箱近似表示其运动特征： 估计这一势箱的长度 1.3l nm =，根据能级公式222 /8n E n h ml =估算π电子跃迁时所吸收 的光的波长，并与实验值510.0nm 比较。 H 3C N C C C C C C C N CH 3 CH 3 H H H H H H H CH 3 解：该离子共有10个π电子，当离子处于基态时，这些电子填充在能级最低的前5个
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高考回归课本资料——人教版高中化学选修三《物质结构与性质》 人教版高中化学选修三课本“问题交流”“课后习题”参考答案三、问题交流【学与问】 1. 原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2。2. 每个能层所具有的能级数等于能层的序数。 3. 英文字母相同的不同能级中所容纳的最多电子数相同。【思考与交流】 1. 铜、银、金的外围电子排布不符合构造原理。 2. 符号［Ne］表示Na的内层电子排布与稀有气体元素Ne的核外电子排布相同。O：［He］2s22p4 Si：［Ne］3s23p2 Fe：［Ne］3s23p63d64s2或［Ar］3d64s2 四、习题参考答案 1. A、D 2. D 3. B 4. C 5. C 6. C是Mg的基态原子的电子排布式，而A、B、D都不是基态原子的电子排布。【科学探
究1】 1. 元素周期表共有7个周期，每个周期包括的元素数目分别为：第一周期2种；第二周期8种；第三周期8种；第四周期18种；第五周期18种；第六周期32种；第七周期为不完全周期。每个周期开头第一个元素的最外层电子的排布通式为ns1，结尾元素的最外层电子的排布通式为ns2np6。因为第一周期元素只有一个1s能级，其结尾元素的电子排布式为1s2，跟其他周期的结尾元素的电子排布式不同。 2. 元素周期表共有18个纵列；每个纵列的价电子层的电子总数相等。 3. s 区有2个纵列，d区有8个纵列，p区有6个纵列；从元素的价电子层结构可以看出，s区、d区和ds区的元素在发生化学反应时容易失去最外层电子及倒数第二层的d电子，呈现金属性，所以s区、d 区和ds区的元素都是金属。 4. 元素周期表可分为主族、副族和0族；从教科书中图1-16可知，副族元素介于s区元素和p区之间，处于金属元素向非
【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为 光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时， 发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 01 81234 1419312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=?? ?? ???????-??? ??????=??????? 1 34141231512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=????? =? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1) 34221016.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??= ==??? 34-11 (2) 9.40310m h p λ-==? 34(3) 7.0810m h p λ-==? 【1.7】子弹（质量0.01kg ，速度1000m ·s -1 ），尘埃（质量10-9kg ，速度10m ·s -1）、作布郎运动的花粉（质量10-13kg ，速度1m ·s -1）、原子中电子（速度1000 m ·s -1）等，其速度的不确定度均为原速度的10%，判断在确定这些质点位置时，不确定度关系是否有实际意义？ 解：按测不准关系，诸粒子的坐标的不确定度分别为： 子 弹 ： 343416.2610 6.63100.01100010%h J s x m m v kg m s ---???===?????? 尘 埃 ： 3425916.62610 6.6310101010%h J s x m m v kg m s ----???= ==?????? 花 粉 ： 34 201316.62610 6.631010110%h J s x m m v kg m s ----???===?????? 电 子 ： 3463116.626107.27109.10910100010%h J s x m m v kg m s ----???===??????? 【1.9】用不确定度关系说明光学光栅（周期约6 10m -）观察不到电子衍射（用100000V 电压加速电子）。 解：解法一：根据不确定度关系，电子位置的不确定 度为： 9911 1.22610/1.2261010000 1.22610x h h x m p h V m m λ---= ==?=?=? 这不确定度约为光学光栅周期的10－ 5倍，即在此加速电压条件下电子波的波长约为光学光栅周期的10－ 5倍，用光学光栅观察不到电子衍射。 解法二：若电子位置的不确定度为10－6 m ，则由不确定关 系决定的动量不确定度为： 34628 16.62610106.62610x h J s p x m J s m ----??= =?=? 在104 V 的加速电压下，电子的动量为： 5.40210x x p m J s m υ==? 由Δp x 和p x 估算出现第一衍射极小值的偏离角为： 28 12315 arcsin arcsin 6.62610arcsin 5.40210arcsin100x x o p p J s m J s m θθ-----?==??? ? ???≈ 这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进，落到同一个点上。因此，用光学光栅观察不到电子衍射。 【1.11】2 ax xe ? -=是算符22224d a x dx ?? - ?? ?的本征函数，求其本征值。 解：应用量子力学基本假设Ⅱ（算符）和Ⅲ（本征函数，本征值和本征方程）得： 2 2222222244ax d d a x a x xe dx dx ψ-????-=- ? ????? () 2222224ax ax d xe a x xe dx --=- () 2222222 2232323242444ax ax ax ax ax ax ax d e ax e a x e dx axe axe a x e a x e -------=--=--+- 2 66ax axe a ψ -=-=- 因此，本征值为6a -。 【1.13】im e φ 和cos m φ对算符d i d φ是否为本征函数？若 是，求出本征值。 解：im im d i e ie d φ φ φ=，im im me φ =- 所以，im e φ是算符d i d φ的本征函数，本征值为 m -。 而 ()cos sin sin cos d i m i m m im m c m d φφφφφ=-=-≠ 所以cos m φ不是算符d i d φ的本征函数。 【1.14】证明在一维势箱中运动的粒子的各个波函数互相正交。 证：在长度为l 的一维势箱中运动的粒子的波函数为： ()n x ψ01x << n =1，2，3，…… 令n 和n ’表示不同的量子数，积分： ()()()()()()()()()()()()()()000 2sin 2sin sin sin sin 222sin sin sin sin l n n l l l x n x x x d dx l l n x n x dx l l l n n n n x x l l l n n n n l l n n n n x x l l n n n n n n n n n n n n πψψτππππππππ πππ π π π==??-+????=-??-+???? ????-+????=- ??-+????-+= - -+?? n 和n 皆为正整数，因而()n n -和()n n +皆为正整数， 所以积分： ()()0 l n n x x d ψψτ=? 根据定义，()n x ψ和()n x ψ互相正交。 【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为 ()n n x x l π? 1,2,3n =??? 式中l 是势箱的长度，x 是粒子的坐标( )0x l <<，求粒 子的能量，以及坐标、动量的平均值。 解：（1）将能量算符直接作用于波函数，所得常数即为粒子的能量： n n πx ?H ψ(x )cos )l = =)x = 即： 228n E ml = （2）由于 ??x ()(),x n n x c x ψψ≠无本征值，只能求粒子坐标的平均值： ()()x l x n sin l x l x n sin l x x ?x x l * l n l *n d 22d x 000??????? ?????? ??==ππψψ () x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002??????? ??-=?? ? ??=ππ 2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ????=-+?? ?????? 2l = （3）由于()()??p ,p x n n x x c x ψψ≠无本征值。按下式计算 p x 的平均值: ()()1 * 0?d x n x n p x p x x ψψ=? d 2n x ih d n x x l dx l πππ?=- ?? 20sin cos d 0 l n x n x x l l l ππ=-=? 【1.19】若在下一离子中运动的 π 电子可用一维势箱近 似表示其运动特征： 估计这一势箱的长度 1.3l nm =，根据能级公式 2 2 2 /8n E n h ml =估算 π电子跃迁时所吸收的光的波长，并与实验值510.0 nm 比较。 H 3N C C C C C C C N CH 3 3 H H H H 3 解：该离子共有10个 π电子，当离子处于基态时， 这些电子填充在能级最低的前5个 π 型分子轨道上。离 子受到光的照射， π 电子将从低能级跃迁到高能级，跃 迁所需要的最低能量即第5和第6两个分子轨道的的能级差。此能级差对应于棘手光谱的最大波长。应用一维势箱粒子的能级表达式即可求出该波长： 22222 652226511888hc h h h E E E ml ml ml λ ?= =-= -= () 22 318193481189.109510 2.997910 1.31011 6.626210506.6mcl h kg m s m J s nm λ----= ??????= ??= 实验值为510.0nm ，计算值与实验值的相对误差为-0.67%。 【1.20】已知封闭的圆环中粒子的能级为： 22 228n n h E mR π= 0,1,2,3,n =±±±??? 式中n 为量子数，R 是圆环的半径，若将此能级公式近似 地用于苯分子中6 6π离域 π键，取R=140pm ，试求其 电子从基态跃迁到第一激发态所吸收的光的波长。
结构化学基础第五版周公度答案 【1.3】金属钾的临阈频率为 5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解： 2 01 2 hv hv mv =+ ()1 2 01812 34141 9 312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------?? =? ??? ???????-??? ??? ???=?? ???? ? 1 3414123151 2 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10 -10 kg ，运动 速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中 子； （c ） 动能为300eV 的自由 电子。 解：根据关系式： (1) 3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??= ==? ?? 34-11 (2) 9.40310m h p λ-==?34(3) 7.0810m h p λ-==?【1.7】子弹（质量0.01kg ， 速度1000m ·s -1 ），尘埃（质 量10-9kg ，速度10m ·s -1 ）、作布郎运动的花粉（质量10-13kg ，速度1m ·s -1 ）、原 子中电子（速度1000 m ·s -1 ）等，其速度的不确定度均为 原速度的10%，判断在确定这些质点位置时，不确定度关系是否有实际意义？ 解：按测不准关系，诸粒子的坐标的不确定度分别为： 子弹： 34341 6.2610 6.63100.01100010%h J s x m m v kg m s ---???===?????? 尘 埃 ：34 2591 6.62610 6.6310101010%h J s x m m v kg m s ----???= ==?????? 花 粉 ：34 20131 6.62610 6.631010110%h J s x m m v kg m s ----???= ==?????? 电 子 ： 34 6311 6.62610 7.27109.10910100010%h J s x m m v kg m s ----???= ==??????? 【 1.9】用不确定度关系说明光学光栅（周期约6 10m -）观察不到电子衍射（用100000V 电压加速电子）。 解：解一：根据不确定度关系，电子位置的不确定度为： 9911 1.22610/1.2261010000 1.22610x h h x m p h V m m λ---===?=?=? 这不确定度约为光学光 栅周期的10 －5 倍，即在此加速电压条件下电子波的波长 约为光学光栅周期的10－5 倍，用光学光栅观察不到电子衍射。 解二：若电子位置的不确定 度为10－6 m ，则由不确定关系决定的动量不确定度为： 34628 16.62610106.62610x h J s p x m J s m ----??= =?=? 在104 V 的加速电压下，电子的动量为： 231 5.40210p m J s m υ--==?由Δp x 和p x 估算出现第一衍射极小值的偏离角为： 2812315 arcsin arcsin 6.62610arcsin 5.40210arcsin100x x o p p J s m J s m θθ-----?==??? ? ???≈ 这说明电子通过光栅狭缝后沿直线前进，落到同一个点上。因此，用光学光栅观察不到电子衍射。 【1.11】2 ax xe ?-=是算符 22224d a x dx ??- ??? 的本征函数，求其本 征值。 解：应用量子力学基本假设Ⅱ（算符）和Ⅲ（本征函数，本征值和本征方程）得： 22222222244ax d d a x a x xe dx dx ψ-????-=- ? ????? ( )2222224ax ax d xe a x xe dx --=- () 2 222 2 22 2232323242444ax ax ax ax ax ax ax d e ax e a x e dx axe axe a x e a x e -------=--=--+- 2 66ax axe a ψ -=-=- 因此，本征值为6a -。 【1.13】im e φ 和 cos m φ 对算符d i d φ 是否为本征函数？若是，求出本征值。 解： im im d i e ie d φ φφ =，im im me φ =- 所以，im e φ 是算符d i d φ 的本征函数，本征值为m -。 而 ()cos sin sin cos d i m i m m im m c m d φφφφφ =-=-≠ 所以cos m φ不是算符d i d φ 的本征函数。 【1.15】已知在一维势箱中粒子的归一化波函数为 ()n n x x l π? 1,2,3n =??? 式中l 是势箱的长度， x 是粒子的坐标()0x l <<，求粒子的能量，以及坐标、动量的平均值。 解：（1）将能量算符 直接作用于波函数，所得常数即为粒子的能量： n n πx ?H ψ(x ))l = () n x 即：2 8n h E ml = （2）由于??x ()(),x n n x c x ψψ≠无本征值，只能求粒子坐标的平均值： ()()x l x n sin l x l x n sin l x x ?x x l * l n l *n d 22d x 000?????? ? ?????? ??==ππψψ () x l x n cos x l dx l x n sin x l l l d 22122002?????? ? ??-=?? ? ??=ππ 2000122sin sin d 222l l l x l n x l n x x x l n l n l ππππ????=-+?? ????? ? 2 l =
高中化学知识点规律大全 ——祝天下学子都能学有所成 化学反应及其能量变化 1．氧化还原反应 [氧化还原反应] 有电子转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)或有元素化合价升降的反应．如2Na+ C12＝2NaCl(有电子得失)、H2+ C12＝2HCl(有电子对偏移)等反应均属氧化还原反应。 氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移)。 [氧化还原反应的特征] 在反应前后有元素的化合价发生变化．根据氧化还原反应的反应特征可判断一个反应是否为氧化还原反应．某一化学反应中有元素的化合价发生变化，则该反应为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。 [氧化剂与还原剂] 概念含义概念含义 氧化剂反应后所含元素化合价降低的反应物还原剂反应后所含元素化合价升高的反应物 被氧化还原剂在反应时化合价升高的过程被还原氧化剂在反应时化合价降低的过程 氧化性氧化剂具有的夺电子的能力还原性还原剂具有的失电子的能力 氧化反应元素在反应过程中化合价升高的反应还原反应元素在反
应过程中化合价降低的反应 氧化产物还原剂在反应时化合价升高后得到的产物还原产物氧化剂在反应时化合价降低后得到的产物 氧化剂与还原剂的相互关系 重要的氧化剂和还原剂： (1)所含元素的化合价处在最高价的物质只能得到电子，只具有氧化性，只能作氧化剂(注：不一定是强氧化剂)。重要的氧化剂有： ①活泼非金属单质，如X2(卤素单质)、O2、O3等。②所含元素处于高价或较高价时的氧化物，如MnO2、NO2、PbO2等。③所含元素处于高价时的含氧酸，如浓H2SO4、HNO3等．④所含元素处于高价时的盐，如KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等．⑤金属阳离子等，如Fe3＋、Cu2＋、Ag＋、H＋等．⑥过氧化物，如Na2O2、H2O2等．⑦特殊物质，如HClO也具有强氧化性． (2)所含元素的化合价处在最低价的物质只能失去电子，只具有还原性，只能作还原剂(注：不一定是强还原剂)．重要的还原剂有： ①活泼金属单质，如Na、K、Ca、Mg、Al、Fe等．②某些非金属单质，如C、H2、Si等．③所含元素处于低价或较低价时的氧化物，如CO、SO2等．④所含元素处于低价或较低价时的化合物，如含有、、、、的化合物H2S、Na2S、H2SO3、Na2SO3、HI、HBr、FeSO4、NH3等． (3)当所含元素处于中间价态时的物质，既有氧化性又有还原性，如
结构化学基础 第一章量子力学基础： 经典物理学是由Newton（牛顿）的力学，Maxwell（麦克斯韦）的电磁场理论，Gibbs（吉布斯）的热力学和Boltzmann（玻耳兹曼）的统计物理学等组成，而经典物理学却无法解释黑体辐射，光电效应，电子波性等微观的现象。 黑体：是一种可以全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的物体，带一个微孔的空心金属球，非常接近黑体，进入金属球小孔的辐射，经多次吸收，反射使射入的辐射实际全被吸收，当空腔受热，空腔壁会发出辐射，极少数从小孔逸出，它是理想的吸收体也是理想的放射体，若把几种金属物体加热到同一温度，黑体放热最多，用棱镜把黑体发出的辐射分开就可测出指定狭窄的频率范围的黑体的能量。 规律：频率相同下黑体的能量随温度的升高而增大， 温度相同下黑体的能量呈峰型，峰植大致出现在频率范围是0.6-1.0/10-14S-1。 且随着温度的升高，能量最大值向高频移动. 加热金属块时，开始发红光，后依次为橙，白，蓝白。 黑体辐射频率为v的能量是hv的整数倍. 光电效应和光子学说： Planck能量量子化提出标志量子理论的诞生。 光电效应是光照在金属表面上使金属放出电子的现象，实验证实： 1.只有当照射光的频率超过金属最小频率（临阈频率）时，金属才能发出电子，不同金属的最小频率不同，大多金属的最小频率位于紫外区。 2.增强光照而不改变照射光频率，则只能使发射的光电子数增多，不影响动能。 3.照射光的频率增强，逸出电子动能增强。 光是一束光子流，每一种频率的光的能量都有一个最小单位光子，其能量和光子的频率成正比，即E=hv 光子还有质量，但是光子的静止质量是0，按相对论质能定律光子的质量是 m=hv/c2 光子的动量：p=mc=hv/c=h/波长 光的强度取决于单位体积内光子的数目，即光子密度。 光电效应方程：hv（照射光频率）=W（逸出功）+E（逸出电子动能） 实物微粒的波粒二象性： 由de Broglie（德布罗意）提出：p=h/波长 电子具有粒性，在化合物中可以作为带电的微粒独立存在（电子自身独立存在，不是依附在其他原子或分子上的电子） M.Born（玻恩）认为在空间任何一点上波的强度（即振幅绝对值平方）和粒子出现的概率成正比，电子的波性是和微粒的统计联系在一起，对大量的粒子而言衍射强度（波强）大的地方粒子出现的数目就多概率就大，反之则相反。 不确定度关系： Schrodinger（薛定谔）方程的提出标志量子力学的诞生. 不确定关系又称测不准关系或测不准原理，它是微观粒子本质特性决定的物理量间相互关系原理，反映了微粒波特性。而一个粒子不可能同时拥有确定坐标和动量（也不可以将时间和能量同时确定）[这是由W.Heisenberg（海森伯）提出的] 微观粒子与宏观粒子的比较： 1.宏观物体同时具有确定的坐标和动量可用牛顿力学描述（经典力学），微观粒子不同时具
1. 量子效应：（1）粒子可以存在多种状态，它们可由υ1 ，υ2，···，υn 等描述；（2）能量量子化；（3）存在零点能；（4）没有经典运动轨道，只有概率分布；（5）存在节点，节点多，能量高。上述这些微观粒子的特性，统称量子效应。 2. 次级键：强相互作用的化学键和范德华力之间的种种键力统称为次级键。 3. 超分子：由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组装成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性，使其具有明确的微观结构和宏观特性。 4. 超共轭效应：指C—H等σ键轨道和相邻原子的π键轨道或其他轨道互相叠加，扩大σ电子的活动范围所产生的离域效应。 5. 前线轨道：分子中有一系列能及从低到高排列的分子轨道，电子只填充了其中能量较低的一部分，已填电子的能量最高轨道称为最高占据轨道（HOMO），能量最低的空轨道称为最低空轨道（LUMO），这些轨道统称前线轨道。 6. 成键轨道、反键轨道、非键轨道：两个能级相近的原子轨道组合成分子轨道时，能级低于原子轨道能级的称为成键轨道，高于原子轨道能级的称为反键轨道，等于原子轨道能级的称为非键轨道。 7. 群：群是按照一定规律相互联系的一些元（又称元素）的集合，这些元可以是操作、数字、矩阵或算符等。 8. 对称操作：能不改变物体内部任何两点间的距离而使物体复原的操作叫对称操作。 9. 对称元素：对称操作所据以进行的旋转轴、镜面和对称中心等几何元素称为对称元素。 10. 点阵能/晶格能：指在0 K时，1mol离子化合物中的正负离子，由相互远离的气态，结合成离子晶体时所释放出的能量。 11. 化学键：在分子或晶体中两个或多个原子间的强烈相互作用，导致形成相对稳定的分子和晶体。（广义：化学键是将原子结合成物质世界的作用力。） 12. 黑体：一种能全部吸收照射到它上面的各种波长辐射的物体。 13. 能量量子化：频率为v的能量，其数值是不连续的，只能为hv的整数倍，称为能量量子化。 14. 光电效应：光照射在金属表面上，使金属发射出电子的现象。 15. 临阈频率：当照射光的频率ν超过某个最小频率ν0时，金属才能发射光电子，这个频率称为临阈频率。 16. 屏蔽效应：指核外某个电子i感受到核电荷的减少，使能级升高的效应。 17. 钻穿效应：指电子i避开其余电子的屏蔽，其电子云钻到近核区而感受到较大核电荷作用，使能级降低的效应。 18. 电子结合能：假定中性原子中从某个原子轨道上电离掉一个电子而其余的原子轨道上的电子的排布不因此而发生变化，这个电离能的负值即该轨道的电子结合能。 19. 共价键：当原子互相接近时，它们的原子轨道互相同号叠加，组成成键分子轨道。当电子进入成键轨道，体系能量降低，形成稳定的分子，此时分子间形成的键称为共价键。 20. 电子亲和能：气态原子获得一个电子成为一价负离子时所放出的能量称为电子亲和能。 21. 电离能：从气态基态原子移去一个电子成为一价气态正离子所需的最低能量称为第一电离能。 22. 电负性：原子对成键电子吸引能力的相对大小的度量。？ 23. 红外活性：分子的红外光谱起源于分子的振动基态υa与振动激发态υb之间的跃迁。只有在跃迁的过程中有偶极矩变化的振动，即∫υaμυbdτ不为0的振动才会出现红外光谱，这称为红外活性。 24. 点群：一个有限分子的对称操作群称为点群。25. 偶极矩：表示分子中电荷分布情况的物理量。
结构化学基础习题和答案 01.量子力学基础知识 【1.1】将锂在火焰上燃烧，放出红光，波长λ=670.8nm ，这是Li 原子由电子组态 (1s)2(2p)1→(1s)2(2s)1跃迁时产生的，试计算该红光的频率、波数以及以k J ·mol -1 为单位的能量。 解：81 141 2.99810m s 4.46910s 670.8m c νλ--??===? 41 71 1 1.49110cm 670.810cm νλ --= = =?? 3414123-1 -16.62610J s 4.46910 6.602310mol 178.4kJ mol A E h N s ν--==??????=? 【1.2】 实验测定金属钠的光电效应数据如下： 波长λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 光电子最大动能E k /10-19J 3.41 2.56 1.95 0.75 作“动能-频率”，从图的斜率和截距计算出Plank 常数(h)值、钠的脱出功(W)和临阈频率(ν 0)。 解：将各照射光波长换算成频率v ,并将各频率与对应的光电子的最大动能E k 列于下表： λ/nm 312.5 365.0 404.7 546.1 v /1014s －1 9.59 8.21 7.41 5.49 E k /10 －19 J 3.41 2.56 1.95 0.75 由表中数据作图，示于图1.2中 E k /10-19 J ν/1014g -1 图1.2 金属的 k E ν -图 由式
0k hv hv E =+ 推知 0k k E E h v v v ?= =-? 即Planck 常数等于k E v -图的斜率。选取两合适点，将k E 和v 值带入上式，即可求出h 。 例如： ()()1934141 2.70 1.0510 6.60108.5060010J h J s s ---?==?-? 图中直线与横坐标的交点所代表的v 即金属的临界频率0v ，由图可知， 141 0 4.3610v s -=?。因此，金属钠的脱出功为： 341410196.6010 4.36102.8810W hv J s s J ---==???=? 【1.3】金属钾的临阈频率为5.464×10-14s -1 ，如用它作为光电极的阴极当用波长为300nm 的紫外光照射该电池时，发射光电子的最大速度是多少？ 解：2 01 2hv hv mv =+ ()1 2 018 1 2 341419 312 2.998102 6.62610 5.46410300109.10910h v v m m s J s s m kg υ------??=? ??? ???????-??? ?????? =?????? ? 1 34 141 2 31512 6.62610 4.529109.109108.1210J s s kg m s ----??????=?????=? 【1.4】计算下列粒子的德布罗意波的波长： （a ） 质量为10-10kg ，运动速度为0.01m ·s -1 的尘埃； （b ） 动能为0.1eV 的中子； （c ） 动能为300eV 的自由电子。 解：根据关系式： (1)3422101 6.62610J s 6.62610m 10kg 0.01m s h mv λ----??===???
初高中化学衔接课程讲义资料 第一部分 元素及化合物 一、水 氢 1．水的组成和性质 （1）水的物理性质 纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体，在101Kpa 时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时密度最大，为1g/cm 3，水结冰时体积膨胀，所以冰比水轻，能浮在水面上。 （2）水的化学性质 ①能与可溶性碱性氧化物（Na 2O 、CaO 等）反应生成对应的碱 Na 2O + H 2O === ②能与可溶性酸性氧化物（CO 2、SO 3等）反应生成对应的酸 CO 2 + H 2O === ③能与部分盐反应 CuSO 4 + 5H 2O === 2．氢气的性质、用途和制法 （1）氢气的物理性质和用途 在通常情况下，氢气是一种无色、无味的气体，比空气轻，难溶于水，加压降温变成无色液体，再降温变成雪状固体。氢气能合成氨，能用来制盐酸，可作高能燃料；还可以用来制取单晶硅和制备金属材料。 （2）氢气的化学性质 ①氢气具有可燃性：纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，用烧杯罩在火焰上方时，在烧杯壁上有水珠生成： H 2＋O 2 如果氢气不纯，混有空气（或氧气）（且在氢气爆炸极限范围内），点燃时能爆炸。因此，在使用氢气时，要特别注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 ②氢气具有还原性： H 2＋CuO 二、碳和碳的化合物 1．碳的几种单质 以单质形式存在的碳有金刚石、石墨、足球烯和无定形炭（如：活性炭、木炭、焦炭、炭黑）。碳的几种单质在物理性质上有很大的差异，这是因为碳原子排列的方式不同。 注：（1）金刚石和石墨都是由碳元素组成的，像这种由一种元素组成的不同单质互称为 同素异形体。 （2）碳和炭的区别：碳是指碳元素、原子；而炭是含有碳元素的天然产物经过碳化 而形成的多种碳的单质，如木炭、活性炭等。 2．碳的化学性质 点燃 △