《結構化學》課程教學大綱

1、結構化學教學大綱一、說 明適用專業(yè)應用化學先修課程高等數(shù)學，大學物理、無機化學、有機化學總學時34總學分2（一）本課程的目的、要求本課程為的一門理論基礎課程，本課程安排在修完高等數(shù)學、大學物理、無機化學等有關基礎課課程之后開設，內(nèi)容上注意與無機化學的銜接和數(shù)學、物理結論的應用。通過本課程的學習，使學生掌握微觀物質(zhì)運動的基本規(guī)律，獲得原子、分子及晶體結構的基本理論、基礎知識，了解物質(zhì)的結構與性能關系，了解研究分子和晶體結構的近代物理方法的基本原理，加深對前修課程，如無機化學、有機化學等的有關內(nèi)容的理解，為后課程的學習打下必要的基礎；通過本課程的學習，培養(yǎng)學生能物質(zhì)結構與物質(zhì)性質(zhì)（性能）相互關系的

2、基本規(guī)律出發(fā)，分析和解決問題。（二）內(nèi)容選取和實施中注意的問題本課程內(nèi)容主要包括：量子力學基礎、原子結構、分子結構和性質(zhì)、分子的對稱性、晶體結構與材料、結構分析原理等部分。通過教學必須達到各章節(jié)所提出的基本要求。為了培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力，講課內(nèi)容應分清主次，注意用電子因素和幾何因素兩條主線闡明化學物質(zhì)的結構、性能和應用，溝通結構-性能-應用的渠道。在注意教學內(nèi)容系統(tǒng)性原則的基礎上，著重講解課程的重點與難點，對帶星號的章節(jié)，可按教學的實際情況取舍或作為課外閱讀材料。對大綱學時分配留有適當?shù)臋C動時間，必要時加強某些難點內(nèi)容的講解。習題課是教學的重要環(huán)節(jié)，必須給予重視。（三）教學方法

3、1、運用多媒體手段進行教學，部分內(nèi)容適當采用實物模型或計算機虛擬模型演示講解，幫助學生實現(xiàn)從宏觀世界進入微觀世界的轉(zhuǎn)變。2、充分調(diào)動學生的抽象思維和想象力，了解和掌握微觀粒子的運動規(guī)律。3、點講解處理微觀體系的思想、模型和方法及結果。4、結合作業(yè)中出現(xiàn)的問題，增加習題課輔導，強調(diào)各章要掌握的重點內(nèi)容。（四）考核方式1、平時成績：包括出勤、課堂提問、作業(yè)。占總成績的20%2、期末考試成績：占總成績的80%3、綜合考核成績：平時成績20%+期末考試成績80%（五）教學內(nèi)容與學時分配教學章節(jié)教學內(nèi)容學時安排備注1量子力學基礎知識42原子的結構和性質(zhì)63共價鍵和雙原子分子的結構化學64分子的對稱性45

4、多原子分子的結構和性質(zhì)46配位化合物的結構和性質(zhì)07晶體的點陣結構和晶體的性質(zhì)68金屬的結構和性質(zhì)29離子化合物的結構化學2選學10次級鍵及超分子結構化學3選學二、大 綱 內(nèi) 容第一章 量子力學基礎知識1微觀粒子的運動特征2量子力學基本假設3箱中粒子的薛定諤方程及其解說明和要求:（1）基本要求：掌握微觀粒子的運動特征，了解量子力學的幾個基本假設，學會用量子力學方法分析一維勢箱中的粒子的運動狀態(tài)。（2）教學重點：能量量子化、波粒二象性。（3）教學難點：波函數(shù)的概念和粒子運動的幾率分布規(guī)律的理解。第二章 原子的結構和性質(zhì)1單電子原子的薛定諤方程及其解2量子數(shù)的物理意義3波函數(shù)和電子云的圖形4多電子

5、原子的結構5元素周期表與元素周期性質(zhì)說明和要求:（1）基本要求：學習用量子力學方法處理單電子原子和離子、多電子原子的基本方法，從而理解量子數(shù)、原子軌道波函數(shù)，電子云和原子結構、原子光譜的基礎理論和基本概念。（2）教學重點：介紹Schrdinger方程的建立、量子數(shù)的物理意義、波函數(shù)的圖形。（3）教學難點：對中心力場和自洽場模型的理解。第三章 共價鍵和雙原子分子的結構化學1化學鍵概述2H2的結構和共價鍵的本質(zhì)3分子軌道理論和雙原子分子的結構4分子光譜說明和要求:（1）基本要求：使學生理解簡單分子軌道理論和價鍵理論的理論基礎和基本概念。學會討論常見雙原子分子的結構，清楚共價鍵的本質(zhì)。（2）教學重點

6、：闡明共價鍵的本質(zhì)、分子軌道理論和分子光譜的應用。（3）教學難點：分子軌道理論的理解。第四章 分子的對稱性1對稱操作和對稱元素2分子的點群3分子的偶極矩和極化率4分子的手性和旋光性說明和要求:（1）基本要求：初步掌握分子對稱性知識。（2）教學重點：判別分子點群的方法和步驟，分子對稱性與旋光性和偶極矩的聯(lián)系。（3）教學難點：空間想像力的培養(yǎng)，應借助模型和動畫演示引導學生提高空間想像力。第五章 多原子分子的結構和性質(zhì)1價電子對互斥理論2雜化軌道理論3離域分子軌道理論4休克爾分子軌道法5離域鍵和共軛效應說明和要求:（1）基本要求：理解多原子分子離域分子軌道，離域鍵。掌握雜化軌道理論和休克爾理論處理問

7、題的方法及應用。（2）教學重點：HMO法處理簡單分子結構的方法。（3）教學難點：雜化軌道理論， HMO分子軌道法與分子圖，共軛效應和超共軛效應。第六章 配位化合物的結構和性質(zhì)1配位場理論2-配鍵與有關配位化合物的結構和性質(zhì)3物質(zhì)的磁性和磁共振說明和要求:（1）基本要求：理解配位場理論，會應用配位場理論解釋配合物的有關性質(zhì)。（2）教學重點：配位場理論的d軌道分裂和電子填充，配位場理論的應用。（3）教學難點：配位場理論的結構化學基礎第七章 晶體的點陣結構和晶體的性質(zhì)1晶體結構的周期性結構和點陣2晶體結構的對稱性3點陣平面間距4晶體的結構和晶體的性質(zhì)說明和要求:（1）基本要求：理解晶體結構的點陣理論

8、和晶體對稱性的知識。（2）教學重點：晶體的點陣理論，晶體的宏觀對稱性。（3）教學難點：點陣。第八章 金屬的結構與性質(zhì)1金屬鍵和金屬的一般性質(zhì)2球的密堆積3金屬單質(zhì)的結構說明和要求:（1）基本要求：掌握金屬晶體的結構和性質(zhì)，理解球密堆積原理和固體能帶理論。（2）教學重點：金屬的性質(zhì)和金屬鍵。（3）教學難點：球的密堆積和金屬單質(zhì)的結構。第九章 離子化合物的結構化學1離子晶體的若干簡單結構型式2離子鍵和點陣能3離子半徑4離子配位多面體及其連接規(guī)律說明和要求:（1）基本要求：掌握離子晶體的典型結構型式，理解離子晶體的結構特征和性質(zhì)。（2）教學重點：離子晶體的典型結構型式、離子鍵、點陣能、離子半徑。（3）教學難點：離子晶體的典型結構型式。第十章 次級鍵及超分子結構化學第十章 次級鍵及超分子結構化學（課堂講授2學時）1鍵價和鍵的強度2氫鍵3非氫鍵型次級鍵4超分子結構化學說明和要求:（1）基本要求：理解氫鍵等次級鍵的形成和特征。（2）教學重點：次級鍵的種類與特征、超分子結構。（3）教學難點：超分子結構化學。三、教材和主要參考書教材：1. 周公度，段連運. 結構化學基礎(第四版). 北京大學出版社，2008主要參考書：1. 周公度，段連運. 結構化學基礎(第四版)習題解析. 北京大學出版社，20082. 陳啟明, 高劍南,