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結(jié)構(gòu)化學(xué)-教學(xué)大綱第一篇:結(jié)構(gòu)化學(xué)-教學(xué)大綱《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程教學(xué)大綱(供應(yīng)用化學(xué)專業(yè)使用)一、課程性質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)是應(yīng)用化學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課。本課程是在學(xué)生已經(jīng)學(xué)過高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)的基礎(chǔ)上,在進一步從原子、分子的水平上研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系的學(xué)科。要求學(xué)生系統(tǒng)地掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本原理、基本方法與基本技能,通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、獨立分析和創(chuàng)新的能力,使之具有一定的分析和解決化學(xué)方面實際問題的能力,從而為進一步學(xué)好專業(yè)課程及今后從事科學(xué)研究,奠定良好的化學(xué)理論基礎(chǔ)。考慮到應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)方向,本課程在內(nèi)容的選材上突出了基礎(chǔ)和實用性。選擇了化學(xué)鍵理論,原子結(jié)構(gòu),晶體化學(xué)等為主要內(nèi)容,使學(xué)生通過對化學(xué)鍵理論的學(xué)習(xí),為深入學(xué)習(xí)有關(guān)的知識打下基礎(chǔ),通過對晶體組成結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的學(xué)習(xí),為材料科學(xué)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。本課程理論講授共54學(xué)時,3學(xué)分。理論教學(xué)主要通過課堂講授,多媒體影視課件、習(xí)題課(或課堂討論)、演算習(xí)題、自學(xué)及實驗等教學(xué)形式,達到學(xué)習(xí)本課程的目的。二、教學(xué)內(nèi)容與要求量子力學(xué)基礎(chǔ)和原子結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容在第一~三章中講授。要求了解量子力學(xué)的基本假設(shè),掌握氫原子的薛定諤方程及求解要點,提高對原子結(jié)構(gòu)的認識,深入理解原子軌道的意義、性質(zhì)和空間圖象。了解多電子原子中心力場近似法及He原子的變分法處理,了解核外電子排布的依據(jù),了解角動量的偶合及原子光譜的意義?;瘜W(xué)鍵理論和分子結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容主要在第五章中講授。要求重點掌握化學(xué)鍵的三個基本理論:分子軌道理論、價鍵理論和配位場理論。要求掌握價鍵理論在多原子分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,了解S-P雜化軌道的組成及鍵角公式。掌握HMO方法及其在共軛分子中的應(yīng)用,了解前線軌道理論。要求掌握配位場理論在配合物結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,以及s-p配鍵配合物和多原子p鍵配合物的結(jié)構(gòu)。點陣理論和晶體結(jié)構(gòu)。這部分內(nèi)容主要在第四、六、七章中講授。要求掌握晶體周期性結(jié)構(gòu)的特點及由此特點決定晶體的各種性質(zhì)。了解單晶、多晶衍射法的基本原理,了解金屬、離子化合物、分子化合物等各類晶體結(jié)構(gòu)的基本型式及規(guī)律。緒論結(jié)構(gòu)化學(xué)課程的任務(wù)、內(nèi)容、在現(xiàn)代化學(xué)各學(xué)科中的應(yīng)用及學(xué)習(xí)方法(1學(xué)時)第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)知識教學(xué)要點:從黑體輻射、光電效應(yīng)、電子衍射三個基本實驗事實出發(fā),得出了光和實物微粒具有波粒二象性這一基本特性。由微觀粒子的波動性獲得測不準(zhǔn)關(guān)系式,它表明微觀粒子沒有同時確定的坐標(biāo)和動量,要用波動力學(xué)來描述,根據(jù)微觀粒子能量量子化和波動性,在許多科學(xué)家大量工作總結(jié)的基礎(chǔ)上,提出了作為量子力學(xué)理論基礎(chǔ)的若干基本假設(shè),在此基礎(chǔ)上以一維勢箱粒子為實例,介紹了量子力學(xué)解決問題的途徑和方法。本章許多基本概念抽象難懂,但它是后面原子結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)各章學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),必須重視。不少學(xué)生對結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)感到困難與量子力學(xué)基礎(chǔ)中一些基本概念,特別是幾個基本假設(shè)沒有深入理解很有關(guān)系,建議同學(xué)們在基本概念的理解上多花點功夫。教學(xué)時數(shù):課堂講授8學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:1-1實物微粒的波粒二象性1-2微觀粒子的運動狀態(tài)及其運動規(guī)律1-3量子力學(xué)基本假設(shè)1-4勢箱中運動的粒子—共軛分子的自由電子模型考核要求:了解:黑體輻射,光電效應(yīng),氫原子光譜的基本現(xiàn)象;Planck量子假設(shè),Einstein光子學(xué)說和Bhor原子結(jié)構(gòu)理論的基本內(nèi)容;測不準(zhǔn)原理的涵義并能用于判斷客體運動符合量子力學(xué)還是經(jīng)典力學(xué)。理解:波函數(shù)的基本涵義和性質(zhì),及態(tài)疊加原理的意義;Schrodinger方程的建立過程及其物理涵義;量子力學(xué)用于微觀體系的一般步驟;量子力學(xué)處理一維勢箱粒子(能量量子化現(xiàn)象,零點能效應(yīng),節(jié)點現(xiàn)象,隧道效應(yīng))。掌握:微觀粒子波粒二象形的本質(zhì)及其統(tǒng)計解釋;算符的基本概念;本征函數(shù),本征值和本征態(tài)的概念;力學(xué)量平均值計算,量子力學(xué)的基本假設(shè)。第二章原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)教學(xué)要點:求解薛定諤方程初學(xué)者往往感到數(shù)學(xué)復(fù)雜,實際上結(jié)構(gòu)化學(xué)這門課并不要求對該方程完整求解,關(guān)鍵在于搞清解的基本思路就可以了。按勢能函數(shù)→球極坐標(biāo)Laplace算符→Schrodidger方程→變量分離得常微分方程→解方程得n、l、m量子數(shù),能級表達式和波函數(shù)這樣的思路進行理解。量子數(shù)的物理意義與用量子數(shù)求相應(yīng)物理量有關(guān),物理量各表式來源子量子力學(xué),主要在于理解物理意義。應(yīng)多花功夫深入理解波函數(shù)ψ和電子云ψ2的圖形,特別是經(jīng)向分布圖和原子軌道等值線圖和角度分布圖的作圖方法和圖形的物理意義,其余部分主要在于理解基本概念和量子力學(xué)基本假設(shè)有關(guān)的各種計算教學(xué)時數(shù):課堂講授10學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:2-1單電子原子的薛定諤方程及其解2-2量子數(shù)及其意義2-3波函數(shù)和電子云的圖形2-4多電子原子的結(jié)構(gòu)2-5原子光譜考核要求:了解:自洽場方法的基本思想;Zeemann效應(yīng);中心立場近似和屏蔽模型的物理意義。理解:氫原子的Schrodinger方程的求解過程;能量狀態(tài)和Virial定理;原子狀態(tài)和角動量加和規(guī)則的物理涵義;原子光譜選律及其在堿金屬原子中的應(yīng)用;正確理解元素周期律的本質(zhì)和核外電子排布規(guī)律。掌握:量子力學(xué)討論微觀體系的方法和步驟;氫原子Schrodinger方程解的物理意義(量子數(shù)n,l,m,原子軌道及其表示方法,波函數(shù)和電子云的圖象及其特征);電子自旋假設(shè)的基本涵義,Pauli原理的物理意義,單電子假設(shè)的基本思想及其在處理多電子體系中的作用;正確書寫原子光譜項的方法。第三章雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)教學(xué)要點:由分子體系中Schrodinger方程解得的波函數(shù)ψ,反映了分子體系中單電子的運動狀態(tài),稱ψ為分子軌道,本章討論的許多內(nèi)容均與該概念有關(guān),因此必須結(jié)合量子力學(xué)基本假設(shè)進一步深入理解分子軌道概念,同時還應(yīng)把分子軌道與變分原理結(jié)合理解。變分法用原子軌道線性組合近似表示分子軌道,利用求極值方法調(diào)節(jié)組合系數(shù),求得能量最低時對應(yīng)的波函數(shù)(分子軌道)和相應(yīng)的能量表達式,對線性變分原理有完整正確的理解,才能對分子軌道理論的由來有正確的理解,因為這部分內(nèi)容較抽象難懂,學(xué)習(xí)過程中應(yīng)細心領(lǐng)會,每學(xué)一節(jié),首先想一想,它要回答什么問題,分子軌道的分布特點和分類,要認真分析分子軌道示意圖的特點以及它與各種化學(xué)鍵之間的聯(lián)系。教學(xué)時數(shù):課堂講授8學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:3-1H2+的結(jié)構(gòu)和共價鍵的本質(zhì)3-2分子軌道理論3-3雙原子分子的結(jié)構(gòu)考核要求:理解:Born-ppnheimer近似的物理意義;線性變分法對雙原子分子的應(yīng)用。掌握:分子軌道理論處理H2+分子的基本假設(shè)(變分函數(shù)的構(gòu)成)和主要結(jié)論(Haa,Hbb,Sab的物理意義,體系能量曲線,電子云分布);分子軌道理論的基本要點(單電子近似,LCAO-MO方法,成鍵三原則);分子軌道的類型,符號能級次序及電子的排布規(guī)則;分子軌道理論處理雙原子分子結(jié)構(gòu)的一般過程和重要結(jié)論;能正確給出分子鍵級、磁性等;學(xué)會利用分子光譜光和電子能譜的信息判斷分子結(jié)構(gòu)及成鍵性質(zhì)。第四章分子的對稱性教學(xué)要點:要確定分子的點群,首先必須知道分子的空間結(jié)構(gòu),再根據(jù)空間結(jié)構(gòu)找出分子全部獨立的對稱元素。對于較復(fù)雜的分子,根據(jù)空間結(jié)構(gòu)確定對稱元素,要憑空間想象來進行,具有一定的困難,往往是獨立的對稱元素找不完全。為了克服學(xué)習(xí)中的困難,學(xué)習(xí)過程中應(yīng)當(dāng)借助分子結(jié)構(gòu)模型來確定對稱元素,注意掌握各類點群對稱元素的特點。教學(xué)時數(shù):課堂講授4學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:4-1對稱操作和對稱元素4-2對稱操作群與對稱元素的組合4-3分子的點群4-4分子對稱性與偶極矩和旋光性的關(guān)系考核要求:理解:對稱操作的組合規(guī)則和對易規(guī)則,熟悉群的基本概念;分子對稱性和分子物理性質(zhì)之間的關(guān)系(偶極距,旋光性)。掌握:對稱元素和對稱操作的基本概念(恒等,旋轉(zhuǎn),反映,象轉(zhuǎn),反演);分子點群的分類方法。第五章多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)教學(xué)要點:多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與雙原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)兩章之間有較緊密的聯(lián)系,學(xué)習(xí)本章必須對第三章中線性變分原理和分子軌道理論的基本要點有完整的理解,在此基礎(chǔ)上就容易深入領(lǐng)會HMO法的基本假定和處理方法,掌握共軛分子體系的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。教學(xué)時數(shù):課堂講授10學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:5-1簡單分子軌道理論5-2價鍵理論簡介5-3雜化軌道理論5-4離域分子軌道理論5-5配位場理論5-6分子軌道的對稱性及反應(yīng)機理考核要求:理解:雜化軌道波函數(shù)的構(gòu)造方法,Huckle處理共扼有機分子時引進的假設(shè)等掌握:雜化軌道理論的基本要點,以及等性和不等性雜化軌道的計算方法;Huckle分子軌道理論的基本要點及對共扼有機分子和簡單無機分子的處理方法;大P鍵的概念,類型及形成條件;用Huckle分子軌道理論計算分子圖的方法和分子圖中各數(shù)據(jù)的物理意義。第六章晶體結(jié)構(gòu)基本要求:掌握晶體結(jié)構(gòu)的點陣理論和晶體對稱性的知識,了解X射線衍射法的原理及應(yīng)用。掌握解金屬晶體,離子晶體,共價晶體,分子型晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),掌握常見而重要的若干晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。教學(xué)要點:1.晶體結(jié)構(gòu)的周期性和點陣。2.晶體的對稱元素和對稱操作。3.晶胞的定義。4.7個晶系。5.晶體學(xué)點群。6.點陣點指標(biāo)、晶棱指標(biāo)、晶面指標(biāo)。教學(xué)時數(shù):課堂講授10學(xué)時教學(xué)內(nèi)容與考核要求:6-1晶體結(jié)構(gòu)的周期性6-2晶體的宏觀對稱性6-3晶體的定向和晶面符號6-4晶體的微觀對稱性6-5晶體的230個空間群6-6離子晶體6-7共價晶體、分子晶體、和混合鍵型晶體6-8共價半徑、原子半徑、離子半徑第七章物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法簡介教學(xué)要點:了解測定分子和晶體結(jié)構(gòu)的實驗方法。著重了解分子光譜、X射線衍射等方法所依據(jù)的基本原理,以及這些方法在測定結(jié)構(gòu)中的作用和應(yīng)用范圍,為了解與掌握現(xiàn)代化學(xué)中的重要實驗方法打下初步的基礎(chǔ)。教學(xué)時數(shù):課堂講授4學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:7-1X射線衍射分析7-2分子光譜考核要求:理解:分子光譜、X射線衍射等方法所依據(jù)的基本原理。掌握:一些簡單光譜實驗的應(yīng)用。三、教學(xué)時數(shù)分配本課程總學(xué)時為54學(xué)時——————————————————————————————————————課程內(nèi)容..................................................學(xué)時——————————————————————————————————————緒論...........................................................1第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)知識......................................8第二章原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)......................................10第三章雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)................................8第四章分子的對稱性..........................................4第五章多原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)................................10第六章晶體結(jié)構(gòu).............................................10第七章物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法.....................................3——————————————————————————————————————四、教學(xué)方式采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合的方式;以課堂講授為主,并配合模型實習(xí)、課堂討論等形式。講授過程中插入練習(xí)或思考題、使學(xué)生不會因信息量太大而難于接受。在課堂講授、作業(yè)、習(xí)題課、輔導(dǎo)答疑、考試等教學(xué)的各個環(huán)節(jié),把最新的科研成果納入教學(xué)內(nèi)容之中;著力改革教學(xué)方法,既教學(xué)生知識又教學(xué)生獲取知識的方法,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生科學(xué)的思維方法,提高學(xué)生的科學(xué)思維能力,幫助和啟發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí),刻苦鍛煉,提高分析問題和解決問題的能力。五、考核方式期末閉卷考試參考書目:1.周公度,段連運《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》(第四版),北京大學(xué)出版社20082.林夢海等編,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》(第二版),北京:科學(xué)出版社,20083.李炳瑞編著,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,北京:.高等教育出版社,20044.李奇等主編《結(jié)構(gòu)化學(xué)》),北京師范大學(xué)出版社20085.東北師范大學(xué)等編,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,北京:高等教育出版社,20036.潘道愷等《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》(第二版),高等教育出版社19897.唐作華《基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)化學(xué)》,四川大學(xué)出版社19948.郭用猷《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,山東大學(xué)出版社19989.江元生《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,高等教育出版社199712.徐光憲《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》(第二版),高等教育出版社198713.范康年,鄧景發(fā)《物理化學(xué)》(第2版),高等教育出版社2005年14.范康年《物理化學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》,復(fù)旦大學(xué)出版社199615.周公度《結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)基礎(chǔ)題解析》(第三版),北京大學(xué)出版社2002第二篇:結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)大綱甘肅民族師范學(xué)院化學(xué)專業(yè)課程教學(xué)大綱結(jié)構(gòu)化學(xué)一、說明(一)課程性質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)是四年制化學(xué)本科專業(yè)的必修基礎(chǔ)理論課程。結(jié)構(gòu)化學(xué)主要研究原子、分子及晶體的結(jié)構(gòu)以及它們與物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。(二)教學(xué)目的使學(xué)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(jié)構(gòu)的基本理論、基礎(chǔ)知識,了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,了解研究分子和晶體結(jié)構(gòu)的近代物理方法的基本原理,加深對前修課程,如無機化學(xué)、有機化學(xué)等的有關(guān)內(nèi)容的理解,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ);通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生能從結(jié)構(gòu)化學(xué)與物質(zhì)性質(zhì)(性能)相互關(guān)系的基本規(guī)律出發(fā),分析和解決問題。從而提高學(xué)生運用結(jié)構(gòu)化學(xué)的原理和方法來分析問題解決問題的能力,進一步培養(yǎng)他們的辯證唯物主義世界觀,以期能更好的完成中學(xué)化學(xué)的教學(xué)任務(wù)以及更好的從事科學(xué)研究。(三)教學(xué)內(nèi)容第0章緒論第1章量子力學(xué)基礎(chǔ)和原子結(jié)構(gòu)第2章共價鍵理論與分子結(jié)構(gòu)第3章配位場理論和絡(luò)合物結(jié)構(gòu)第4章分子結(jié)構(gòu)測定方法的原理及應(yīng)用第5章晶體結(jié)構(gòu)(四)教學(xué)時數(shù)60學(xué)時(五)教學(xué)方式主要采用課堂教學(xué)、習(xí)題課教學(xué)、課外輔導(dǎo),以及測試、考查、考試等方法。并盡可能地充分利用圖表、模型等形象化和電化教具,務(wù)使講授具體、直觀、生動,但應(yīng)注意防止引起某些片面性和科學(xué)性的錯誤。二、本文第0章緒論教學(xué)要點:量子力學(xué)發(fā)展簡史及學(xué)習(xí)方法教學(xué)時數(shù):學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)本課程的地位和作用、主要內(nèi)容第二節(jié)量子力學(xué)發(fā)展簡史及學(xué)習(xí)方法考核要求:了解量子力學(xué)發(fā)展史第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)和原子結(jié)構(gòu)教學(xué)要點:1、以一維勢箱模型、類氫離子體系為例,重點講解量子力學(xué)處理微觀體系的思想、模型和方法2、類氫體系波函數(shù)、量子數(shù)及其應(yīng)用教學(xué)時數(shù):14學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)經(jīng)典物理學(xué)的困難、量子力學(xué)的誕生、微觀粒子運動特征1、三個著名實驗解釋微觀粒子運動特征——量子論誕生2、實物微粒運動狀態(tài)的波粒二象性、德布羅意關(guān)系式和物質(zhì)波及統(tǒng)計解釋3、不確定關(guān)系(測不準(zhǔn)原理)第二節(jié)量子力學(xué)基本假設(shè)、微觀粒子運動狀態(tài)的表示方法及薛定諤方程1、波函數(shù)和微觀粒子的狀態(tài)2、算符和力學(xué)量3、本征值、本征函數(shù)和本征方程4、薛定諤方程的算符表達式5、態(tài)疊加原理第三節(jié)一維勢箱粒子的薛定諤方程及解1、一維勢箱模型、體系薛定諤方程及解2、一維勢箱粒子薛定諤方程解的討論3、一維勢箱體系結(jié)論的應(yīng)用第四節(jié)氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程及解1、氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程(直角坐標(biāo)、球坐標(biāo))2、氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程的解(變量分離法、基態(tài)解、一般解)3、氫原子與類氫離子的定態(tài)薛定諤方程解的討論(量子數(shù)、波函數(shù))第五節(jié)波函數(shù)與電子云的圖形表示法界面圖、等值圖、徑向分布圖和角度分布圖第六節(jié)多電子原子結(jié)構(gòu)理論的軌道近似模型——原子軌道1、多電子原子體系的薛定諤方程2、軌道近似、中心力場近似模型、半經(jīng)驗處理——屏蔽模型3、方程解的討論第七節(jié)電子自旋1、自旋問題的提出2、自旋波函數(shù)、自旋-軌道、完全波函數(shù)概念3、行列式波函數(shù)和保里原理第八節(jié)原子整體的狀態(tài)與原子光譜項1、原子整體狀態(tài)的描述(原子的量子數(shù)、角動量的耦合)2、原子光譜與原子光譜項(原子光譜、原子光譜項推求、原子光譜項對應(yīng)能級的相對大小、光譜選律)第九節(jié)核外電子排布與元素周期律(自學(xué))教學(xué)要求:1、了解微觀粒子運動的特點,量子力學(xué)處理微觀體系的基本方法和步驟2、理解量子力學(xué)基本假設(shè)中的概念和假設(shè)的內(nèi)容、基本概念、解一維勢箱體系、類氫體系薛定諤方程的數(shù)學(xué)方法3、掌握德·布羅意關(guān)系式;一維勢箱體系薛定諤方程解、解的意義及應(yīng)用類氫體系量子數(shù)的取值和意義,能量、角動量及其分量的計算,波函數(shù)與電子云的各種圖示法,中心力場近似模型的思想,原子軌道和電子自旋的概念,行列式波函數(shù)考核要求:1、掌握德·布羅意關(guān)系式;一維勢箱體系薛定諤方程解、解的意義及應(yīng)用2、掌握類氫體系量子數(shù)的取值和意義,能量、角動量及其分量的計算,波函數(shù)與電子云的各種圖示法,中心力場近似模型的思想,原子軌道和電子自旋的概念,行列式波函數(shù)第二章共價鍵理論與分子結(jié)構(gòu)教學(xué)要點:1、線性變分法處理氫分子離子體系2、同核雙原子分子的結(jié)構(gòu)3、HMO理論的基本要點4、分子對稱性與分子點群教學(xué)時數(shù):14學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:+第一節(jié)H2的分子軌道和共價鍵的本質(zhì)1、氫分子離子的薛定諤方程(定核近似與勢能曲線)2、氫分子離子的量子力學(xué)近似處理——線性變分法3、氫分子離子薛定諤方程解的討論(三個積分、能量曲線)4、氫分子離子波函數(shù)、分子軌道概念、共價鍵的本質(zhì)第二節(jié)分子軌道理論1、分子軌道理論的要點2、原子軌道線性組合為分子軌道法(LCAO-MO)3、分子軌道的類型、符號和能級順序第三節(jié)雙原子分子結(jié)構(gòu)1、同核雙原子分子2、異核雙原子分子第四節(jié)雜化軌道理論1、雜化軌道理論內(nèi)容2、sp、sp2、sp3、dsp3、d2sp3簡介3、雜化軌道理論應(yīng)用第五節(jié)離域π鍵與共軛分子結(jié)構(gòu)1、HMO理論的基本要點和休克爾行列式2、共軛體系的HMO處理3、電荷密度,鍵級、自由價、分子圖及應(yīng)用4、無機共軛分子5、離域π鍵形成的條件和類型第六節(jié)多中心鍵與缺電子分子結(jié)構(gòu)(自學(xué))第七節(jié)分子對稱性與分子點群1、對稱操作與對稱元素2、分子點群3、分子點群的確定4、分子點群和分子的物理性質(zhì)(分子的旋光性和偶極矩)教學(xué)要求:1、了解線性變分法,分子體系的薛定諤方程2、理解雜化軌道理論,離域π鍵形成的條件和類型,分子點群和分子的物理性質(zhì)3、掌握分子軌道的類型、符號和能級順序,同核雙原子分子的結(jié)構(gòu),分子圖的計算與應(yīng)用,分子點群的確定,判斷分子的雜化態(tài)及幾何構(gòu)型,離域分子軌道和定域分子軌道區(qū)別及應(yīng)用,根據(jù)分子骨架寫出休克爾行列式,一些離域分子的成鍵情況及對性質(zhì)的影響考核要求:1、掌握分子軌道的類型、符號和能級順序2、同核雙原子分子的結(jié)構(gòu),分子圖的計算與應(yīng)用3、分子點群的確定4、判斷分子的雜化態(tài)及幾何構(gòu)型,離域分子軌道和定域分子軌道區(qū)別及應(yīng)用,根據(jù)分子骨架寫出休克爾行列式,一些離域分子的成鍵情況及對性質(zhì)的影響第三章配位場理論和絡(luò)合物結(jié)構(gòu)教學(xué)要點:1、晶體場中d軌道能級分裂2、晶體場穩(wěn)定化能教學(xué)時數(shù):12學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)有關(guān)絡(luò)合物的幾個概念1、電價配鍵與電價絡(luò)合物2、共價配鍵和共價絡(luò)合物第二節(jié)晶體場理論1、晶體場模型2、晶體場中d軌道能級分裂3、d軌道中電子的排布—高自旋態(tài)和低自旋態(tài)(分裂能Δ和成對能P)4、晶體場穩(wěn)定化能——CFSE5、晶體場理論的應(yīng)用(絡(luò)合物的穩(wěn)定性、顏色、水和熱、姜-泰勒效應(yīng))第三節(jié)絡(luò)合物的分子軌道理論簡介6、絡(luò)合物的分子軌道理論要點7、正八面體絡(luò)合物中的σ軌道和π軌道8、羰基絡(luò)合物和氮分子絡(luò)合物第四節(jié)晶體場理論與分子軌道理論的比較及配位場理論1、晶體場理論與分子軌道理論的比較2、配位場理論第五節(jié)原子簇化合物的結(jié)構(gòu)簡介(自學(xué))教學(xué)要求:1、了解絡(luò)合物價鍵理論,姜-泰勒效應(yīng),原子簇化合物的結(jié)構(gòu)2、理解絡(luò)合物的分子軌道理論的基本思想,配位場理論3、掌握晶體場中d軌道能級分裂,d軌道中電子的排布—高自旋態(tài)和低自旋態(tài),晶體場穩(wěn)定化能的計算,晶體場理論的應(yīng)用,絡(luò)合物的幾何構(gòu)型羰基絡(luò)合物和氮分子絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)特點考核要求:1、理解絡(luò)合物的分子軌道理論的基本思想,配位場理論2、掌握晶體場中d軌道能級分裂,d軌道中電子的排布—高自旋態(tài)和低自旋態(tài),晶體場穩(wěn)定化能的計算,晶體場理論的應(yīng)用,絡(luò)合物的幾何構(gòu)型羰基絡(luò)合物和氮分子絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)特點第四章分子結(jié)構(gòu)測定方法的原理及應(yīng)用教學(xué)要點:1、雙原子分子的轉(zhuǎn)動光譜2、雙原子分子的振動光譜教學(xué)時數(shù):12學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)分子光譜1、分子光譜的產(chǎn)生與分類2、雙原子分子的轉(zhuǎn)動光譜(剛性轉(zhuǎn)子模型和非剛性轉(zhuǎn)子模型)3、雙原子分子的振動光譜(諧振子模型和非諧振子模型)4、雙原子分子振—轉(zhuǎn)光譜5、多原子分子的振動第二節(jié)分子的磁性和磁共振譜1、分子的磁性2、核磁共振譜(NMR)3、電子自旋共振譜(ESR)第三節(jié)光電子能譜(PES)1、X光電子能譜(XPS)2、紫外光電子能譜(UPS)教學(xué)要求:1、了解分子光譜的產(chǎn)生與分類,雙原子分子振—轉(zhuǎn)光譜,核磁共振譜(NMR),電子自旋共振譜(ESR),X光電子能譜(XPS),紫外光電子能譜(UPS)2、理解基本概念3、掌握雙原子分子的轉(zhuǎn)動能級和譜線的分布特點,利用轉(zhuǎn)動光譜求解分子的結(jié)構(gòu)參數(shù),雙原子分子的振動能級和譜線的分布特點,利用振動光譜求解分子的結(jié)構(gòu)參數(shù),影響化學(xué)位移的因素,簡單的圖譜分析考核要求:1、掌握雙原子分子的轉(zhuǎn)動能級和譜線的分布特點2、利用轉(zhuǎn)動光譜求解分子的結(jié)構(gòu)參數(shù),雙原子分子的振動能級和譜線的分布特點3、利用振動光譜求解分子的結(jié)構(gòu)參數(shù),影響化學(xué)位移的因素,簡單的圖譜分析第五章晶體結(jié)構(gòu)教學(xué)要點:1、晶體的點陣理論,晶體的宏觀對稱性2、金屬晶體的堆積型式和金屬原子半徑3、晶體結(jié)構(gòu)的能帶理論,離子鍵及離子半徑,X-射線晶體結(jié)構(gòu)分析原理教學(xué)時數(shù):學(xué)時教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)晶體的點陣理論1、晶體的點陣理論2、晶胞及晶胞的二個基本要素3、晶面和晶面指標(biāo)4、晶體的特點和晶體的缺陷第二節(jié)晶體的對稱性1、晶體的宏觀對稱性2、晶體的微觀對稱性第三節(jié)金屬晶體結(jié)構(gòu)1、晶體結(jié)構(gòu)的密堆積原理2、金屬晶體的堆積型式和金屬原子半徑3、晶體結(jié)構(gòu)的能帶理論4、金屬鍵的本質(zhì)和金屬的一般性質(zhì)第四節(jié)離子晶體和離子鍵1、離子鍵及典型離子化合物2、離子鍵理論3、復(fù)雜離子化合物及其結(jié)構(gòu)簡介第五節(jié)共價鍵型晶體和混合鍵型晶體1、共價型原子晶體2、混合鍵型晶體第六節(jié)分子型晶體和分子間作用力1、分子型晶體2、氫鍵和氫鍵型晶體第七節(jié)X-射線晶體結(jié)構(gòu)分析1、X射線在晶體中的衍射2、衍射方向與晶胞參數(shù)3、衍射強度與晶胞中原子的分布4、晶體結(jié)構(gòu)分析方法簡介教學(xué)要求:1、了解復(fù)雜離子化合物結(jié)構(gòu),氫鍵和氫鍵型晶體,晶體結(jié)構(gòu)分析方法2、理解基本概念,晶體的微觀對稱性,晶體結(jié)構(gòu)的密堆積原理,離子鍵理論3、掌握晶胞及晶胞的二個基本要素,晶面和晶面指標(biāo),金屬晶體的堆積型式和金屬原子半徑,離子的堆積型式和離子半徑,利用勞埃方程和布拉格方程求晶胞參數(shù),晶體的系統(tǒng)消光規(guī)律考核要求:1、掌握晶胞及晶胞的二個基本要素,晶面和晶面指標(biāo).2、金屬晶體的堆積型式和金屬原子半徑,離子的堆積型式和離子半徑,利用勞埃方程和布拉格方程求晶胞參數(shù),晶體的系統(tǒng)消光規(guī)律三、參考書目1、潘道皚等,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,高等教育出版社,1989年第二版。2、徐光憲,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,人民教育出版社,1979年。3、周公度、段連運,《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》,北京大學(xué)出版社,1997年第二版。4、謝有暢、邵美成,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,人民教育出版社,1979年。四、本課程使用教具和現(xiàn)代教育技術(shù)的指導(dǎo)性意見本課程采用課堂講授為主,討論、多媒體教學(xué)、模型和實踐相結(jié)合的多種手段開展教學(xué)。五、課外學(xué)習(xí)(一)課外讀書1、目標(biāo)通過課外書籍的閱讀,鞏固和拓展所學(xué)知識,以便更深入的理解、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(jié)構(gòu)的基本理論、基礎(chǔ)知識,了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系知識,并能合理地解釋一些實際問題。2、閱讀書目1、徐光憲,《結(jié)構(gòu)化學(xué)》,人民教育出版社,1979年。2、周公度,《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》,北京大學(xué)出版社,1997年第二版。3、學(xué)習(xí)要求拓展知識面,進一步鞏固和理解所學(xué)知識點4、時間安排課程結(jié)束后兩個月內(nèi)完成5、評價方式結(jié)果評價(二)課外討論1、目標(biāo)進一步提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和理解能力2、討論內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化學(xué)的體會及其在實際中的應(yīng)用3、討論要求準(zhǔn)確理解所學(xué)知識,句子通順、流利,表達清晰。4、時間安排期中和期末的周末5、評價方式結(jié)果與過程相結(jié)合(三)實踐活動1、目標(biāo)鍛煉學(xué)生對知識點在實際中應(yīng)用的能力2、實踐內(nèi)容運用所學(xué)知識點解釋實際現(xiàn)象3、實踐要求知識點的描述正確,解釋合理4、時間安排期中和期末的周末5、評價方式結(jié)果與過程相結(jié)合(四)課外作業(yè)1、目標(biāo)進一步鞏固和提高學(xué)生對所學(xué)知識的掌握和理解能力2、作業(yè)內(nèi)容對幾個典型實際現(xiàn)象,進行解釋理解3、作業(yè)要求解釋合理、透徹,知識點描述正確4、時間安排與課外討論同時進行5、評價方式結(jié)果評價第三篇:《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)大綱《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)大綱課程中文名稱:結(jié)構(gòu)化學(xué)課程英文名稱:STRUCTURECHEMISTRY總學(xué)時:60講課學(xué)時:60習(xí)題課學(xué)時:0實驗學(xué)時:0上機學(xué)時:0授課對象:理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)本科生先修課程:高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)一、課程教學(xué)目的結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu),以及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的一門基礎(chǔ)科學(xué),是在物理化學(xué)解決反應(yīng)方向、限度和速率問題的基礎(chǔ)上,解決反應(yīng)本質(zhì)問題的科學(xué),是培養(yǎng)跨世紀化學(xué)、化工、生命科學(xué)高素質(zhì)專門人才知識結(jié)構(gòu)和能力的重要組成部分。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生樹立“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的觀點,了解結(jié)構(gòu)化學(xué)研究和解決問題的方法,并掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本知識,從而為以后的學(xué)習(xí)和工作打下必要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第0章緒論(2學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象;學(xué)習(xí)目的;學(xué)習(xí)內(nèi)容;學(xué)習(xí)方法;課程安排及要求;主要參考書。教學(xué)要求:了解結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象和具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容,明確結(jié)構(gòu)化學(xué)在了解反應(yīng)本質(zhì),發(fā)現(xiàn)、合成和提取符合人類一定需要的新物質(zhì),以及推動化學(xué)學(xué)科發(fā)展等多方面的作用。并注重理論聯(lián)系實際,擺脫宏觀現(xiàn)象和傳統(tǒng)觀念的束縛,學(xué)會抽象思維和數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用。第1章量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:微觀粒子的波粒二象性及其特點;測不準(zhǔn)關(guān)系及其應(yīng)用;量子力學(xué)基本假設(shè)(波函數(shù)與幾率,力學(xué)量與算符,薛定諤方程,態(tài)疊加原理,電子自旋);波函數(shù)的合格條件;量子力學(xué)處理問題的一般步驟;一維勢箱中粒子的運動狀態(tài)的描述及其具體的處理方法。教學(xué)要求:了解微粒子(主要是電子)的運動特點,用波函數(shù)描述電子運動狀態(tài)的原因及波函數(shù)的物理意義。掌握能量算符的寫法,理解波函數(shù)的合格條件,熟練掌握用量子力學(xué)處理一維勢箱粒子的方法,并熟記其結(jié)論。第2章原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(16學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:類氫離子體系的薛定諤方程及其簡單求解(坐標(biāo)變換,分離變量,方程求解),波函數(shù)有關(guān)圖形;角動量及量子數(shù)的物理含義;多電子原子結(jié)構(gòu);屏蔽效應(yīng)與鉆穿效應(yīng),基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律,原子光譜項。教學(xué)要求:理解薛定諤方程求解的基本思路,掌握歸一化處理方法,了解復(fù)函數(shù)與實函數(shù)解的關(guān)系,明確四個量子數(shù)的來歷、合理組合及物理含義,熟悉波函數(shù)角度分布圖、電子云角度分布圖、電子云圖、徑向向布函數(shù)圖等圖形的畫法和所能說明的問題。了解多電子原子薛定諤方程各項的含義;多電子波函數(shù)與單電子波函數(shù)的不同;屏蔽效應(yīng),鉆導(dǎo)效應(yīng)及其結(jié)果;原子光譜項的意義及表示方法。掌握多電子原子核外電子的排布規(guī)律以及原子結(jié)構(gòu)與周期系的關(guān)系。第3章分子軌道理論(12學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:氫分子離子的薛定諤方程及其線性變分法處理;分子軌道理論基本要求;分子軌道的類型、符號和能級順序;雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。休克爾分子軌道理論,電荷密度、鍵級、自由價、分子圖及反應(yīng)活性;離域鍵的形成條件;原子軌道對稱守恒原理。教學(xué)要求:掌握氫分子離子的線性變分法處理。了解分子軌道理論的基本要求,了解軌道類型、符號和能級順序,學(xué)會用休分子軌道法處理離域鍵,并掌握求算電荷密度、自由價、鍵級的方法及分子圖表示和分子圖的應(yīng)用。了解分子軌道對稱守恒原理的基本要點以及對反應(yīng)機理的說明。第4章價鍵理論(2學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:價鍵理論基本要點以及對簡單分子的應(yīng)用;雜化軌道理論;價電子對互斥理論。教學(xué)要求:理解價鍵理論的基本要點,掌握用價鍵理論處理簡單分子的方法。理解雜化軌道理論的基本思想,了解Sp3、Sp2、Sp雜化軌道的組成、空間取向以及成鍵能力的大小,學(xué)會判斷等性雜化和不等性雜化,并掌握用價電子對互斥理論判斷一般分子幾何構(gòu)型的方法。第5章配合物的化學(xué)鍵理論(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:配合物的價鏈理論;晶體場理論(中心離子d軌道的分裂,配合物的紫外可見光譜;中心離子d離子的排布;晶體場穩(wěn)定化能;姜-泰勒效應(yīng))。教學(xué)要求:理解配合物價鍵理論,掌握晶體場理論,能夠判斷在不同晶體場中d軌道的分裂情況和d電子的排布情況,并學(xué)會計算晶體場穩(wěn)定比能的方法。第6章分子對稱性與群(16學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:群的定義;同構(gòu)與同態(tài);共軛元素和類;對稱操作群;群的表示;群論在分子軌道理論和雜化軌道理論中的應(yīng)用教學(xué)要求:掌握對稱操作群的定義、分類,會判斷分子所屬點群;了解群的表示;學(xué)會群論在分子軌道理論和雜化軌道理論中的應(yīng)用第7章晶體結(jié)構(gòu)(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:空間點陣與晶體;晶胞中的微粒;晶棱和晶面指標(biāo);晶體的宏觀對稱性;晶體學(xué)點群;晶體的微觀對稱性;實際晶體的缺陷。教學(xué)要求:了解直線、平面和空間點陣結(jié)構(gòu),晶體中微粒的分數(shù)坐標(biāo),晶體的宏觀對稱操作,三大晶族,七大品系,32個點群,230個空間群。掌握布拉格方程應(yīng)用。三、考試權(quán)重平時成績:5-10%;期中考試:5-10%;期末筆試:80-90%第四篇:哈爾濱工業(yè)大學(xué):結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)大綱40學(xué)時《結(jié)構(gòu)化學(xué)》課程教學(xué)大綱課程中文名稱:結(jié)構(gòu)化學(xué)課程英文名稱::STRUCTURECHEMISTRY總學(xué)時:40講課學(xué)時:40習(xí)題課學(xué)時:0實驗學(xué)時:0上機學(xué)時:0授課對象:應(yīng)用化學(xué)系應(yīng)化學(xué)工程與工藝等專業(yè)大三本科生先修課程:高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)一、課程教學(xué)目的結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu),以及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的一門基礎(chǔ)科學(xué),是在物理化學(xué)解決反應(yīng)方向、限度和速率問題的基礎(chǔ)上,解決反應(yīng)本質(zhì)問題的科學(xué),是培養(yǎng)新世紀化學(xué)、化工、生命科學(xué)高素質(zhì)專門人才知識結(jié)構(gòu)和能力的重要組成部分。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生在樹立“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的觀點的基礎(chǔ)上,了解結(jié)構(gòu)化學(xué)研究和解決問題的方法,并掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本知識,為以后的學(xué)習(xí)和工作打下必要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第一章緒論(2學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象;學(xué)習(xí)目的;學(xué)習(xí)內(nèi)容;學(xué)習(xí)方法;課程安排及要求;主要參考書。教學(xué)要求:了解結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象和具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容,明確結(jié)構(gòu)化學(xué)在了解反應(yīng)本質(zhì),發(fā)現(xiàn)、合成和提取符合人類一定需要的新物質(zhì),以及推動化學(xué)學(xué)科發(fā)展等多方面的作用。并注重理論聯(lián)系實際,擺脫宏觀現(xiàn)象和傳統(tǒng)觀念的束縛,學(xué)會抽象思維的方法和數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用。第二章量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(6學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:微觀粒子的波粒二象性及其特點;測不準(zhǔn)關(guān)系及其應(yīng)用;量子力學(xué)基本假設(shè)(波函數(shù)與幾率,力學(xué)量與算符,薛定諤方程,態(tài)疊加原理,電子自旋);波函數(shù)的合格條件;量子力學(xué)處理問題的一般步驟;一維勢箱中粒子運動狀態(tài)的描述及其具體的處理方法。教學(xué)要求:了解微粒子(主要是電子)的運動特點,用波函數(shù)描述電子運動狀態(tài)的原因及波函數(shù)的物理意義。掌握能量算符的寫法,理解波函數(shù)的合格條件,熟練掌握用量子力學(xué)處理一維勢箱粒子的方法,并熟記其結(jié)論。第三章原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(14學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:類氫離子體系薛定諤方程的求解(坐標(biāo)變換,分離變量,方程求解),波函數(shù)有關(guān)圖形;角動量及量子數(shù)的物理意義;多電子原子結(jié)構(gòu);屏蔽效應(yīng)與鉆穿效應(yīng),基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律,原子光譜項。教學(xué)要求:理解薛定諤方程求解的基本思路,掌握歸一化處理方法,了解復(fù)函數(shù)解與實函數(shù)解的關(guān)系,明確四個量子數(shù)的來歷、合理組合及物理含義,熟悉波函數(shù)角度分布圖、電子云角度分布圖、電子云圖、徑向向布函數(shù)圖等圖形的畫法和所能說明的問題。了解多電子原子薛定諤方程各項的含義;多電子波函數(shù)與單電子波函數(shù)的不同;屏蔽效應(yīng)、鉆導(dǎo)效應(yīng)及其所致結(jié)果;原子光譜項的意義及表示方法。掌握多電子原子核外電子的排布規(guī)律以及原子結(jié)構(gòu)與周期系的關(guān)系。第四章分子軌道理論(10學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:氫分子離子的薛定諤方程及其線性變分法處理;分子軌道理論基本要點;分子軌道的類型、符號和能級順序;雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。休克爾分子軌道理論,電荷密度、鍵級、自由價、分子圖及共軛分子的反應(yīng)活性;離域鍵的形成條件;原子軌道對稱守恒原理。教學(xué)要求:掌握氫分子離子的線性變分法處理。了解分子軌道理論的基本要點,了解軌道類型、符號和能級順序,學(xué)會用休克爾分子軌道法處理離域鍵,并掌握求算電荷密度、自由價、鍵級的方法及分子圖表示與應(yīng)用。了解分子軌道對稱守恒原理的基本要點以及對反應(yīng)機理的說明。第五章價鍵理論(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:價鍵理論基本要點以及對簡單分子的應(yīng)用;雜化軌道理論;價電子對互斥理論。教學(xué)要求:理解價鍵理論的基本要點,掌握用價鍵理論處理簡單分子的方法。理解雜化軌道理論的基本思想,了解Sp、Sp、Sp雜化軌道的組成、空間取向以及成鍵能力的大小,學(xué)會判斷等性雜化和不等性雜化,并掌握用價電子對互斥理論判斷一般分子幾何構(gòu)型的方法。第六章配合物的化學(xué)鍵理論(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:配合物的價鍵理論;晶體場理論(中心離子d軌道的分裂,配合物的紫外可見光譜;中心離子d電子的排布;晶體場穩(wěn)定化能;姜-泰勒效應(yīng))。教學(xué)要求:理解配合物價鍵理論,掌握晶體場理論,能夠判斷在不同晶體場中d軌道的分裂情況和d電子的排布情況,并學(xué)會計算晶體場穩(wěn)定化能的方法。60學(xué)時《結(jié)構(gòu)化學(xué)》教學(xué)大綱課程中文名稱:結(jié)構(gòu)化學(xué)課程英文名稱:STRUCTURECHEMISTRY總學(xué)時:60講課學(xué)時:60實驗學(xué)時:0上機學(xué)時:0授課對象:理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系應(yīng)用化學(xué)專業(yè)、材料化學(xué)專業(yè)本科生先修課程:高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、物理化學(xué)一、課程教學(xué)目的結(jié)構(gòu)化學(xué)是研究原子、分子和晶體結(jié)構(gòu),以及結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的一門基礎(chǔ)科學(xué),是在物理化學(xué)解決反應(yīng)方向、限度和速率問題的基礎(chǔ)上,解決反應(yīng)本質(zhì)問題的科學(xué),是培養(yǎng)跨世紀化學(xué)、化工、生命科學(xué)高素質(zhì)專門人才知識結(jié)構(gòu)和能力的重要組成部分。本課程旨在培養(yǎng)學(xué)生樹立“結(jié)構(gòu)化學(xué)”的觀點,了解結(jié)構(gòu)化學(xué)研究和解決問題的方法,并掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本知識,從而為以后的學(xué)習(xí)和工作打下必要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求第一章緒論(2學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象;學(xué)習(xí)目的;學(xué)習(xí)內(nèi)容;學(xué)習(xí)方法;課程安排及要求;主要參考書。教學(xué)要求:了解結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究對象和具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容,明確結(jié)構(gòu)化學(xué)在了解反應(yīng)本質(zhì),發(fā)現(xiàn)、合成和提取符合人類一定需要的新物質(zhì),以及推動化學(xué)學(xué)科發(fā)展等多方面的作用。并注重理論聯(lián)系實際,擺脫宏觀現(xiàn)象和傳統(tǒng)觀念的束縛,學(xué)會抽象思維和數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用。第二章量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(8學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:微觀粒子的波粒二象性及其特點;測不準(zhǔn)關(guān)系及其應(yīng)用;量子力學(xué)基本假設(shè)(波函數(shù)與幾率,力學(xué)量與算符,薛定諤方程,態(tài)疊加原理,電子自旋);波函數(shù)的合格條件;量子力學(xué)處理問題的一般步驟;一維勢箱中粒子的運動狀態(tài)的描述及其具體的處理方法。教學(xué)要求:了解微粒子(主要是電子)的運動特點,用波函數(shù)描述電子運動狀態(tài)的原因及波函數(shù)的物理意義。掌握能量算符的寫法,理解波函數(shù)的合格條件,熟練掌握用量子力學(xué)處理一維勢箱粒子的方法,并熟記其結(jié)論。第三章原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)(14學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:類氫離子體系的薛定諤方程及其簡單求解(坐標(biāo)變換,分離變量,方程求解),波函數(shù)有關(guān)圖形;角動量及量子數(shù)的物理含義;多電子原子結(jié)構(gòu);屏蔽效應(yīng)與鉆穿效應(yīng),基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律,原子光譜項。教學(xué)要求:理解薛定諤方程求解的基本思路,掌握歸一化處理方法,了解復(fù)函數(shù)與實函數(shù)解的關(guān)系,明確四個量子數(shù)的來歷、合理組合及物理含義,熟悉波函數(shù)角度分布圖、電子云角度分布圖、電子云圖、徑向向布函數(shù)圖等圖形的畫法和所能說明的問題。了解多電子原子薛定諤方程各項的含義;多電子波函數(shù)與單電子波函數(shù)的不同;屏蔽效應(yīng),鉆導(dǎo)效應(yīng)及其結(jié)果;原子光譜項的意義及表示方法。掌握多電子原子核外電子的排布規(guī)律以及原子結(jié)構(gòu)與周期系的關(guān)系。第四章分子軌道理論(12學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:氫分子離子的薛定諤方程及其線性變分法處理;分子軌道理論基本要求;分子軌道的類型、符號和能級順序;雙原子分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。休克爾分子軌道理論,電荷密度、鍵級、自由價、分子圖及反應(yīng)活性;離域鍵的形成條件;原子軌道對稱守恒原理。32教學(xué)要求:掌握氫分子離子的線性變分法處理。了解分子軌道理論的基本要求,了解軌道類型、符號和能級順序,學(xué)會用休分子軌道法處理離域鍵,并掌握求算電荷密度、自由價、鍵級的方法及分子圖表示和分子圖的應(yīng)用。了解分子軌道對稱守恒原理的基本要點以及對反應(yīng)機理的說明。第五章價鍵理論(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:價鍵理論基本要點以及對簡單分子的應(yīng)用;雜化軌道理論;價電子對互斥理論。教學(xué)要求:理解價鍵理論的基本要點,掌握用價鍵理論處理簡單分子的方法。理解雜化32軌道理論的基本思想,了解Sp、Sp、Sp雜化軌道的組成、空間取向以及成鍵能力的大小,學(xué)會判斷等性雜化和不等性雜化,并掌握用價電子對互斥理論判斷一般分子幾何構(gòu)型的方法。第六章配合物的化學(xué)鍵理論(4學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:配合物的價鏈理論;晶體場理論(中心離子d軌道的分裂,配合物的紫外可見光譜;中心離子d離子的排布;晶體場穩(wěn)定化能;姜-泰勒效應(yīng))。教學(xué)要求:理解配合物價鍵理論,掌握晶體場理論,能夠判斷在不同晶體場中d軌道的分裂情況和d電子的排布情況,并學(xué)會計算晶體場穩(wěn)定比能的方法。第七章晶體結(jié)構(gòu)(8學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:空間點陣與晶體;晶胞中的微粒;晶棱和晶面指標(biāo);晶體的宏觀對稱性;晶體學(xué)點群;晶體的微觀對稱性;實際晶體的缺陷。教學(xué)要求:了解直線、平面和空間點陣結(jié)構(gòu),晶體中微粒的分數(shù)坐標(biāo),晶體的宏觀對稱操作,三大晶族,七大品系,32個點群,230個空間群。掌握布拉粒格方程應(yīng)用。第八章結(jié)構(gòu)分析方法(8學(xué)時)教學(xué)內(nèi)容:X-射線衍射法;電子吸收譜,質(zhì)譜,拉曼光譜。教學(xué)要求:掌握分析原理和具體分析方法。第五篇:結(jié)構(gòu)素描教學(xué)大綱結(jié)構(gòu)素描一、課程開設(shè)的意義、作用和地位結(jié)構(gòu)素描是藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的必修課程和基礎(chǔ)課程。結(jié)構(gòu)素描基礎(chǔ)課
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