结构化学课程教学大纲-楚雄师范学院.DOC

楚雄师范学院化学与生命科学系 科学教育专业结构化学（理论）课程教学大纲 课程基本信息 课程代码 032306004 课程中文名称 结构化学 课程英文名称 Struatural Chemistry 课程性质 专业选修课程 使用专业 化学教育 开课学期 第六学期 总学时 50 总学分 3 预修课程 普通化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理 课程简介 本课程是化学教育专业第四学年开设的一门必修课程，54学时，3学分。它是一门在原子、分子水平上讨论物质微观结构的课程。它以量子化学为基础，结合无机化学、有机化学的实验事实，讨论原子、分子的化学键理论。主要内容包括四大部分：量子力学基础、原子结构、分子结构（双原子、多原子分子）、晶体结构（金属、离子晶体）。 教材建议：周公度、段连运等编《结构化学基础》（第四版）。北京大学出版社 参考书 1、林梦海、林银钟等编《结构化学基础》 2005年，高等教育出版社。 2、夏树伟、夏少武主编 《简明结构化学学习指导》化学工业出版社2004 3、周公度、段连运等编《结构化学基础习题解》北京大学出版社 二、课程性质、目的及总体教学要求 课程的基本特性 结构化学是一门在原子、分子水平上讨论物质微观结构的课程。它是以量子化学为基础，结合无机化学、有机化学的实验事实，讨论原子、分子有化学键理论。主要内容包括四大部分：量子力学基础、原子结构、分子结构（双原子、多原子分子）、晶体结构（金属、离子晶体）。教材注重介绍结构化学的基本原理，同时也反映结构化学的新成就、新进展。 本书主要内容：量子力学基础、原子结构、分子对称性与点群、双原子分子、多原子分子结构、晶体学基础、金属和合金结构、离子化合物等内容。 课程的教学目的：要求学生在掌握无机化学、有机化学、分析化学等专业基础课程和高等数学、大学物理 、线性代数等课程基础本课程阐述原子间以什么样的结合力形成分子、原子的组成及连接方式是怎样决定分子的几何构型，并表现出独特的物理与化学性质微观粒子量子力学的基本假设，势箱中自由粒子的运动状态（波函数、能量）。波函数薛定谔方程了解微观粒子的波粒二象性。H原子薛定谔方程的求解，了解原子结构中量子数的来源，类氢离子波函数的图形及其物理意义掌握多电子原子的原子轨道能级、电离能的求解基态原子谱项的推算H原子薛定谔方程的求解原子谱项chrodinger方程的建立和解法，变数分离法， R、Φ、Θ方程的解chrodinger方程表达式， R、Φ、Θ方程的解Φ方程的解 2.1 .4 单电子原子的波函数 第二节 量子数的物理意义（1课时） 了解：总量子数和总磁量子数。 理解：自旋量子数、轨道角动量、自旋角动量等概念。 掌握：四个量子数的取值、意义。 灵活运用：氢原子的能量计算公式应用 主要内容： 2.2 量子数的物理意义 第三节 波函数图和图图和图　的chrodinger方程及其近似解的方法。 理解：单电子近似、自洽场法、屏蔽效应、钻穿效应等概念。 掌握：原子轨道能和电子结合能的实验测定，电子互斥能对基态原子电子组态的影响。 灵活运用：由屏蔽常数近似计算原子轨道能。 主要内容： 2.4.1 多电子原子的Schrodinger方程及其近似解 2.4.2 原子轨道能和电子结合能 2.4.3 基态原子的电子排布 第五节 　的的的使学生了解化学键理论的三大流派变分法处理H2+，用分子轨道理论讨论同核、异核双原子分子分子轨道必须满足三个条件；σ、π、δ轨道的特点。异核双原子分子化学键H2+的结构和共价键的本质 3.3 分子轨道理论和双原子分子化学键H2+的结构和共价键的本质（3课时） 了解：H2+的Schrodinger方程的原子单位表示式，变分法解H2+的Schrodinger方程的方法。 理解：Born-Oppenheimer近似、库仑积分、交换积分、重叠积分。 掌握：H2+的能量及函数表示式、共价键的本质 主要内容： 3.2.1 H2+的Schrodinger方程 3.2.2 变分法chrodinger方程 3.2.3 Haa、Hbb、Sab的物理意义 3.2.4 共价键的本质 第三节 分子轨道理论和双原子分子H2+的Schrodinger方程的原子单位表示式，变分法解H2+的Schrodinger方程的方法。 理解：分子轨道、成键轨道、反键轨道、非键轨道、σ轨道、π、δ同核双原子分子双原子分子同核双原子分子异核双原子分子价电子对互斥理论离域中心原子spn杂化和dspn、d2spn杂化离域Π键化合物的结构与性质的关系HMO方法求解共轭体系分子轨道、能级和分子图硼烷等缺电子化合物的多中心键离域Π