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结构化学教学大纲

第一篇：结构化学教学大纲甘肃民族师范学院化学专业课程教学大纲结构化学一、说明（一）课程性质结构化学是四年制化学本科专业的必修基础理论课程。结构化学主要研究原子、分子及晶体的结构以及它们与物质的物理、化学性质的关系。（二）教学目的使学生掌握微观物质运动的基本规律，获得原子、分子及晶体结构的基本理论、基础知识，了解物质的结构与性能关系，了解研究分子和晶体结构的近代物理方法的基本原理，加深对前修课程，如无机化学、有机化学等的有关内容的理解，为后续课程的学习打下必要的基础；通过本课程的学习，培养学生能从结构化学与物质性质（性能）相互关系的基本规律出发，分析和解决问题。从而提高学生运用结构化学的原理和方法来分析问题解决问题的能力，进一步培养他们的辩证唯物主义世界观，以期能更好的完成中学化学的教学任务以及更好的从事科学研究。（三）教学内容第0章绪论第1章量子力学基础和原子结构第2章共价键理论与分子结构第3章配位场理论和络合物结构第4章分子结构测定方法的原理及应用第5章晶体结构（四）教学时数60学时（五）教学方式主要采用课堂教学、习题课教学、课外辅导，以及测试、考查、考试等方法。并尽可能地充分利用图表、模型等形象化和电化教具，务使讲授具体、直观、生动，但应注意防止引起某些片面性和科学性的错误。二、本文第0章绪论教学要点：量子力学发展简史及学习方法教学时数：学时教学内容：第一节本课程的地位和作用、主要内容第二节量子力学发展简史及学习方法考核要求：了解量子力学发展史第一章量子力学基础和原子结构教学要点：1、以一维势箱模型、类氢离子体系为例，重点讲解量子力学处理微观体系的思想、模型和方法2、类氢体系波函数、量子数及其应用教学时数：14学时教学内容：第一节经典物理学的困难、量子力学的诞生、微观粒子运动特征1、三个著名实验解释微观粒子运动特征——量子论诞生2、实物微粒运动状态的波粒二象性、德布罗意关系式和物质波及统计解释3、不确定关系（测不准原理）第二节量子力学基本假设、微观粒子运动状态的表示方法及薛定谔方程1、波函数和微观粒子的状态2、算符和力学量3、本征值、本征函数和本征方程4、薛定谔方程的算符表达式5、态叠加原理第三节一维势箱粒子的薛定谔方程及解1、一维势箱模型、体系薛定谔方程及解2、一维势箱粒子薛定谔方程解的讨论3、一维势箱体系结论的应用第四节氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程及解1、氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程（直角坐标、球坐标）2、氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程的解（变量分离法、基态解、一般解）3、氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程解的讨论（量子数、波函数）第五节波函数与电子云的图形表示法界面图、等值图、径向分布图和角度分布图第六节多电子原子结构理论的轨道近似模型——原子轨道1、多电子原子体系的薛定谔方程2、轨道近似、中心力场近似模型、半经验处理——屏蔽模型3、方程解的讨论第七节电子自旋1、自旋问题的提出2、自旋波函数、自旋-轨道、完全波函数概念3、行列式波函数和保里原理第八节原子整体的状态与原子光谱项1、原子整体状态的描述（原子的量子数、角动量的耦合）2、原子光谱与原子光谱项（原子光谱、原子光谱项推求、原子光谱项对应能级的相对大小、光谱选律）第九节核外电子排布与元素周期律（自学）教学要求：1、了解微观粒子运动的特点，量子力学处理微观体系的基本方法和步骤2、理解量子力学基本假设中的概念和假设的内容、基本概念、解一维势箱体系、类氢体系薛定谔方程的数学方法3、掌握德·布罗意关系式；一维势箱体系薛定谔方程解、解的意义及应用类氢体系量子数的取值和意义，能量、角动量及其分量的计算，波函数与电子云的各种图示法，中心力场近似模型的思想，原子轨道和电子自旋的概念，行列式波函数考核要求：1、掌握德·布罗意关系式；一维势箱体系薛定谔方程解、解的意义及应用2、掌握类氢体系量子数的取值和意义，能量、角动量及其分量的计算，波函数与电子云的各种图示法，中心力场近似模型的思想，原子轨道和电子自旋的概念，行列式波函数第二章共价键理论与分子结构教学要点：1、线性变分法处理氢分子离子体系2、同核双原子分子的结构3、HMO理论的基本要点4、分子对称性与分子点群教学时数：14学时教学内容：+第一节H2的分子轨道和共价键的本质1、氢分子离子的薛定谔方程（定核近似与势能曲线）2、氢分子离子的量子力学近似处理——线性变分法3、氢分子离子薛定谔方程解的讨论（三个积分、能量曲线）4、氢分子离子波函数、分子轨道概念、共价键的本质第二节分子轨道理论1、分子轨道理论的要点2、原子轨道线性组合为分子轨道法（LCAO-MO）3、分子轨道的类型、符号和能级顺序第三节双原子分子结构1、同核双原子分子2、异核双原子分子第四节杂化轨道理论1、杂化轨道理论内容2、sp、sp2、sp3、