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《结构化学》课程大纲
课程英文名称:Structural Chemistry
课程编号: 适用专业:化学本科
学时数:63 学分数: 执笔者:毕慧敏
一、课程的性质和目的
结构化学(亦称物质结构)是化学系的一门基础理论课。化学中很多重要的理论问题和物理测试方法都以物质结构的基本概念,基础理论和基本方法为基础。通过物质结构的教学,使学生了解在原子,分子和晶体层次上微观粒子的运动规律和结构;理解“结构决定性能,性能反映结构”的相互关系;清楚某些实验方法的基本原理。一方面对先行课(如“无机化学”、“有机化学”、物理化学)中某些内容加深理解,另一方面为后继课和科学研究打下必要的理论基础。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,以期能更好的从事科学研究。
二、课程教学内容
主要教学内容及课时分配:
本课程总学时数为64学时,具体分配如下:
序号教学内容讲授学时
1 绪论 1
2 第一章量子力学基础知识 12
3 第二章原子的结构和性质 12
4 第三章共价键和双原子分子的结构化学 8
5 第四章分子的对称性 4
6 第五章多原子分子的结构和性质 8
7 第六章配位化合物的结构和性质8
8 第七章晶体的点阵结构和晶体的性质 8
9 第八章金属的结构和性质1
10 第九章离子化合物的结构化学1
学时合计 63
三、课程教学的基本要求
总体要求:
1、弄清原子、分子和晶体中电子运动的基本规律,了解用量子力学原理研究原子、分子结构的基本方法,理解波函数和微观体系的运动状态的描述方法。
2、解用量子力学研究分子结构和配合物结构的基本方法,掌握分子轨道理论和晶体场理论和基本原理,深入了解化学键的本质,理解分子电子结构和化学性质间的相互关系,初步了解研究分子对称性的概念及其在研究分子结构中的作用。

3、了解研究分子结构的近代物理实验方法的基本原理。
4、了解晶体点阵结构和晶体的对称性。
各章具体要求如下:
第一章量子力学基础知识
基本要求:
了解标志着量子力学开端的三个实验:黒体辐射和能量量子化,光电效应和光子学说,氢原子光谱。
理解实物微粒的波粒二象性,掌握德布罗意关系式。
理解不确定度关系,掌握不确定度关系式。
理解量子力学基本假设,掌握波函数的形式、取值、奇偶性,波函数的模的平方的物理意义。熟练掌握合格波函数的三个条件。
了解线性自厄算符的概念,掌握常用物理量及其算符。
理解本征态、本征值和Schrodinger方程的概念,熟练掌握哈密顿算符及不含时薛定谔方程的形式。
理解态叠加原理,明确本征态的物理量的平均值的计算公式,了解废本征态的物理量的平均值的计算公式。
理解Pauli(泡利)原理。
理解一维势箱的Schrodinger方程,明确其解方程过程,熟练掌握其波函数与能量公式及一维势箱中粒子的共同特征,明确三维势箱的波函数及其能量公式,掌握立方势箱的波函数及能量公式、简并态、简并度的概念及运算。
基本内容:
黒体辐射和能量量子化,光电效应和光子学说,实物微粒的波粒二象性,不确定度关系,波函数和微观粒子的状态,物理量和算符,本征态、本征值和Schrodinger方程,态叠加原理,Pauli(泡利)原理,箱中粒子的Schr