第一篇:結構化學小結
結構化學小結
1、結構化學小結
結束了一年的物理化學課程,終于迎來了傳說中的專業課,這里面最難的據說就是結構化學。老師第一節課開場便是對上一年紀學生成績的總結,給我們一個下馬威似的警告:不學就肯定不會過。于是我們經歷了從開始的將信將疑半信半疑到后來的深信不疑,對這片不曾涉足的微觀領域以嘆為觀止的心態仰視,然后俯首自求多福似地祈求從字里行間尋出熟悉的味道,終于,在無機化學和物理化學的痕跡中逐漸認識了這位蛋白質似的先生,也了解到原來所謂的結構化學真的是化學的結構框架,從前的結論也找到了前因,在化學潛游中愈行越深愈行愈遠。
都說結構化學課程在化學專業課程中具有重要的地位,它不僅有利于完善我們的化學專業知識結構,而且還可以培養我們探討宏觀世界,微觀世界及其相對聯系的思維能力。它主要是反映20世紀20年代以來,人們在研究物質微觀體系得出的許多重要的化學知識和規律,而主要的核心內容是從微觀的角度探討物質的結構與性能間的關系。所以在學習過程中,既需要有嚴密的邏輯思維能力,還要有較好的空間想象能力,不僅要有一定的數學、物理基礎,還要有與化學專業相關的基礎知識,才能從化學的角度認識物質結構與性能的本質問題。這對我這樣并不是十分聰明,基礎功也不是那么扎實的學生來說,這無疑是一個巨大的挑戰。
可是上課時候因為不懂或是懶惰造成的溜號還是終止于老師課堂提問這武器,為了不至于被低著頭紅著臉說不會得六十,我們還是應激出了復習并且上課認真聽講記筆記,這確實對課程的學習有很大的幫助,也漸漸養成了積極思考的習慣,雖然學習和理解還是會出現各種問題,但是習慣就是一輩子的財富,所以我們學著珍惜。
可是捫心自問我做的并不好,有很多弄不懂的地方沒有及時疏通,復習也不是那么到位,期末的糾結證實了長期以來的憂慮,總也不能算是對得起老師對得起自己,不過一定會再接再厲,為化學學習填上重彩的一筆。
關于老師的教學授課,我似乎并沒有什么發言權,畢竟進入大學伊始就被告知大學的老師授課都是很有個人風格的,而風格既是不分優劣,我們自然會在逐漸適應中找到自己的學習之道,慢慢地歷練成長可能才是進入大學的真正目標,所以接受就是一切,評價也許并不十分需要我們的參與。但是關于這門課程,我確實認識到了它的“不好相處”,知識點細碎而且需要記憶的極多,對邏輯要求也并沒有任何程度的降低,就像高中時候的文理小綜合再綜合了一下,是一整個知識體系的濃縮,而不僅僅是一門學科??但是,困難總是會激起斗志,難題是進步的階梯。
如果說對于結構的學習有什么樣的期待的話,就是希望課時能多些,還是有很多內容被帶過,雖然都是非重點,但是了解應該也會很有趣,自己看的話也不是很容易,所以就許下這個愿。
還有就是期待早日能看到老師編的書!
2、結構化學小結
在沒上這門課之前,就聽說了一句化學界流傳很廣的話:學了有機化學才知道無機化學如此簡單,學了物理化學才知道有機化學如此簡單,學了結構化學,才知道物理化學如此簡單,學了量子化學,才知道結構化學如此簡單。
經過了這一年的學習,體驗過后才發現這幾句話是非常有道理的,和大多數人一樣,起初都認為結構化學難學,難懂。可從第二大節課開始,自己就改變了看法,上課努力的去聽,課后及時復習,就這樣,自己第二節課懵懵懂懂的聽懂了一些內容,再看看周圍的同學,依然很困惑,由于自己天生對難的東西比較感興趣,越難,寧可花費很長時間,也要弄懂,憑著這種不達目的不罷休的精神,第二節課我收獲了很多,最主要的是聽得懂老師講課的時候,心里有種滿足感,成就感。
時間過得真快,給我感觸最深的是老師的一句話:結構化學要想弄懂,必須得多花時間,講三節課,我們就得用7節課的時間去預習,甚至老師也要在給我們講課前,花費好長時間提前看一遍書。這句話為什么我會印象這么深呢?因為我不僅聽了,而且實踐了,這句話帶給我是結構化學學習效率成倍的增長,正因為這句話,使我真真的感受到了我付出一天,兩天,去圖書館查找各種資料聽懂了老師一節課的欣喜,也使我真真感受到書包里背著高數,量子化學,結構化學參考書,結構化學課本,結構化學課件滿滿一書包書,去自習室看幾個小時,結果做出一道波函數求解題的快樂,;真是由于這句話讓我學起結構化學很輕松,覺得不是很難,起初需要用一天甚至兩天的時間去看結構化學,后來,幾個小時,半天就可以弄懂大部分內容。
在本學期眾多課程里面,個人覺得結構化學是最有魅力的。因為它帶給我們是一個肉眼看不見的世界,我們可以盡情的發揮自己的想象力想象原子結構,電子的運動,在這個世界里,沒有誰對誰錯,在這個世界里,誰也不會質疑我們,因為我們在結構化學所學的一切要不就是前人的一些理論可以解釋化學現象,要不就是儀器測定出來的數值。再者,這是空間想象力很強的一門學科,這是對思維的挑戰,也是對自己學習知識能力最好的一種肯定,在這里,你可以想象七大晶系,可以想象在各種各樣對稱操作下分子的改變,可以想象金屬的結構,可以想象電子圍繞核是如何運動的,可以想象原子軌道雜化后各個軌道是如何發生變化的,對于我來說,只要想通其中的一些,自己就很滿足,自己學習知識的能力也就得到了肯定。
學化學的人都知道,位,構,性三者相互聯系,相互作用,用結構可以解釋性質,用性質可以反推出物質的結構,通過結構和性質的學習,我們就可以制造出一些新結構,讓它產生些人類所需要的性質。通過結構化學的學習才明白導體為什么能夠導電,絕緣體為什么會絕緣,這是由于導體的軌道上存在單電子,給一定能量后,能發生電子躍遷,而絕緣體只存在滿帶和空帶,另外滿帶和空帶能級差很大,因此不能電子躍遷,也不能導電。也明白了什么是晶體,什么是無定型;也明白了為什么液體的沸點很高,為什么有些液體的沸點很低??這些東西自從學了結構化學后,逐漸的便的清晰起來,也在自己的大腦里形成了知識網絡。
學了結構化學感觸最深的應該說是“基礎”二字,我們現在所學的只能稱為基礎,只是皮毛而已,如果這些東西,我們都搞不懂,很難做大事。不論哪一個單元,學的都是基礎,量子力學接觸,原子光譜,分子光譜基礎,晶體學基礎,群論基礎,金屬結構基礎,配位化學基礎??,私底下每一章自己都找過對應的系統的課本看過,就比如說晶體學基礎,就拿我們所用的周公度版本的結構化學第五版和晶體學專業課本相比,才發現我們好多東西都沒提到,而且晶體學并不像我們結構化學基礎那么簡單,230個空間群是如何的對于我們來說是不要求掌握的,晶軸,晶面,晶向,這些我們只是簡單地提一下而已,而且我們只需要掌握最簡單的立方晶系就可以了,所以,從課程的內容,我們需要掌握的程度來看,我們真的學的只是基礎,不難!如果我們連這么一點點小挫折,都退縮,那我們的將來是可想而知的,每次上課的時候,聽到老師說基礎二字,就有很大一部分同學唉聲嘆氣,或者驚嘆,或者抱怨,可仔細想想,如果我們多花費一點游玩的時間用在結構化學上,或許不再認為老師說的基礎二字是夸張。
學習結構化學,覺得方法特別的重要。尤其是上課認真聽講,因為課堂的內容有時候你用三倍的時間去補救,也不一定能補救回來,老師在課堂上用特別有限的時間將最重要的知識串成一個個知識點,而且為了讓我們讓一些難點掌握,更會講一些課本上沒有的東西,這些,在課下能補救得了嗎?另外就是乘熱打鐵,意思就是說對老師講過的知識在課下,盡量復習,這樣能及時的鞏固,更能將知識點串在一起。我們一般結構化學課程是在周五下午,如果那時候為了早吃一點飯,而不去再看一次課本,這樣的機會一旦失去是不會再有的,在老師的講課的話語,自己的靈感還沒有消失之前,完成對結構化學的復習是最節省時間的,也是復習效率最高,最不容易遺忘的時候。一旦老師講課的聲音不再,靈感消失,要想達到同樣的復習效率談何容易。
最重要的一點,也是決定你結構化學能不能聽的懂,學的好不好的最重要的因素就是能靜得下心來看書,有不怕困難的勇氣,和看不懂還能努力去看的毅力和耐心。記得剛開始上第一節課時,算符,波函數,態疊加原理。。聽了三節課,完全沒聽懂一個字,更不知道老師在講什么,只是很佩服老師對于如此難的內容可以講的如此輕松。但心里還有另外一個想法,如果我連第一節課都聽不懂,那將來的課程,我該如何?而且老師也是人,不是神,他能講的條理分明,為何我連弄懂都做不到,為了明白這門課,背上了高數,無機化學,結構化學,量子化學,在圖書館苦戰了一天后,終于了解了老師到底講的是什么東西,后來,日復一日,自己也形成了這個習慣,每周都會抽取很大一部分時間去看特別有魅力的結構化學,就這樣,自己的綜合實力提高了,結構化學也不再是一件難事,而且自己得到了從其他課程沒有得到的快樂,得到了從其他課程沒有得到的成就感。
有付出可能收獲很少,但是沒付出肯定沒收獲。結構化學雖然學了很多偉人,例如poaling,Schr?dinger,Heisenberg但我并不崇拜他們,因為他們的成就源于他們的付出,他們可以為了科學熬夜,不吃飯,也可以為了科學一直呆在實驗室,更可以為了科學滿滿的驗算,推論了幾個草稿本,或者失敗了n多次。我們沒能付出這么多,所以我們才和偉人是有很大差距的,當然,不可否認他們特別聰明。但是我們可以這樣想,雖然上天沒有賜予我們聰慧的大腦,但是上天同樣給予我們每個人四肢,勤勞的雙手,可以思考的大腦,我們可以付出來縮小差距。因為我們別無選擇,有付出不一定有收獲,但沒付出就一定沒收獲,我們雖然沒有像結構化學偉人一樣提出一個或多個舉世矚目的成就,但是我們至少可以認真完成自己的結構化學作業,能想得通結構化學課本上的內容,能夠會做結構化學的習題。
這樣多多少少一點付出,總會讓自己感到一點成就感的,有句話叫做量變決定質變,我們之所以沒成為偉人,更是由于我們量的積累遠遠的還不夠,如果我們連這些偉人的理論都看不懂,那將來如何推翻他們的理論,建立新的理論,有一句特別經典的話:要想呼吁和平,必須制止原子彈,要想制止原子彈,必須制造原子彈(這句話是在20世紀60年代毛澤東主席說過的),這句話同樣適用于結構化學,也適用于其他領域,或許可以夸張的這么說:我們每個人都有成為偉人的機會,一些人因為畢生缺乏當偉人的夢想而失去資格,一些人因為量的積累不夠而失去資格,一些人因為在成功的路上退縮了,放棄了而失去了資格。所以在這個大千世界中,只有少部分人成功了,少部分人成了偉人。
換個角度想想,如果我們樹立在不久的將來做偉人的夢想,即使自己失敗了,沒有當成為偉人,但自己的付出,自己在追求偉人的路上拼搏所得到的才華,經驗已足夠讓你在整個社會立足,這也未嘗不是理想的結果。poaling,Schr?dinger,Heisenberg總結他們成功的原因,總有一點是相同的,他們比平常人努力白倍,千倍,發瘋的追求科學真理,才換來他們的成功,也換來人類文明史上小小的一步。
總而言之,成功離我們并不遙遠,結構化學雖然難,但是用心學,有像偉人一樣發瘋的追求的勇氣,和科學的學習方法,我們最終會體會到成就感,滿足感。這些是其他課程不能帶給我們的。
3、《結構化學》課程模擬教學小結
《結構化學》是一門化學專業的必修課,也是材料等專業的重要基礎課,已成為從事化學、材料和物理專業深入研究材料特性的一把鑰匙。但由于該門課是從微觀結構研究原子、分子和晶體的結構及其與性能的關系,與宏觀世界對物質的認識有很大差異,進而使學生感覺該門課抽象、復雜甚至混亂。因此,本文將主要對該門課的特點及其存在的問題進行教學方式、方法上的探討。
一、課程特點及難點
《結構化學》課程包含兩個核心內容:一是描述微觀粒子運動規律的波函數,即原子軌道和分子軌道,通過軌道的相互作用了解化學鍵的本質;二是分子和晶體中原子的空間排布,了解分子和晶體的立體結構。與其它化學課程不同,該門課看物質的角度不同,涵蓋的相關知識多,內容涉及面廣,如需具備高等數學、無機化學、有機化學、物理化學及量子力學等知識,同時包含的新概念比較多,如波函數,雜化軌道,點陣。
在教學過程中發現,學生普遍感到這門課很難,有的同學在學習過程中很快跟不上老師講解的速度,相當一部分學生死記硬背,甚至有個別學生由于太難太抽象而放棄對該門課程的繼續學習。事實上,這個問題的源頭在于學生對該門課基礎知識理解的不足,具體來講,很多學生不明白什么是波函數,什么是晶體。因此,如何更好地理解與數學和量子力學有關的波函數概念和不同于分子的固體的晶體結構成為學生學習的兩大難點。
二、教學中存在的問題
(一)學生學習興趣低
造成學生學習興趣低的原因很多。從學生角度來看,部分學生學習態度不端正,學習的目的只是為了應付考試,并且由于課程本身的特點造成學生對該門課產生誤解,從心理上學生覺得該門課抽象、難學、難懂,導致學習非常被動,最終學習效果較差;從教師的角度看,教學方法必須要求多元化,如果不同的教學內容使用同一種教學方式,尤其對該門課難懂的波函數,如果使用文字的方法來講解,勢必會使教學效果差,學生學習興趣低下。如何提高學生學習的積極性和主動性,是值得授課老師深入思考和探討的重要課題。
(二)教學方法
目前,對該門課的教學方法主要使用板書和多媒體形式講解。這些方法有如下幾個缺點:
1、缺少學生的參與,課題氣氛呆板;
2、對具有立體空間結構的可觀性差,學生理解受到限制;
3、對數字化的波函數缺乏形象化的表示,成為學習該門課其它知識的瓶頸。這些將阻礙學生學習的積極性和對所學知識的理解。因此,授課教師需要在教學方法上根據課程內容進行個性化的調整。
三、解決措施
該門課不像有機和分析等化學課程,沒有實驗教學部分,因此,學生對所學知識的理解消化受到很大限制。為了提高教學質量,提高學生的綜合素質,提出以下措施。
(一)引入實驗教學
由于高等教育教學改革的不斷深化,該門課程的課時數明顯減少,即使采取板書、多媒體和演示相結合的講述方式完成該課程系統的教學也已經變得較為困難。因此,在教學方式上,我們需要做進一步的改進。通過教學,發現采用一種新型方法,即類似實驗教學的方式對該門課的教學效果能達到事半功倍的效果。為了清晰地闡述這一方法,本文通過舉例的方式來說明。現以二氧化碳分子中存在的兩個離域π鍵為例來說明。在使用板書或多媒體教學中,老師的分析可能如下:
假設二氧化碳分子在直角坐標系的x軸上,碳原子有4個價電子,氧原子有6個價電子,分子中的兩個氧原子分別表示為O1和O2。碳和氧原子采用spx雜化,碳和每個氧原子形成σ鍵,每個氧原子的另一個spx雜化軌道被其上的一對孤對電子占據。碳原子剩余的兩個電子,分別占據在py和pz軌道上。
氧原子剩余的三個電子中,如果O1原子中一對孤對電子占據在py軌道上,另一個電子必將占據在pz軌道上,它的pz電子將會與碳原子的pz電子形成πz鍵,那么碳原子的另一個py電子必將與O2原子的一個py電子形成πy鍵,此時,在O2原子中pz軌道上必須安排一對孤對電子,那么,O2中由孤對電子占據的pz軌道將會與碳和O1原子形成的πz軌道重疊,形成π4z3離域鍵,O1中由孤對電子占據的py軌道將會與碳和O2原子形成的πy軌道重疊,形成π4y3離域鍵。
此時老師可能會將這兩個離域π鍵的圖片放在多媒體中。但大部分學生聽完之后,由于不能看到一個三維的直觀圖像,而且講起來描述語言頗多,最終教學效果不佳。
如果我們利用一種軟件,如Chem3D和Dmol3,通過計算得到二氧化碳分子的各個σ和離域π鍵的三維空間構象,通過空間旋轉可以讓學生清晰看到碳與氧原子之間的σ鍵和兩個不同方向的離域π鍵,且通過查看計算結果文件得到這些軌道的波函數。在這里學生還可以學到如下幾點:
1、通過簡單的類實驗計算,學生獲得來自書本上與波函數、雜化軌道和分子軌道等相關理論知識;
2、能獲得由原子軌道波函數線性組合成分子軌道波函數的明確數學表達式,并能與軌道圖一一對應,解決了學生關于分子軌道理論復雜的薛定諤方程,能從圖像上理解書本上的純理論內容,進而達到實踐教學的效果;
3、對雜化軌道理論,很多學生從書本上僅僅知道雜化的原因、目的和雜化后的原子軌道,但大多不明白雜化后這些軌道形成什么樣的鍵。通過這個實驗的教學,學生可以從軌道上清晰看到碳和氧原子的sp雜化軌道相互重疊形成的π鍵,同時也能看到氧原子的一對孤對電子占據在氧的2p軌道上的分子軌道圖。
通過比較上面兩種教學方法,我們發現,由于該門課的教學內容偏重純理論,學生經常感覺暈暈乎乎,似懂非懂,因此,引入類實驗教學部分,可通過一個簡單的實驗例子,讓學生深刻理解來自書本的較多知識點,同時,可以讓學生清楚各個知識點間的區別和聯系,從而對教學達到較好的效果。
(二)提高學生的學習興趣
興趣是最好的老師,因此,在教學中怎樣提高學生的學習興趣是每個教學工作者一直思考的問題。就該門課的課堂教學來說,將教學內容與其它化學課程及日常生活現象相結合,讓化學專業學生感到該門課非常有意思或對學生學好其它課程起到重要作用,如有機化學和物理化學中,關于乙烯加氫氣反應活化能大或反應速率慢等現象,離不開該門課關于前線軌道理論知識的理解。再如,在實踐中,我們看到的物體表面總是一個宏觀的結構,如果額外引入晶體表面結構的教學內容,學生將了解到肉眼看到或感覺光滑的物體表面其實有很多原子缺陷,讓學生對常規認識有新的視覺和認識,進而提高了學生的好奇感,激發了學生的求知欲望。
(三)改革考核方式
在考核方面,采用多種考核方式綜合評定學生的最終成績,有助于促進學生注重過程學習,進而提高了學生分析問題和解決問題能力的培養。目前,該門課常用的考核是由平時成績+期末考試成績構成,其中,平時成績主要來自出勤、書面作業和期中考試。如果在平時成績中引入課外作業,學生通過查閱資料或類似于實驗設計的材料模擬,不僅能加深學生對理論部分的理解,而且也能提高學生應用所學知識解決實際問題的能力。
四、結語
在《結構化學》課程教學中,針對“教”與“學”雙方存在的不足,在教學方式、方法及教學手段上主要引入實驗教學部分,以期提高教學質量。在今后的教學過程中,作為教學主體的教師應結合課程特點和實際教學,充分研究教學中的方式方法手段的最佳組合,以獲得更好的教學效果。
4、結構化學小結
大三下半學期的課要結束了,這學期學習的科目中要數結構化學這門課讓我受益良多。之前看到結構化學這本書還不是太明白,翻開書本看到一堆的公式和圖畫,更是暈頭轉向。就問教我們的老師最嚴厲,但是備受學生歡迎。經過一學期的學習我終于了解學姐所說的話。
結構化學是在原子-分子水平上研究物質分子構型與組成的相互關系以及結構和各種運動的相互影響的化學分支學科。它又是闡述物質的微觀結構與其宏觀性能的相互關系的基礎學科。
結構化學首先是一門直接應用多種近代實驗手段測定分子靜態、動態結構和靜態、動態性能的實驗科學。
另一方面,從結構化學的角度還能闡明物質的各種宏觀化學性能(包括化學反應性能)和各種宏觀非化學性能(包括各種物理性質和許多新技術應用中的技術性能等)與微觀結構之間的關系及其規律性。
由于課時的安排,我們這學期只學習了三章的內容,但是就是這三章讓我們了解到化學世界的奇妙以及分子、原子的復雜構造及其運動規律。第一章量子力學基礎研究物質結構的理論工具是量子力學,它是研究微觀粒子運動規律的科學,是結構化學的理論基礎。波函數和概率密度,態疊加原理,本證方程與本征值等基本假設是量子力學的基礎。
第一章中最重要的公式就是一維勢阱中粒子的薛定諤方程及其解的意義。
第二章原子結構與性質
主要講的是單電子原子的薛定諤方程及其解。求解單電子原子的薛定諤方程,的到其波函數、能量和量子數。
第二章還包括中心立場模型、以及保理原理和洪特規則等一些關于原子的相關知識第三章雙原子分子結構
主要講離子鍵和共價鍵的形成及其相關要點。
通過一學期的對結構化學的學習,讓我收獲頗多。學習結構化學讓我充分了解了原子和分子的運動狀態及其結構,還了解了他們之間的規律。并且通過對結構化學的學習,讓我對其他學科的一些不怎么了解的地方也有了理解。而且學完真門課我終于了解了學姐們所說的話。結構化學這門課不僅培養了我獨立思考的能力還鍛煉了我快速思維的能力。因為課時緊,所以上課是老師教授的內容較多,所以我們上課時需要認真聽講,及時做筆記,下課時及時復習,深入理解。
老師為了鍛煉我們,會在每堂課前把上節課的知識通過問答的形式幫助我們復習,而且在課堂上老師也會隨機的讓我們回答問題并要求我們把所學知識轉化為自己的語言,還利用加分的方法鼓勵同學多回答,多思考。讓我們從各個方面提高能力,這些都是我們在其它課堂上學不到的。通過這一學期,我發現自己的獨立思考能力、語言組織能力以及口語表達能力都有了很大的提高,這些能力將使我受用一生。最后,我想說:謝謝您老師,您辛苦了!
第二篇:結構化學-教學大綱
《結構化學》課程教學大綱
(供應用化學專業使用)
一、課程性質
結構化學是應用化學的專業基礎課。本課程是在學生已經學過高等數學、物理學、無機化學、分析化學、有機化學和物理化學的基礎上,在進一步從原子、分子的水平上研究物質微觀結構以及結構與性能間的關系的學科。要求學生系統地掌握結構化學的基本原理、基本方法與基本技能,通過各個教學環節培養學生獨立思考、獨立分析和創新的能力,使之具有一定的分析和解決化學方面實際問題的能力,從而為進一步學好專業課程及今后從事科學研究,奠定良好的化學理論基礎。
考慮到應用化學專業的培養方向,本課程在內容的選材上突出了基礎和實用性。選擇了化學鍵理論,原子結構,晶體化學等為主要內容,使學生通過對化學鍵理論的學習,為深入學習有關的知識打下基礎,通過對晶體組成結構與性能之間關系的學習,為材料科學的學習打下基礎。
本課程理論講授共54學時,3學分。理論教學主要通過課堂講授,多媒體影視課件、習題課(或課堂討論)、演算習題、自學及實驗等教學形式,達到學習本課程的目的。
二、教學內容與要求 量子力學基礎和原子結構。這部分內容在第一~三章中講授。要求了解量子力學的基本假設,掌握氫原子的薛定諤方程及求解要點,提高對原子結構的認識,深入理解原子軌道的意義、性質和空間圖象。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,了解角動量的偶合及原子光譜的意義。化學鍵理論和分子結構。這部分內容主要在第五章中講授。要求重點掌握化學鍵的三個基本理論: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構中的應用,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用,了解前線軌道理論。要求掌握配位場理論在配合物結構中的應用,以及s-p 配鍵配合物和多原子p 鍵配合物的結構。
點陣理論和晶體結構。這部分內容主要在第四、六、七章中講授。要求掌握晶體周期性結構的特點及由此特點決定晶體的各種性質。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構的基本型式及規律。
緒論
結構化學課程的任務、內容、在現代化學各學科中的應用及學習方法(1學時)
第一章 量子力學基礎知識 教學要點: 從黑體輻射、光電效應、電子衍射三個基本實驗事實出發,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關系式,它表明微觀粒子沒有同時確定的坐標和動量,要用波動力學來描述,根據微觀粒子能量量子化和波動性,在許多科學家大量工作總結的基礎上,提出了作為量子力學理論基礎的若干基本假設,在此基礎上以一維勢箱粒子為實例,介紹了量子力學解決問題的途徑和方法。本章許多基本概念抽象難懂,但它是后面原子結構和分子結構各章學習的基礎,必須重視。不少學生對結構化學的學習感到困難與量子力學基礎中一些基本概念,特別是幾個基本假設沒有深入理解很有關系,建議同學們在基本概念的理解上多花點功夫。教學時數: 課堂講授8學時 教學內容: 1-1 實物微粒的波粒二象性
1-2 微觀粒子的運動狀態及其運動規律 1-3 量子力學基本假設
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,氫原子光譜的基本現象; Planck量子假設,Einstein光子學說和Bhor原子結構理論的基本內容;測不準原理的涵義并能用于判斷客體運動符合量子力學還是經典力學。理解:波函數的基本涵義和性質,及態疊加原理的意義;Schrodinger方程的建立過程及其物理涵義;量子力學用于微觀體系的一般步驟;量子力學處理一維勢箱粒子(能量量子化現象,零點能效應,節點現象,隧道效應)。
掌握:微觀粒子波粒二象形的本質及其統計解釋;算符的基本概念;本征函數,本征值和本征態的概念;力學量平均值計算,量子力學的基本假設。
第二章 原子的結構和性質
教學要點: 求解薛定諤方程初學者往往感到數學復雜,實際上結構化學這門課并不要求對該方程完整求解,關鍵在于搞清解的基本思路就可以了。按勢能函數→球極坐標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,能級表達式和波函數這樣的思路進行理解。量子數的物理意義與用量子數求相應物理量有關,物理量各表式來源子量子力學,主要在于理解物理意義。應多花功夫深入理解波函數ψ和電子云ψ2的圖形,特別是經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基本假設有關的各種計算 教學時數: 課堂講授10學時 教學內容: 2-1 單電子原子的薛定諤方程及其解 2-2 量子數及其意義 2-3 波函數和電子云的圖形 2-4 多電子原子的結構 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;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;能量狀態和Virial定理;原子狀態和角動量加和規則的物理涵義;原子光譜選律及其在堿金屬原子中的應用;正確理解元素周期律的本質和核外電子排布規律。掌握:量子力學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n,l,m,原子軌道及其表示方法,波函數和電子云的圖象及其特征);電子自旋假設的基本涵義,Pauli原理的物理意義,單電子假設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 雙原子分子的結構和性質
教學要點: 由分子體系中Schrodinger方程解得的波函數ψ,反映了分子體系中單電子的運動狀態,稱ψ為分子軌道,本章討論的許多內容均與該概念有關,因此必須結合量子力學基本假設進一步深入理解分子軌道概念,同時還應把分子軌道與變分原理結合理解。變分法用原子軌道線性組合近似表示分子軌道,利用求極值方法調節組合系數,求得能量最低時對應的波函數(分子軌道)和相應的能量表達式,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,因為這部分內容較抽象難懂,學習過程中應細心領會,每學一節,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鍵之間的聯系。教學時數: 課堂講授8學時 教學內容: 3-1 H2+的結構和共價鍵的本質 3-2 分子軌道理論 3-3雙原子分子的結構 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用。
掌握:分子軌道理論處理H2+分子的基本假設(變分函數的構成)和主要結論(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則;分子軌道理論處理雙原子分子結構的一般過程和重要結論;能正確給出分子鍵級、磁性等;學會利用分子光譜光和電子能譜的信息判斷分子結構及成鍵性質。
第四章 分子的對稱性
教學要點: 要確定分子的點群,首先必須知道分子的空間結構,再根據空間結構找出分子全部獨立的對稱元素。對于較復雜的分子,根據空間結構確定對稱元素,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。為了克服學習中的困難,學習過程中應當借助分子結構模型來確定對稱元素,注意掌握各類點群對稱元素的特點。
教學時數: 課堂講授4學時 教學內容: 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系 考核要求:
理解:對稱操作的組合規則和對易規則,熟悉群的基本概念;分子對稱性和分子物理性質之間的關系(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,反映,象轉,反演);分子點群的分類方法。
第五章 多原子分子的結構和性質
教學要點: 多原子分子的結構和性質與雙原子結構和性質兩章之間有較緊密的聯系,學習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,在此基礎上就容易深入領會HMO法的基本假定和處理方法,掌握共軛分子體系的結構和性質。教學時數: 課堂講授10學時 教學內容: 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機理 考核要求:
理解:雜化軌道波函數的構造方法,Huckle處理共扼有機分子時引進的假設等
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據的物理意義。
第六 章 晶體結構
基本要求:
掌握晶體結構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用。掌握解金屬晶體,離子晶體,共價晶體,分子型晶體的結構和性質,掌握常見而重要的若干晶體的結構和性質。教學要點:
1.晶體結構的周期性和點陣。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.晶體學點群。
6.點陣點指標、晶棱指標、晶面指標。教學時數: 課堂講授10學時 教學內容與考核要求: 6-1晶體結構的周期性 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 物質結構分析方法簡介
教學要點: 了解測定分子和晶體結構的實驗方法。著重了解分子光譜、X射線衍射等方法所依據的基本原理,以及這些方法在測定結構中的作用和應用范圍,為了解與掌握現代化學中的重要實驗方法打下初步的基礎。
教學時數: 課堂講授4學時 教學內容: 7-1 X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的基本原理。掌握:一些簡單光譜實驗的應用。
三、教學時數分配
本課程總學時為54學時
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課程內容..................................................學時
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緒論...........................................................1 第 一 章 量子力學基礎知識......................................8 第 二 章 原子的結構和性質......................................10 第 三 章 雙原子分子的結構和性質................................8 第 四 章 分子的對稱性..........................................4 第 五 章 多原子分子的結構和性質................................10 第 六 章 晶體結構.............................................10 第 七 章 物質結構分析方法.....................................3 ——————————————————————————————————————
四、教學方式
采用多媒體教學與傳統教學相結合的方式;以課堂講授為主,并配合模型實習、課堂討論等形式。講授過程中插入練習或思考題、使學生不會因信息量太大而難于接受。在課堂講授、作業、習題課、輔導答疑、考試等教學的各個環節,把最新的科研成果納入教學內容之中;著力改革教學方法,既教學生知識又教學生獲取知識的方法,培養和鍛煉學生科學的思維方法,提高學生的科學思維能力,幫助和啟發學生勤奮學習,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《結構化學基礎》(第四版),北京大學出版社2008 2.林夢海等編,《結構化學》(第二版),北京: 科學出版社,2008 3.李炳瑞編著,《結構化學》,北京:.高等教育出版社,2004 4.李奇等主編《結構化學》),北京師范大學出版社2008
5.東北師范大學等編,《結構化學》,北京: 高等教育出版社,2003 6.潘道愷 等《物質結構》(第二版),高等教育出版社1989 7.唐作華《基礎結構化學》,四川大學出版社1994 8.郭用猷《結構化學》,山東大學出版社1998 9.江元生《結構化學》,高等教育出版社1997 12.徐光憲《物質結構》(第二版),高等教育出版社1987 13.范康年,鄧景發《物理化學》(第2版),高等教育出版社2005年 14.范康年《物理化學學習指導》,復旦大學出版社1996 15.周公度《結構化學習基礎題解析》(第三版),北京大學出版社2002
第三篇:《結構化學》教學大綱
《結構化學》教學大綱
課程中文名稱:結構化學
課程英文名稱: STRUCTURE CHEMISTRY
總學時: 60 講課學時: 60習題課學時:0 實驗學時:0 上機學時: 0 授課對象: 理學院應用化學系應用化學專業、材料化學專業本科生 先修課程:高等數學、大學物理、物理化學
一、課程教學目的
結構化學是研究原子、分子和晶體結構,以及結構與性能關系的一門基礎科學,是在物理化學解決反應方向、限度和速率問題的基礎上,解決反應本質問題的科學,是培養跨世紀化學、化工、生命科學高素質專門人才知識結構和能力的重要組成部分。本課程旨在培養學生樹立“結構化學”的觀點,了解結構化學研究和解決問題的方法,并掌握結構化學的基礎理論和基本知識,從而為以后的學習和工作打下必要的結構基礎。
二、教學內容及基本要求 第0章 緒論(2學時)
教學內容:結構化學的研究對象;學習目的;學習內容;學習方法;課程安排及要求;主要參考書。
教學要求:了解結構化學的研究對象和具體的學習內容,明確結構化學在了解反應本質,發現、合成和提取符合人類一定需要的新物質,以及推動化學學科發展等多方面的作用。并注重理論聯系實際,擺脫宏觀現象和傳統觀念的束縛,學會抽象思維和數學工具的應用。第1章 量子力學基礎知識(4學時)
教學內容:微觀粒子的波粒二象性及其特點;測不準關系及其應用;量子力學基本假設(波函數與幾率,力學量與算符,薛定諤方程,態疊加原理,電子自旋);波函數的合格條件;量子力學處理問題的一般步驟;一維勢箱中粒子的運動狀態的描述及其具體的處理方法。
教學要求:了解微粒子(主要是電子)的運動特點,用波函數描述電子運動狀態的原因及波函數的物理意義。掌握能量算符的寫法,理解波函數的合格條件,熟練掌握用量子力學處理一維勢箱粒子的方法,并熟記其結論。
第2章 原子結構和性質(16學時)
教學內容:類氫離子體系的薛定諤方程及其簡單求解(坐標變換,分離變量,?方程求解),波函數有關圖形;角動量及量子數的物理含義;多電子原子結構;屏蔽效應與鉆穿效應,基態原子核外電子排布規律,原子光譜項。
教學要求:理解薛定諤方程求解的基本思路,掌握歸一化處理方法,了解復函數與實函數解的關系,明確四個量子數的來歷、合理組合及物理含義,熟悉波函數角度分布圖、電子云角度分布圖、電子云圖、徑向向布函數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;多電子波函數與單電子波函數的不同;屏蔽效應,鉆導效應及其結果;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律以及原子結構與周期系的關系。第3章 分子軌道理論(12學時)
教學內容: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;雙原子分子的結構和性質。休克爾分子軌道理論,電荷密度、鍵級、自由價、分子圖及反應活性;離域?鍵的形成條件;原子軌道對稱守恒原理。
教學要求: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用。了解分子軌道對稱守恒原理的基本要點以及對反應機理的說明。
第4章 價鍵理論(2學時)
教學內容:價鍵理論基本要點以及對簡單分子的應用;雜化軌道理論;價電子對互斥理論。
教學要求: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型的方法。第5章 配合物的化學鍵理論(4學時)
教學內容: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;晶體場穩定化能;姜-泰勒效應)。
教學要求: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,并學會計算晶體場穩定比能的方法。
第6章
分子對稱性與群(16學時)
教學內容:群的定義;同構與同態;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用
教學要求: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;學會群論在分子軌道理論和雜化軌道理論中的應用 第7章
晶體結構(4學時)
教學內容:空間點陣與晶體;晶胞中的微粒;晶棱和晶面指標;晶體的宏觀對稱性;晶體學點群;晶體的微觀對稱性;實際晶體的缺陷。教學要求:了解直線、平面和空間點陣結構,晶體中微粒的分數坐標,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。掌握布拉格方程應用。
三、考試權重
平時成績:5-10%;期中考試:5-10%;期末筆試:80-90%
第四篇:結構化學教學大綱
甘肅民族師范學院化學專業課程教學大綱
結構化學
一、說明
(一)課程性質
結構化學是四年制化學本科專業的必修基礎理論課程。結構化學主要研究原子、分子及晶體的結構以及它們與物質的物理、化學性質的關系。
(二)教學目的
使學生掌握微觀物質運動的基本規律,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容的理解,為后續課程的學習打下必要的基礎;通過本課程的學習,培養學生能從結構化學與物質性質(性能)相互關系的基本規律出發,分析和解決問題。從而提高學生運用結構化學的原理和方法來分析問題解決問題的能力,進一步培養他們的辯證唯物主義世界觀,以期能更好的完成中學化學的教學任務以及更好的從事科學研究。
(三)教學內容
第0章 緒論
第1章 量子力學基礎和原子結構 第2章 共價鍵理論與分子結構 第3章 配位場理論和絡合物結構
第4章 分子結構測定方法的原理及應用 第5章 晶體結構
(四)教學時數
60學時
(五)教學方式
主要采用課堂教學、習題課教學、課外輔導,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,務使講授具體、直觀、生動,但應注意防止引起某些片面性和科學性的錯誤。
二、本文
第0章 緒論
教學要點:
量子力學發展簡史及學習方法 教學時數: 學時 教學內容:
第一節 本課程的地位和作用、主要內容 第二節 量子力學發展簡史及學習方法 考核要求:
了解量子力學發展史
第一章 量子力學基礎和原子結構
教學要點:
1、以一維勢箱模型、類氫離子體系為例,重點講解量子力學處理微觀體系的思想、模型和方法
2、類氫體系波函數、量子數及其應用
教學時數:
14學時 教學內容:
第一節 經典物理學的困難、量子力學的誕生、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、實物微粒運動狀態的波粒二象性、德布羅意關系式和物質波及統計解釋
3、不確定關系(測不準原理)
第二節 量子力學基本假設、微觀粒子運動狀態的表示方法及薛定諤方程
1、波函數和微觀粒子的狀態
2、算符和力學量
3、本征值、本征函數和本征方程
4、薛定諤方程的算符表達式
5、態疊加原理
第三節 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、一維勢箱體系結論的應用
第四節 氫原子與類氫離子的定態薛定諤方程及解
1、氫原子與類氫離子的定態薛定諤方程(直角坐標、球坐標)
2、氫原子與類氫離子的定態薛定諤方程的解(變量分離法、基態解、一般解)
3、氫原子與類氫離子的定態薛定諤方程解的討論(量子數、波函數)第五節 波函數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 多電子原子結構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、半經驗處理——屏蔽模型
3、方程解的討論 第七節 電子自旋
1、自旋問題的提出
2、自旋波函數、自旋-軌道、完全波函數概念
3、行列式波函數和保里原理 第八節 原子整體的狀態與原子光譜項
1、原子整體狀態的描述(原子的量子數、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、原子光譜項對應能級的相對大小、光譜選律)第九節 核外電子排布與元素周期律(自學)教學要求:
1、了解微觀粒子運動的特點,量子力學處理微觀體系的基本方法和步驟
2、理解量子力學基本假設中的概念和假設的內容、基本概念、解一維勢箱體系、類氫體系薛定諤方程的數學方法
3、掌握德·布羅意關系式;一維勢箱體系薛定諤方程解、解的意義及應用 類氫體系量子數的取值和意義,能量、角動量及其分量的計算,波函數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
考核要求:
1、掌握德·布羅意關系式;一維勢箱體系薛定諤方程解、解的意義及應用
2、掌握類氫體系量子數的取值和意義,能量、角動量及其分量的計算,波函數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
第二章 共價鍵理論與分子結構
教學要點:
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構
3、HMO理論的基本要點
4、分子對稱性與分子點群 教學時數:
14學時 教學內容:
+第一節 H2的分子軌道和共價鍵的本質
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、分子軌道概念、共價鍵的本質 第二節 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 雙原子分子結構
1、同核雙原子分子
2、異核雙原子分子 第四節 雜化軌道理論
1、雜化軌道理論內容
2、sp、sp2、sp3、dsp3、d2sp3簡介
3、雜化軌道理論應用
第五節 離域π鍵與共軛分子結構
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、分子圖及應用
4、無機共軛分子
5、離域π鍵形成的條件和類型
第六節 多中心鍵與缺電子分子結構(自學)第七節 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(分子的旋光性和偶極矩)
教學要求:
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
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構,分子圖的計算與應用,分子點群的確定,判斷分子的雜化態及幾何構型,離域分子軌道和定域分子軌道區別及應用,根據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構,分子圖的計算與應用
3、分子點群的確定
4、判斷分子的雜化態及幾何構型,離域分子軌道和定域分子軌道區別及應用,根據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的影響
第三章 配位場理論和絡合物結構
教學要點:
1、晶體場中d軌道能級分裂
2、晶體場穩定化能 教學時數:
12學時 教學內容:
第一節 有關絡合物的幾個概念
1、電價配鍵與電價絡合物
2、共價配鍵和共價絡合物 第二節 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—高自旋態和低自旋態(分裂能Δ和成對能P)
4、晶體場穩定化能——CFSE
5、晶體場理論的應用(絡合物的穩定性、顏色、水和熱、姜-泰勒效應)第三節 絡合物的分子軌道理論簡介
6、絡合物的分子軌道理論要點
7、正八面體絡合物中的σ軌道和π軌道
8、羰基絡合物和氮分子絡合物
第四節 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 原子簇化合物的結構簡介(自學)教學要求:
1、了解絡合物價鍵理論,姜-泰勒效應,原子簇化合物的結構
2、理解絡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—高自旋態和低自旋態,晶體場穩定化能的計算,晶體場理論的應用,絡合物的幾何構型羰基絡合物和氮分子絡合物的結構特點
考核要求:
1、理解絡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—高自旋態和低自旋態,晶體場穩定化能的計算,晶體場理論的應用,絡合物的幾何構型羰基絡合物和氮分子絡合物的結構特點
第四章 分子結構測定方法的原理及應用
教學要點:
1、雙原子分子的轉動光譜
2、雙原子分子的振動光譜 教學時數:
12學時 教學內容:
第一節 分子光譜
1、分子光譜的產生與分類
2、雙原子分子的轉動光譜(剛性轉子模型和非剛性轉子模型)
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—轉光譜
5、多原子分子的振動 第二節 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 光電子能譜(PES)
1、X光電子能譜(XPS)
2、紫外光電子能譜(UPS)教學要求:
1、了解分子光譜的產生與分類,雙原子分子振—轉光譜,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動能級和譜線的分布特點,利用轉動光譜求解分子的結構參數,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構參數,影響化學位移的因素,簡單的圖譜分析
考核要求:
1、掌握雙原子分子的轉動能級和譜線的分布特點
2、利用轉動光譜求解分子的結構參數,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構參數,影響化學位移的因素,簡單的圖譜分析
第五章 晶體結構
教學要點:
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、晶體結構的能帶理論,離子鍵及離子半徑,X-射線晶體結構分析原理
教學時數: 學時 教學內容:
第一節 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
4、晶體的特點和晶體的缺陷 第二節 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 金屬晶體結構
1、晶體結構的密堆積原理
2、金屬晶體的堆積型式和金屬原子半徑
3、晶體結構的能帶理論
4、金屬鍵的本質和金屬的一般性質 第四節 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、復雜離子化合物及其結構簡介 第五節 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 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 X-射線晶體結構分析
1、X射線在晶體中的衍射
2、衍射方向與晶胞參數
3、衍射強度與晶胞中原子的分布
4、晶體結構分析方法簡介
教學要求:
1、了解復雜離子化合物結構,氫鍵和氫鍵型晶體,晶體結構分析方法
2、理解基本概念,晶體的微觀對稱性,晶體結構的密堆積原理,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,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,晶體的系統消光規律
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.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,晶體的系統消光規律
三、參考書目
1、潘道皚等,《結構化學》,高等教育出版社, 1989年第二版。
2、徐光憲,《結構化學》,人民教育出版社,1979年。
3、周公度、段連運,《結構化學基礎》,北京大學出版社,1997年第二版。
4、謝有暢、邵美成,《結構化學》,人民教育出版社,1979年。
四、本課程使用教具和現代教育技術的指導性意見
本課程采用課堂講授為主,討論、多媒體教學、模型和實踐相結合的多種手段開展教學。
五、課外學習
(一)課外讀書
1、目標
通過課外書籍的閱讀,鞏固和拓展所學知識,以便更深入的理解、掌握微觀物質運動的基本規律,獲得原子、分子及晶體結構的基本理論、基礎知識,了解物質的結構與性能關系知識,并能合理地解釋一些實際問題。
2、閱讀書目
1、徐光憲,《結構化學》,人民教育出版社,1979年。
2、周公度,《結構化學基礎》,北京大學出版社,1997年第二版。
3、學習要求
拓展知識面,進一步鞏固和理解所學知識點
4、時間安排
課程結束后兩個月內完成
5、評價方式
結果評價
(二)課外討論
1、目標
進一步提高學生對所學知識的掌握和理解能力
2、討論內容
學習結構化學的體會及其在實際中的應用
3、討論要求
準確理解所學知識,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
結果與過程相結合
(三)實踐活動
1、目標
鍛煉學生對知識點在實際中應用的能力
2、實踐內容
運用所學知識點解釋實際現象
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
結果與過程相結合
(四)課外作業
1、目標
進一步鞏固和提高學生對所學知識的掌握和理解能力
2、作業內容
對幾個典型實際現象,進行解釋理解
3、作業要求
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
結果評價
第五篇:化學小結(范文模版)
2012----2013學年第一學期化學教學小結
本年期即將結束了,按照教學計劃,以及課程標準,已經如期地完成了教學任務。本學期已完成了第一章至第八章以及實驗部分的內容,期末復習工作也順利進行。做到有組織、有計劃、有步驟地引導學習進行復習,并做好補缺補漏工作。無論是教師的編寫提綱,還是課堂上的精講多煉,處處都體現了師生的默契配合。一個學期來,我在教學方面注意了以下幾個問題,現總結如下:
一、重視基本概念的教學
化學基本概念的教學對于學生學好化學是很重要的,在教學中,我既注意了概念的科學性,又注意概念形成的階段性。由于概念是逐步發展的,因此,要特別注意循循善誘,由淺入深的原則。在教學中盡可能通俗易懂,通過對實驗現象事實的分析、比較、抽象、概括,使學生形成要領并注意引導學生在學習、生活和勞動中應用學過的概念,以便不斷加深對概念的理解和提高運用化學知識的能力。
二、加強化學用語的教學
元素符號、化學式、離子、化學方程式等是用來表示物質的組成及變化的化學用語,是學習化學的重點工具。在教學中,我讓學生結合實物和化學反應,學習相應的化學用語,結合化學用語聯想相應的實物和化學實驗。這樣有利于學生的記憶,又有利于加深他們對化學用語涵義的理解
三、重視元素化合物知識的教學
元素化合物知識對于學生打好化學學習的基礎十分重要。為了使學生學好元素化合物知識,在教學中要注意緊密聯系實際,加強直觀教學、實驗教學,讓學生多接觸實物,多做這些實驗,以增加感性知識。要采取各種方式,幫助他們在理解的基礎上記憶重要的元素化合物知識。在學生逐步掌握了一定的元素知識以后,教師要重視引導學生理解元素化合物知識之間的內在聯系,讓學生理解元素化合物的性質、制法和用途等之間的關系,并注意加強化學基本概念和基本原理對元素化合物知識學習的指導作用。
四、加強實驗教學
化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗教學可以激發學生學習化學的興趣,幫助學生形成概念,獲得知識和技能,培養觀察和實驗能力。還有助于培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和科學的學習方法。因此,加強實驗教學是提高化學教學質量的重要一環。在教學中盡量上好每一節化學實驗課。本人教學中,課前準備十分周密,演示實驗現象十分明顯,效果良好,使全班學生都能看得清楚;教師應從科學態度、規范操作,給學生示范,并啟發引導學生從生動的感性知識上升到抽象的思維。根據本校的實驗設備條件,我把一些演示實驗改為邊講邊做的實驗,或調換一些實驗,或適當做一些選做實驗。同時鼓勵并指導學生自己動手做一些家庭小實驗,以進一步激勵他們學習化學的積極性和探究精神。我還嚴格要求學生,具體指導他們逐步達到能正確地進行實驗操作,并得出正確結論。