高等学校教材·现代化学原理

高等学校教材·现代化学原理
现代化学原理是化学的基础理论，主要关注的是原子的结构以及原子之间的相互作用。

它既囊括了传统化学的原则，也包括量子化学、分子动力学、轨道理论等较新的知识。

现
代化学原理有着极其重要的意义，是深入了解医药学、材料科学、环境科学等方面知识的
前提。

加速原子碰撞中，原子和分子在极短的活动时间内，实现相互作用和转变。

研究者参
与构造由实验获得的分子结构，并进行精确地评估。

现代化学原理主要就是通过构建原子
的曲线参数和用计算的能量做出相应的模型，用于预测碰撞反应的过程，形成反应物以及
所形成的产物—前者受压力影响，后者由压力构成。

量子化学是近千年以来被广泛使用的科学方法，它一方面利用Schrödinger方程来描
述原子和分子的结构，另一方面揭示了这些结构之间的相互关系。

量子力学本质上是一个
关于电磁场作用下原子和分子结构的计算方法，这方法具有良好的可控性能，可以计算出
分子的和成、结构形成能以及反应速率等特征，从而获得宏观物理变化的解释和预测。

分子动力学方法在研究多原子分子时，采用多圆系说来描述分子的动力学过程，从而
分析出分子的中心距离、力常数以及前进步和转向的速度等物理量。

分子动力学是惯性质
量加上力之间运动的统一解释，也是定量��释和描述所提出反应机理的主要工具，时至
今日仍是建模化学反应过程和反应动力学的基本理论。

轨道理论提供了一种比较简单的系统，用于计算原子内以及原子之间的电子态，为更
进一步的量子化学理论的发展奠定了基础。

轨道理论通过孤子近似来计算分子电子形式，
可以实现精确地能量预测及对对电子结构的详细描述，从而完成表象波函数的精确构建，
它十分广泛的应用于配位化学，材料科学以及生物物理等研究领域中。

总而言之，现代化学原理是一项基础理论，它包括传统的化学原理以及更先进的量子
化学、分子动力学及轨道理论等概念，为研究复杂的物质及化学反应过程提供了基础。

现
代化学原理也在碳纳米管、聚合物及配位聚合物材料以及生物分子的研究方面扮演着重要
的角色。