结构化学授课教案
结构化学高中讲解教案人教版

结构化学高中讲解教案人教版教案标题:结构化学高中讲解教案(人教版)教学目标:1. 理解结构化学的基本概念和原理。
2. 掌握结构化学中的常用术语和符号。
3. 能够分析和解释有机化合物的结构特征。
4. 能够应用结构化学的知识解决相关问题。
教学重点:1. 结构化学的基本概念和原理。
2. 有机化合物的结构特征分析和解释。
教学难点:1. 结构化学在有机化学中的应用。
2. 结构化学的实际问题解决能力。
教学准备:1. 教材:人教版高中化学教材。
2. 教具:投影仪、计算机、实验器材。
教学过程:Step 1:导入(5分钟)通过提问或展示一些有机化合物的结构式,引发学生对结构化学的兴趣和思考。
Step 2:讲解结构化学的基本概念和原理(15分钟)1. 结构化学的定义和作用。
2. 原子轨道和分子轨道的概念。
3. 共价键的形成和键长、键能的关系。
Step 3:讲解结构化学中的常用术语和符号(10分钟)1. 结构式的表示方法:线性式、简化式、键线式等。
2. 分子式、结构式和式量的关系。
3. 分子式中的原子键数、官能团和碳骨架的表示方法。
Step 4:分析和解释有机化合物的结构特征(15分钟)1. 长碳链的命名和表示。
2. 双键、三键的存在和影响。
3. 环状化合物的结构特点。
Step 5:应用结构化学的知识解决相关问题(15分钟)通过一些例题和实例,让学生运用所学的结构化学知识解决有机化学中的问题。
Step 6:课堂练习(10分钟)布置一些练习题,让学生通过解题巩固所学知识。
Step 7:课堂总结(5分钟)对本节课的重点内容进行总结,并提醒学生复习和预习下节课内容。
教学延伸:1. 给予学生一些拓展阅读和研究的资料,让他们了解结构化学在实际应用中的重要性。
2. 鼓励学生参与有机化学实验,通过实践加深对结构化学的理解和应用能力。
教学评估:1. 课堂参与度和讨论情况。
2. 练习题的完成情况和答案准确性。
3. 学生对结构化学的理解和应用能力的表现。
结构化学讲义教案6配位化合物的结构和性质

第六章配位化合物的结构和性质教学目的:通过学习,使学生对配位化合物的三大化学键理论(价键理论、晶体场理论、分子轨道理论)有所了解,并能够运用合适的理论对常见配合物的结构和性质进行理论分析和解释。
教学重点:1.晶体场理论;2.姜-泰勒效应;3.分子轨道理论。
引言:配位化合物简称配合物,又叫络合物,是一类含有中心金属原子(离子)(M)和若干配体(L) 的化合物(MLn)。
中心原子通常是过渡金属元素的原子或离子,具有空的价轨道;而配体则有一对或多对孤对电子。
在广泛的化学实践和量子化学巨大发展的基础上,提出了各种解释中心原子和配体之间化学键本质的理论,主要有价键理论、晶体场理论和分子轨道理论第一节价键理论1928年Pauling把杂化轨道理论应用到配合物中,提出了配合物的价键理论。
一、理论要点:配体的配位原子提供孤对电子进入中心原子(或离子)的空的杂化轨道形成配位键;配位键可分为电价配键和共价配键两种,相应的配合物叫做电价配合物和共价配合物。
二、杂化轨道与空间构型三、电价配键和共价配键1、电价配合物中心离子的电子层结构和自由离子的一样,它与配体是以静电作用力结合在一起,常采用spd外轨道杂化,形成高自旋配合物。
电价配合物特点:配体往往电负性大,不易给出孤电子对,中心离子的结构不发生变化。
配合物中配位键共价性较弱,离子性较强;键能小,不稳定,在水中易分解简单粒子;2、共价配合物中心离子腾出内层能量较低的空d轨道,进行dsp内轨道杂化,接受配体的孤对电子,形成低自旋共价配合物。
共价配合物特点:配体往往电负性较小,较易给出孤电子对,对中心离子的影响较大,使其结构发生变化。
配合物中配位键共价性较强,离子性较弱;由于(n-1)d轨道比nd轨道能量低,所以一般共价配合物比电价配合物稳定,在水溶液中不易解离为简单离子。
3.实验测定:通过测定络合物的磁化率,可判断中央离子与配体间化学键性质kTN x A 32μμ=, )()(反顺O M x x x +=μ磁矩cn ehn n e B B πμμμ4,)2(=+=(玻尔磁子) n 未成对电子数有摩尔磁化率X m 可计算络合物的磁矩μ,由μ可估算出n(未成对电子数),从而可判断此络合物是电价配键,或共价配键。
高中结构化学公开课教案

高中结构化学公开课教案
时间:90分钟
目标:
1.了解有机化合物的基本结构和分类
2.学习有机物的命名方法和结构确定
3.学习有机物的空间结构和构象
教学步骤:
一、导入(10分钟)
介绍有机化合物的定义和特点,引出本节课的主题。
让学生思考有机化合物为何称之为有机物,并为之后的学习做铺垫。
二、基本结构和分类(20分钟)
1.介绍有机化合物的基本结构:碳原子及其价键
2.讲解有机化合物的分类:脂肪烃、烯烃、炔烃等
3.通过实例,让学生熟悉不同类别有机物的结构特点和性质
三、有机物的命名方法和结构确定(30分钟)
1.讲解饱和碳氢化合物的命名方法
2.讲解含氧、含氮有机物的常用命名法则
3.通过实例演练,让学生掌握有机物的命名方法和结构确定
4.布置练习题目,让学生巩固所学
四、有机物的空间结构和构象(20分钟)
1.介绍有机分子的构象
2.讲解手性分子和立体异构体的概念
3.通过图示和实例,让学生了解有机分子的空间结构和构象
4.布置练习题目,检验学生对空间结构和构象的理解
五、归纳总结(10分钟)
回顾本节课的内容,让学生总结所学知识点。
鼓励学生对有机化合物的结构和性质进行思考和讨论。
扩展活动:
1.让学生分组进行有机物结构式的绘制活动,加深对有机物结构的理解
2.组织学生进行实验,观察有机物在化学反应中的特点和变化,探讨有机物的化学性质
反思:
通过本节课的教学,发现学生在有机物命名和结构确定方面存在一定困难,需要加强练习和巩固。
未来的教学中,可以增加学生参与性,提高学生的学习兴趣和主动性。
结构化学高中讲解教案模板

结构化学高中讲解教案模板主题:有机化合物的结构教学目标:1. 了解有机化合物的基本结构;2. 理解有机化合物的命名规则;3. 掌握有机化合物的分子式、结构式和表示式的转换方法。
教学重点:1. 有机化合物的基本结构;2. 有机化合物的命名规则;3. 分子式、结构式和表示式的转换。
教学难点:1. 有机化合物的命名规则;2. 分子式、结构式和表示式的转换。
教学过程:1. 导入(5分钟)通过展示一些常见的有机化合物的分子结构式,引起学生对于有机化合物的兴趣,激发学习欲望。
2. 讲解有机化合物的基本结构(10分钟)介绍有机化合物由碳、氢、氧、氮等元素组成,讲解碳的原子构造、价键理论等基本概念。
3. 介绍有机化合物的命名规则(15分钟)讲解有机化合物的命名规则,包括碳链的选择、官能团的命名等内容,引导学生熟练运用这些规则进行化合物的命名。
4. 演示分子式、结构式和表示式的转换方法(15分钟)通过实例演示分子式、结构式和表示式之间的相互转换方法,让学生掌握如何进行这些转换。
5. 练习和讨论(15分钟)让学生进行练习,检验他们对于有机化合物基本结构和命名规则的掌握程度,同时引导学生讨论实际问题,提高思维能力。
6. 总结(5分钟)对本节课所学内容进行简要总结,强调重点,让学生掌握本节课的核心内容。
教学反思:本节课采用了理论讲解与实例演示相结合的教学方法,能够帮助学生更好地理解和掌握有机化合物的结构和命名规则。
同时,通过练习和讨论环节,可以促进学生的主动学习和思维能力的提高。
下节课可以继续深入讲解有机化合物的化学性质及其应用。
结构化学高中讲解教案模板

教学目标:1. 理解化学键的基本概念和类型,包括离子键、共价键、金属键等。
2. 掌握化学键的形成条件和特点。
3. 了解晶体结构和分子间作用力对物质性质的影响。
4. 培养学生的分析问题和解决问题的能力,提高学生的科学素养。
教学重点:1. 化学键的形成条件和特点。
2. 晶体结构和分子间作用力的基本概念。
教学难点:1. 化学键的判断和应用。
2. 晶体结构和分子间作用力对物质性质的影响。
教学准备:1. 多媒体课件2. 教学模型3. 相关实验材料教学时间:2课时教学过程:一、导入1. 引导学生回顾初中阶段学过的物质组成和结构知识。
2. 提问:什么是化学键?化学键对物质的性质有什么影响?二、新课讲解1. 化学键的基本概念和类型- 介绍离子键、共价键、金属键的定义和特点。
- 通过实例讲解不同类型化学键的形成条件和特点。
2. 晶体结构和分子间作用力- 介绍晶体的基本概念和分类,如离子晶体、分子晶体、原子晶体等。
- 讲解分子间作用力的类型和作用,如范德华力、氢键等。
- 分析晶体结构和分子间作用力对物质性质的影响。
三、实验演示1. 演示离子键、共价键、金属键的形成实验。
2. 演示不同晶体类型的物质性质实验。
四、课堂练习1. 让学生判断下列物质中的化学键类型。
2. 分析晶体结构和分子间作用力对物质性质的影响。
五、总结与拓展1. 总结本节课所学内容,强调化学键、晶体结构和分子间作用力的重要性。
2. 拓展:探讨化学键、晶体结构和分子间作用力在实际生活中的应用。
教学评价:1. 课堂练习的正确率。
2. 学生对化学键、晶体结构和分子间作用力的理解程度。
3. 学生分析问题和解决问题的能力。
教学反思:1. 本节课是否达到了教学目标。
2. 学生对教学内容的掌握程度。
3. 教学过程中是否存在不足,如何改进。
高中结构化学教案

高中结构化学教案
年级:高中
课题:有机化合物的结构
课时:1课时
教学目标:
1. 理解有机化合物的结构与性质之间的关系;
2. 掌握有机化合物的结构表示方法;
3. 能够根据化学式确定有机化合物的结构。
教学内容:
1. 有机化合物的结构特点;
2. 有机化合物的结构表示方法:简式、结构式和分子式;
3. 根据化学式确定有机化合物的结构。
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 师生互动,询问学生对有机化合物的了解;
2. 引入本节课的主题,说明有机化合物的结构对其性质的影响。
二、讲解有机化合物的结构表示方法(10分钟)
1. 解释简式、结构式和分子式的概念;
2. 示范如何根据化学式确定有机化合物的结构。
三、实例分析与练习(20分钟)
1. 展示几个有机化合物的化学式,要求学生画出其简式和结构式;
2. 让学生相互交流,共同解决实例问题。
四、复习与总结(10分钟)
1. 回顾今天所学内容,强调有机化合物的结构与性质之间的关系;
2. 总结有机化合物的结构表示方法和如何根据化学式确定结构。
五、作业布置(5分钟)
1. 布置作业:练习画出几种有机化合物的简式和结构式;
2. 强调作业的重要性和及时完成。
教学反思:
本节课主要围绕有机化合物的结构展开,通过讲解和练习让学生掌握有机化合物的结构表示方法及如何确定结构。
教师应该注重引导学生主动思考和实践操作,提高学生的学习主动性和思维能力。
同时,学生的理解与应用能力也是本教案的重点,教师应根据学生的不同情况作出相应的指导和帮助,确保教学效果的达到。
大学结构化学教案

大学结构化学教案结构化学是化学专业必修的一门课程,其内容涵盖有机化学、无机化学和生物化学等多个领域。
本教案主要针对大学生结构化学课程而设计,旨在帮助学生全面掌握结构化学的基础知识和实际应用能力。
本教案分为以下几个部分:一、教学目标通过本课程的学习,学生应该能够:1. 熟练掌握元素周期表中元素的基本化学性质和物理性质。
2. 了解常见物质的化学结构,包括有机物、无机物、生物分子等。
3. 熟练掌握有机化合物的命名规则和结构特征。
4. 掌握有机化合物的反应规律以及它们在生活和生产中的应用。
5. 熟悉无机化合物的性质和分类方法,以及它们在材料科学和环境科学中的应用。
6. 掌握生物大分子的结构和功能,理解生物学和化学的交叉领域。
二、教学内容本课程的教学内容包括以下几个方面:1. 元素周期表的基本结构和性质。
2. 有机化合物的命名原则和常用官能团的结构特征。
3. 有机化合物的化学结构、反应类型、反应规律和应用。
4. 反应平衡、化学动力学和电化学反应原理。
5. 无机化合物的分类、物理化学性质和应用。
6. 生物大分子的结构和功能性质。
7. 化学与环境的关联和化学科技的发展趋势。
三、教学方法为了确保教学效果,本课程将采用以下多种教学方法:1. 传统讲授:教师通过课堂授课的方式,让学生了解有关化学知识的基本概念和原则。
2. 互动式教学:教师利用小组讨论、问题解答等形式,帮助学生理解和掌握化学知识。
3. 研讨会式教学:教师安排学生进行化学实验和研究项目,让学生从实践中掌握化学知识。
4. 报告式教学:学生根据课程要求,撰写报告并进行汇报,培养学生的思考能力和表达能力。
5. 信息化教学:利用现代化技术手段和教学软件,让学生更好地理解和掌握化学知识。
四、教学时序本课程共分为16周,具体时间安排如下:第1-2周:元素周期表和有机化合物命名第3-4周:有机化合物结构第5-6周:有机化合物的反应类型第7-8周:有机化合物的反应规律第9-10周:无机化合物性质和分类第11-12周:生物大分子的结构第13-14周:化学与环境第15-16周:总结和考核五、考核方式本课程将通过闭卷考试、论文撰写、实验报告和课堂表现等方式进行全面考核。
结构化学教学大纲

课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
云南师范大学化学化工学院教案课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
云南师范大学化学化工学院教案课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
云南师范大学化学化工学院教案课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班
课程名称:物质结构授课班级:化学教育03级A班。
初中生物结构化学教案模板

初中生物结构化学教案模板
目标:学生能够理解细胞是生命的基本单位,掌握细胞的基本结构和功能。
教学重点:细胞的基本结构和功能
教学难点:理解细胞器的功能和相互作用
教学资源:教材、电子课件、实验器材
教学步骤:
一、导入(5分钟)
1. 引入生物结构化学的概念,引导学生思考细胞在生命中的重要性。
2. 利用图片或视频展示不同类型的细胞,引起学生的兴趣和好奇心。
二、讲解(15分钟)
1. 讲解细胞的基本结构,包括细胞膜、细胞核、质膜、线粒体、叶绿体等。
2. 解释每种细胞器的功能,并介绍它们之间的相互作用。
3. 强调细胞的结构与功能的密切关系。
三、实验(20分钟)
1. 安排实验,让学生观察和探究细胞的基本结构。
2. 学生分组进行显微镜下观察各种细胞的结构,并绘制细胞图。
3. 让学生自己动手操作,培养他们的实验技能和观察力。
四、讨论(10分钟)
1. 学生就实验结果进行讨论,分享自己的观察和发现。
2. 引导学生思考细胞结构和功能之间的关系,激发他们的思维和探索欲望。
五、总结(5分钟)
1. 总结本节课的内容,强调细胞是生命的基本单位。
2. 鼓励学生积极参与课堂,培养他们的探究精神和科学素养。
作业布置:设计一个实验,观察任意一种细胞的结构,并写下实验报告。
拓展延伸:请学生自行查阅资料,了解更多关于细胞结构和功能的知识,并准备分享给全班。
教学反思:回顾本节课的教学过程,总结教学中存在的问题,并对下节课的教学内容和方法进行调整和设计。
《结构化学》教案

《结构化学》教案教案:结构化学教学目标:1.理解分子结构的基本概念和原子结构的基本组成。
2.掌握常见分子结构的命名规则。
3.熟悉有机化合物的结构特点和它们在生命活动中的重要性。
4.学会运用结构化学的知识分析有机化合物的性质和反应。
教学内容:第一节概念和基本组成1.分子的概念和组成:原子核、电子和化学键。
2.分子结构的表示方法:分子式、结构式和杂化。
第二节分子结构的命名1.烃类的命名:直链烷烃、支链烷烃和环烷烃。
2.功能团的命名:醇、醛、酮、酸、酯等。
3.多官能团的命名:醇醚、酮醛等。
第三节有机化合物的结构特点和生物活性1.范德华力和分子间相互作用。
2.极性分子和非极性分子。
3.有机化合物的官能团和生物活性。
第四节结构化学的应用1.化合物的相对分子质量和摩尔质量。
2.化合物的摩尔比和分子式计算。
3.分子结构和性质之间的关系。
4.化学反应的机理研究。
教学重点:1.分子结构的基本概念和组成。
2.常见有机化合物的命名规则。
3.结构化学在有机化学中的应用。
教学难点:1.复杂有机化合物的命名规则。
2.结构化学在化学反应机理研究中的应用。
教学方法:1.讲授结合举例:通过分子模型、分子式和结构式的展示,帮助学生理解分子结构的概念和组成。
2.课堂讨论:引导学生思考分子结构与性质之间的关系,鼓励学生提出问题和解决问题。
3.实验探究:通过合成有机化合物、测定它们的物理性质和反应活性,让学生实际操作和观察有机化合物的结构特点。
教学资源:1.教科书和教案资料。
2.分子模型和实验仪器。
3.化学实验教材和化学反应原理。
教学评估:1.学生课堂表现和参与度评估。
2.平时作业和小组讨论的成果评估。
3.实验报告和总结的评估。
教学拓展:1.分子模型的制作和应用。
2.有机化合物的定性和定量分析方法。
3.结构化学在材料科学和药物设计中的应用。
教学延伸:1.学习有机化学反应机理。
2.学习有机合成和药物合成的实践技巧。
3.深入了解有机化合物的合成、性质和应用。
高中化学选修结构化学教案

高中化学选修结构化学教案课题:有机化合物的构成和性质教学目标:1. 了解有机化合物的基本构成和性质。
2. 掌握有机分子的构建和结构。
3. 能够用结构式表示有机分子的形式。
教学重点:1. 有机分子的构成和结构。
2. 有机分子的命名规则。
教学难点:1. 有机分子的结构式表示。
2. 多种有机分子的比较和分析。
教学准备:1. 教师准备幻灯片及相关实验装备。
2. 学生准备笔记和课堂讨论问题。
教学过程:一、导入(5分钟)教师通过展示几种常见的有机分子引导学生了解导入主题。
二、讲解有机分子的构成和性质(15分钟)1. 有机分子是由碳元素和其他元素组成的化合物。
2. 有机分子的结构决定了其性质。
3. 介绍有机分子的构建和结构。
三、有机分子的命名规则(20分钟)1. 简单有机物的命名规则。
2. 复杂有机物的命名规则。
3. 演示几个例子进行讲解。
四、结构式表示(15分钟)1. 演示有机分子的结构式表示方法。
2. 让学生尝试画出几种有机分子的结构式。
五、实验(20分钟)1. 进行简单的有机分子合成实验。
2. 学生观察实验现象并讨论。
六、讨论和总结(10分钟)1. 学生就实验结果进行讨论。
2. 教师总结本节课内容,强调重点和难点。
教学反思:本节课通过讲解有机分子的构成和性质,以及命名规则和结构式表示,帮助学生建立起对有机化合物的基本概念。
通过实验和讨论,加深了学生对有机分子的理解和认识。
需要继续引导学生多做练习,加强对有机分子的理解和应用。
结构化学讲义教案2原子结构和性质

第二章 原子结构和性质教学目的:通过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等,推导原子基态光谱项。
教学重点:1.类氢离子波函数量子数的物理意义。
2.掌握多电子原子的原子轨道能级、电离能的求解。
3.推导等价、非等价电子的原子光谱项,掌握基态原子谱项的快速推算法。
第一节 单电子原子的薛定谔方程及其解引言:前面介绍了量子力学的概念,建立了量子力学的基础,下面我们要讨论原子结构的核心问题,即原子中电子的运动状态,其中最简单的体系就是原子核外只有一个电子的体系,也叫单电子原子结构,如氢原子和类氢离子(H ,Li 2+,He +,Be 3+……)。
一.建立单电子原子的Schrodinger 方程r Ze mh M h H e N 022********ˆπεππ-∇-∇-= 假设在研究电子运动时核固定不动,r Ze mh H 0222248ˆπεπ-∇-= 为了解题方便通常将x,y ,z 变量变换成极坐标变量r ,θ,φ由图可得如下关系:⎪⎭⎪⎬⎫⋅=⋅⋅=⋅⋅=θφθφθcos sin sin cos sin r z r y r x得极坐标形式的Schrodinger 方程:048sin 1sin sin 110222222222=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂ψπεπφψθθψθθθψr Ze E h m r r r r r r二、单电子Schrodinger 方程的一般解。
1. 变数分离法把含三个变量的微分方程化为三个各含一个变量的常微分方程来求解。
令()()r R r =φθψ,,Θ(θ)Φ(φ)()()φθ,,Y r R =代入薛定鄂方程,经过数学变换得三个方程:R(r)方程 ()()k E r hm r h mZe r r R r r r R =++⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂∂∂⋅2222022821πεπ Θ方程22sin )(sin )(sin m k =+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂Θ∂⋅∂∂⋅Θθθθθθθθ Φ方程222)()(1m =∂Φ∂⋅Φ-φφφ 2. Φ方程的解Φ方程整理得:0222=Φ+Φm a a φ这是一个常系数2阶齐次线性方程,它的特征方程为022=+m p i m p ±=微分方程的两个特解为φim Ae m =Φ m m ±= A 由归一化求得: π21=A ∴φπim e m 21=Φ 这是解的复数形式,由于Φ是循环坐标所以()()πφφ2+Φ=Φm m 于是πφπφφ2)2(im im im im e e e e ⋅==+ 即12=πim e由欧拉公式12sin 2cos 2=+=m i m e im πππ故m 的取值必须为: 2,1,0±±=m 即取值是量子化的称为磁量子数。
结构化学授课教案

结构化学授课教案
第四章 分子对称性与群论初步
说明:
1.由课程负责人李炳瑞编著的《结构化学》多媒体版,2004 年 6 月已由高等教育 出版社作为普通高等教育“十五”国家级规划教材出版发行。 其中印刷本 46 万字, CD 版容量 426M.,含 1092 张幻灯片、700 多幅彩色图片、172 个分子与晶体模型。
—— 杨振宁
对称是自然界中普遍存在的一种性质,因而常常被认为是最平凡、最简单的现象. 然而, 对称又具有最深刻的意义. 科学家、艺术家、哲学家从各种角度研究和赞美对称, “完美的对称”、“可怕的对称”、“神秘的对称”,这些说法都表明了对称性在人类心灵 中引起的震撼.
对称性与化学有什么关系? 对称性如何支配着物质世界的运动规律? 下面,让我们首先观察一下自然界中广泛存在的丰富多彩的对称现象。这样的事例 俯拾皆是, 有些存在于自然现象和自然规律之中,有些则是人类受到自然界的启发,进 而将对称性融入自己的创造性活动的结果: 生物界的对称现象:花卉、树叶、仙人球、… …,蝴蝶、海星、飞鸟、蜂巢、… … 建筑艺术中的对称性:天坛、宝塔、亭、拱桥、泰姬陵、… …
将这首诗从头朗诵到尾, 再反过来, 从尾到头去朗诵, 分别都是一首绝妙好诗. 它 们
可以合成一首“对称性”的诗,其中每一半相当于一首“手性”诗,这就是回文, 是对称性在文学中的应用;有一种乐曲,从头到尾和从头到尾演奏,都是一首美妙乐曲, 这就是双声部乐曲,是对称性在音乐中的应用。
《结构化学》课程教学大纲

《结构化学》课程教学大纲课程代码:ABCL0408课程中文名称:结构化学课程英文名称:Structural Chemistry课程性质:选修课程学分数:1.5课程学时数:24授课对象:材料化学专业本课程的前导课程:无机化学、物理化学等一、课程简介结构化学是在原子、分子的层次上研究原子、分子、晶体结构的运动规律,揭示物质的微观结构与性能之间关系的一门基础科学。
它以电子构型和几何构型为两条主线,系统讲授三种理论和三类结构:量子理论和原子结构、化学键理论和分子结构、点阵理论和晶体结构。
为本科生打下两方面基础:量子化学基础、结晶化学基础。
这些基础对于建立微观结构概念和原理、掌握现代测试方法具有不可替代的作用。
二、教学基本内容和要求课程教学内容:1 量子力学基础知识:(1)微观粒子的运动特征,(2)量子力学的基本假设,(3)箱中粒子的Schrödinger方程及其解;3 原子结构和性质:(1)单电子原子的Schrödinger方程及其解,(2)量子数的物理意义,(3)波函数电子云图形,(4)多电子原子的结构,(5)元素周期表和元素周期性质;4 共价键和双原子分子的结构化学:(1)化学键的概述,(2)H2+的结构和共价键的本质,(3)分子轨道理论和双原子分子的结构;5 多原子分子的结构和性质:(1)价层电子对互斥理论(VSEPR),(2)杂化轨道理论;6 配位化合物的结构和性质:(1)概述,(2)价键理论、晶体场理论、配位场理论;7 晶体的点阵结构和晶体的性质:(1)晶体结构的周期性和点阵,(2)晶体的衍射。
课程的重点、难点:1 量子力学基础知识:(1)微观粒子的运动特征,(2)量子力学的基本假设;3 原子结构和性质:(1)量子数的物理意义,(2)波函数电子云图形,(3)多电子原子的结构;4 共价键和双原子分子的结构化学:(1)化学键的概述,(2)H2+的结构和共价键的本质;5 多原子分子的结构和性质:(1)杂化轨道理论;6 配位化合物的结构和性质:(1)价键理论、晶体场理论、配位场理论;7 晶体的点阵结构和晶体的性质:(1)晶体结构的周期性和点阵。
结构化学高中讲解教案

结构化学高中讲解教案
教学目标:
1. 理解结构化学的基本概念和原理
2. 掌握结构式的表示方法和命名规则
3. 能够应用结构化学知识解决化学问题
教学内容:
1. 结构式的表示方法
2. 共价键的形成
3. 分子的立体构型
4. 有机物的命名规则
教学步骤:
一、导入(5分钟)
教师引导学生回顾化学中的基本概念,引入结构化学的概念,并说明其重要性。
二、讲解结构式的表示方法(15分钟)
1. 介绍结构式的概念和意义
2. 讲解Lewis结构式、Kekeley结构式和共振式的表示方法
3. 给出一些案例进行示范
三、讲解共价键的形成(15分钟)
1. 解释共价键的概念和形成原理
2. 讲解共价键的键长和键能
3. 通过分子模型展示共价键的形成过程
四、讲解分子的立体构型(15分钟)
1. 介绍手性、立体异构体和对映体的概念
2. 讲解立体异构体的种类和构型
3. 给出一些案例进行示范
五、讲解有机物的命名规则(15分钟)
1. 介绍有机物的基本分类和命名原则
2. 讲解烷烃、烯烃和炔烃的命名方法
3. 通过化合物结构式进行对应的命名练习
六、练习与总结(10分钟)
1. 给出一些结构式进行分析和命名练习
2. 学生互相交流讨论,解答疑问
3. 总结本节课的重点内容和难点
作业布置:
完成相关练习题目,加强对结构化学知识的掌握。
教学反思:
本课程设计旨在帮助学生理解结构化学的基本概念,并掌握相关知识和技能。
通过系统性讲解和实例练习,提高学生的学习兴趣和能力,并促进对化学知识的深入理解和应用。
高中化学结构教案

高中化学结构教案主题:分子结构目标:学生能够了解和描述分子的结构以及各种分子之间的相互作用。
教学目标:1. 了解原子和分子的基本概念;2. 掌握分子的结构和不同分子之间的相互作用;3. 能够运用所学知识解释化学现象。
教学内容:1. 原子和分子的基本概念2. 分子的结构及其意义3. 分子之间的相互作用:键的形成和断裂4. 分子的空间构型教学步骤:1. 引入:通过展示一些常见的化学物质的结构,引发学生对分子结构的兴趣;2. 讲解原子和分子的基本概念,包括原子的结构、原子间的化学键等;3. 探讨分子的结构及其意义,引导学生思考不同分子结构之间的差异导致的性质差异;4. 介绍分子之间的相互作用,讲解键的形成和断裂的过程;5. 分析分子的空间构型,包括平面构型和立体构型,并通过示例展示不同构型的特点;6. 总结本节课的内容,并布置相关练习。
教学方法:1. 讲授相结合:通过讲解和示例相结合的方式,帮助学生理解和掌握分子结构的概念;2. 互动讨论:鼓励学生积极参与讨论,提高他们对分子结构的理解和运用能力;3. 实验演示:利用实验演示帮助学生直观地感受分子结构的相关概念,激发学习兴趣。
评估方式:1. 准确性:学生能否准确描述不同分子的结构以及分子间的相互作用;2. 理解深度:学生是否可以应用所学知识解释复杂的化学现象;3. 解决问题能力:学生是否能够通过分子结构的分析解决实际化学问题。
教学反馈:1. 教师对学生的表现给予积极评价,并指出需要进一步加强的地方;2. 鼓励学生主动参与课堂讨论,以帮助他们更好地理解和运用所学知识;3. 鼓励学生积极思考和提出问题,以促进课堂氛围的活跃和学习效果的提高。
此为一份高中化学结构教案范本,具体教学内容和步骤可根据实际情况进行调整和修改。
初中生物结构化学教案

初中生物结构化学教案
目标:了解细胞的基本结构,学习细胞的化学组成
一、导入(5分钟)
1. 引入细胞是生命的基本单位,是由化学物质构成的。
2. 引出细胞内部的结构和化学组成对细胞功能的重要性。
二、学习内容(20分钟)
1. 细胞的基本结构
- 细胞膜:包裹细胞的薄膜,控制物质进出。
- 细胞质:包含细胞器和细胞液的胶状物质。
- 细胞核:控制细胞的活动,包含遗传信息的DNA。
2. 细胞的化学组成
- 蛋白质:构成细胞的骨架和器官,参与代谢和生长。
- 糖类:提供细胞能量的来源。
- 脂质:构成细胞膜,储存能量。
- 核酸:储存细胞的遗传信息。
三、实践活动(15分钟)
1. 观察显微镜下的植物细胞和动物细胞,认识细胞的基本结构。
2. 进行简单的细胞结构化学实验,了解细胞的化学组成。
四、小结与评价(10分钟)
1. 回顾今天学习内容,总结细胞的结构和化学组成。
2. 回答问题,检查学生对细胞结构化学的理解。
3. 鼓励学生积极思考和提出问题。
五、作业布置(5分钟)
1. 继续探究细胞的结构化学,了解不同类型的细胞有什么区别。
2. 准备下节课的学习内容,听讲并做好笔记。
教案优化建议:
1. 结合实际生活中的例子,让学生更容易理解细胞的结构化学。
2. 制作多媒体教学资料,辅助学生学习和理解。
3. 根据学生的学习情况,灵活调整教学内容和实践活动。
初中生物结构化学教案模板

一、教学目标1. 知识目标:- 了解生物体中常见的化学元素及其作用。
- 掌握生物大分子的结构特点,包括蛋白质、核酸、糖类和脂质。
- 理解生物分子之间的相互作用及其在生物体内的功能。
2. 能力目标:- 培养学生通过实验观察、数据分析和推理的能力。
- 提高学生运用化学知识解释生物学现象的能力。
3. 情感目标:- 增强学生对生物学和化学之间联系的认识。
- 激发学生对生命科学研究的兴趣。
二、教学重点与难点1. 教学重点:- 生物大分子的结构特点。
- 生物大分子之间的相互作用。
2. 教学难点:- 蛋白质的三级结构和功能。
- 核酸的双螺旋结构和遗传信息的传递。
三、教学过程(一)导入新课1. 展示图片或视频:展示不同生物体的图片或视频,引导学生思考生物体结构和功能的关系。
2. 提出问题:提出与生物大分子相关的问题,激发学生的兴趣和求知欲。
(二)新课讲授1. 化学元素与生物体:- 介绍生物体中常见的化学元素,如碳、氢、氧、氮等。
- 讲解这些元素在生物体内的作用和重要性。
2. 生物大分子:- 介绍蛋白质、核酸、糖类和脂质的基本结构。
- 分析这些大分子在生物体内的功能。
3. 生物大分子之间的相互作用:- 讲解蛋白质与核酸、糖类和脂质之间的相互作用。
- 分析这些相互作用在生物体内的意义。
(三)课堂活动1. 实验观察:进行简单的实验,如观察蛋白质的沉淀反应,让学生直观地了解生物大分子的性质。
2. 案例分析:分析一些与生物大分子相关的生物学现象,如遗传病、蛋白质折叠等,提高学生的分析能力。
(四)课堂小结1. 回顾重点内容:总结本节课的重点知识,如生物大分子的结构、功能及其相互作用。
2. 提出思考题:引导学生思考生物大分子在生物体内的作用机制。
四、作业布置1. 完成课后练习题,巩固所学知识。
2. 查阅资料,了解生物大分子在生物体中的重要功能。
五、教学反思1. 评估学生对本节课知识的掌握程度。
2. 分析教学过程中存在的问题,并提出改进措施。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章量子力学基础和原子结构§1-1量子力学建立的实验和理论背景1900年以前,物理学的发展处于经典物理学阶段,它由Newtan(牛顿)的经典力学,Maxwell(麦克思韦)的电、磁和光的电磁波理论,热力学和统计物理学等组成。
这些理论构成一个相当完善的体系,对当时常见的物理现象都可以从中得到说明。
但是事物总是不断向前发展的,人们的认识也是不断发展的。
在经典物理学取得上述成就的同时,通过实验又发现了一些新现象,它们是经典物理学无法解释的。
1. 黑体辐射——普朗克(planck)的量子假说:量子说的起源黑体:一种能全部吸收照射到它上面的各种波长的光,同时也能发射各种波长光的物体。
带有一个微孔的空心金属球,非常接近于黑体,进入金属球小孔的辐射,经过多次吸收、反射,使射入的辐射全部被吸收。
当空腔受热时,空腔壁会发出辐射,极小部分通过小孔逸出。
若以Eν表示黑体辐射的能量,Eνdν表示频率在ν到dν范围内、单位时间、单位表面积上辐射的能量。
以Eν对ν作图,得到能量分布曲线。
由图中不同温度的曲线可见,随着温度(T)的增加,Eν的极大值向高频移动。
许多物理学家试图用经典热力学和统计力学理论来解释此现象。
其中比较好的有Rayleigh-Jeans(瑞利-金斯)包分子物理学中能量按自由度均分原则用到电磁辐射上,得到辐射强度公式,它和实验结果比较,在长波处很接近实验曲线,而在短波长处与实验显著不符。
另一位是Wein(维恩),他假设辐射按波长分布类似于Maxwell的分子速率分布,所得公式在短波处与实验比较接近,但长波处与实验曲线相差很大。
1900年,普朗克(M. Planck)根据这一实验事实,突破了传统物理观念的束缚,提出了量子化假设:(1)黑体内分子、原子作简谐振动,这种作简谐振动的分子、原子称谐振子,黑体是有不同频率的谐振子组成。
每个谐振子的的能量只能取某一最小的能量单ε0位的整数倍,ε0被称为能量子,它正比于振子频率ε0=hν0,h为普朗克常数(h=6.624×10-27erg.sec=6.624×10-34J.s)。
E=nε0,ε0=hν0ν0为谐振子的频率,h为planck常数(2)谐振子的能量变化不连续,能量变化是ε0的整数倍。
∆E=n2ε0-n1ε0=(n2-n1)ε0普朗克的假说成功地解释了黑体辐射实验。
普朗克提出的能量量子化的概念和经典物理学是不相容的,因为经典物理学认为谐振子的能量由振幅决定,而振幅是可以连续变化的,并不受限制,因此能量可以连续地取任意数值,而不受量子化的限制。
普朗克(M. Planck)能量量子化假设的提出,标志着量子理论的诞生。
普朗克(M. Planck)是在黑体辐射这个特殊的场合中引入了能量量子化的概念,此后,在1900-1926年间,人们逐渐地把能量量子化的概念推广到所有微观体系。
2.光电效应——Einstein的光子学说:光子说的提出19世纪80年代发现了光电效应。
首先认识到Planck能量量子化重要性的是Einstein(爱因斯坦),他将能量量子化的概念应用于电磁辐射,并用以解释光电效应。
光电效应是光照在金属表面上,金属发射出电子的现象。
金属中的电子从光获得足够的能量而逸出金属,称为光电子,由光电子组成的电流叫光电流。
实验事实是:(1)在有两个电极的真空玻璃管,两极分别加上正负电压。
当光照在正极上,没有电流产生;而当光照在负极上则产生电流,电流强度与光的强度成正比。
(2)对于一定的金属电极,仅当入射光的频率大于某一频率时,才有电流产生。
(3)由光电效应产生的电子动能仅随光的频率增大而增加而与光的强度无关。
(4)入射光照射到金属表面,立即有电子逸出,二者几乎无时间差。
对于上述实验事实,应用经典的电磁波理论得到的却是相反的结论。
根据光波的经典图象,波的能量与它的强度成正比,而与频率无关。
因此只要有足够的强度,任何频率的光都能产生光电效应,而电子的动能将随着光强的增加而增加,与光的频率无关,这些经典物理学家的推测与实验事实不符。
1905年爱因斯坦(A. Einstein)依据普朗克的能量子的思想,提出了光子说,圆满地解释了光电效应。
其要点是:(1)光的能量是量子化的,最小能量单位是νεh =0,称为光子。
(2)光为一束以光速c 运动的光子流,光的强度正比于光子的密度ρ,ρ为单位体元内光子的数目。
(3)光子具有质量m ,根据相对论原理,20)/(1c v m m -=对于光子ν=c ,所以m 0为0,即光子没有静止质量。
(4)光子有动量P P = mc = λh (5) 光子与电子碰撞时服从能量守恒和动量守恒。
2021υννm h E W h k +=+= 将频率为ν的光照射到金属上,当金属中的一个电子受到一个光子撞击时,产生光电效应,光子消失,并把它的能量hv 转移给电子。
电子吸收的能量,一部分用于克服金属对它的束缚力,其余则表现出光电子的动能。
上式中的W 是电子逸出金属所许的最少能量。
称脱出功,它等于hv 0。
Ek 是自由电子的动能,它等于mv 2/2。
当hv<W 时,光子没有足够的能量使电子逸出金属,不发生光电效应。
当hv=W 时,这时的频率是产生光电效应的临阈频率(v 0)。
当hv>W 时,从金属中发射的电子具有一定的动能,它随频率的增加而增加,与光强无关。
但增加光的强度可增加光束中单位体积内的光子数,因而增加发射电子的速率。
只有把光看成是由光子组成的才能理解光电效应,而只有把光看成波才能解释衍射和干涉现象。
光表现出波粒二象性。
3.氢原子光谱当原子被电火花、电弧或其它方法激发时,能够发出一系列具有一定频率(或波长)的光谱线,这些光谱线构成原子光谱。
19世纪中,原子光谱的分立谱线的实验事实引起了物理学家的重视。
1885年巴耳麦(J. Balmer )和随后的里德堡(J. R. Rydberg) 建立了对映氢原子光谱的可见光区14条谱线的巴尔麦公式。
20世纪初又在紫外和红外区发现了许多新的氢谱线,公式推广为:)11(12221n n R H -==λν n 2≥ n 1+1 1913年为解释氢原子光谱的实验事实,玻尔(N. Bohr)综合了Planck 的量子论、Einstein 的光子说以及卢瑟福的原子有核模型,提出玻尔理论(旧量子论):(1) 原子存在具有确定能量的状态—定态(能量最低的叫基态,其它叫激发态),定态不辐射。
(2) 定态(E 2)→定态(E 1)跃迁辐射12E E h1-=ν (3)电子轨道角动量 M=n ( =π2h ) n=1,2,3,…… 利用这些假定,可以很好地说明原子光谱分立谱线这一事实,计算得到氢原子的能级和光谱线频率吻合得非常好。
但玻尔理论仅能够解释氢原子和类氢离子体系的原子光谱。
推广到多电子原子就不适用了,属于旧量子论。
例题1.按玻尔的旧量子论计算氢原子由n 2=3→n 1=1跃迁的吸收光谱的波数. 解. 根据式 )11(12221n n R H -==λν , 其中里德堡常数R=13.6eV , 1eV=8065.5cm -1 )(3.7169)3111(5.8065~12-=-⨯=cm ν§1-2 德布罗意关系式1. 德布罗意假说实物粒子是指静止质量不为零的微观粒子(m 0≠0)。
如电子、质子、中子、原子、分子等。
1924年德布罗意(de Broglie )受到光的波粒二象性的启示,提出实物粒子也具有波粒二象性:mvh p h ==λ νεh = 式中,λ为物质波的波长,P 为粒子的动量,h 为普郎克常数, ε 为粒子能量,ν 物质波频率。
2.物质波的实验证实1927年,戴维逊(Dawison)—革末(Germer)用单晶体电子衍射实验,汤姆逊(G .P.Thomson)用多晶体电子衍射实验,发现电子入射到金属晶体上产生与光入射到晶体上同样产生衍射条纹,证实了德布罗意假说。
后来采用中子、质子、氢原子和氦原子等微粒流,也同样观察到衍射现象,充分证明了实物微粒具有波性,而不仅限于电子。
例1:(1)求以1.0×106m ·s -1的速度运动的电子的波长。
m mv h 1063134107100.1101.9106262.6---⨯=⨯⨯⨯⨯==λ 这个波长相当于分子大小的数量级,说明分子和原子中电子运动的波动性显著的。
(2)求m=1.0×10-3kg 的宏观粒子以v=1.0×10-2m ·s -1的速度运动时的波长m mv h 292334106262.6100.1101106262.6----⨯=⨯⨯⨯⨯==λ 这个波长与粒子本身的大小相比太小,观察不到波动效应。
例2 计算动能为300eV 的电子的德布罗意波长. 解: 已知常数 h=6.626⨯10-27erg ⋅secm=9.11⨯10-28g 1eV=1.602⨯10-12erg由 m2p T 2= 2mT p = 因此 2mT h p h ==λ =12282710602.13001011.9210626.6---⨯⨯⨯⨯⨯⋅=7.08⨯10-9 (cm)电子等实物微粒具有波性,实物微粒波代表什么物理意义呢?1926年,玻恩(Born )提出实物微粒波的统计解释。
他认为空间任何一点上波的强度(即振幅绝对值的平方)和粒子出现的几率成正比,按照这种解释描述的粒子的波称为几率波。
实物微粒波的物理意义与机械波(水波、声波)和电磁波等不同,机械波是介质质点的振动,电磁波是电场和磁场的振动在空间的传播,而实物微粒波没有这种直接的物理意义。
实物微粒波的强度反映粒子几率出现的大小,称几率波。
分析电子衍射实验:发现较强的电子流可以在短时间内得到电子衍射照片,但用很弱的电子流,让电子先后一个一个地到达底片,只要时间足够长,也能得到同样的衍射图形,这说明电子衍射不是电子之间相互作用的结果,而是电子本身运动的所固有的规律性。
用很弱的电子流做衍射实验,电子一个一个地通过晶体,因为电子具有粒性,开始只能得到照片底片上的一个个点,得不到衍射图象,但电子每次到达的点并不总是重合在一起,经过足够长的时间,通过电子数目足够多时,照片上就得到衍射图象,显示出波性。
可见电子的波性是和微粒行为的统计性联系在一起的。
对大量粒子而言,衍射强度(即波的强度)大的地方,粒子出现的数目就多,而衍射强度小的地方,粒子出现的数目就少。
对一个粒子而言,通过晶体到达底片的位置不能准确预测。
若将相同速度的粒子,在相同的条件下重复多次相同的实验,一定会在衍射强度大的地方出现的机会多,在衍射强度小的地方出现的机会少。
实物微粒有波性,我们对它粒性的理解也应和经典力学的概念有所不同。
在经典物理学中,粒子服从牛顿力学,它在一定的运动条件下有可以预测的运动轨道,一束电子在同样条件下通过晶体,每个电子都应达到相片上同一点,观察不到衍射现象。