《结构化学》课程教学大纲
《结构化学》课程大纲
《结构化学》课程大纲《结构化学》课程大纲英文名称：StructuralChemistry课程编号：407021030适用专业：化学本科结构化学化学本科结构化学是化学的理论基础结构化学以量子力学基本原理为基础，主要任务是描述微观粒子的运动规律，揭示结构—性能之间的关系结构化学总结归纳出的许多重要的概念（如原子轨道和分子轨道）、规律（如对称性和对称原理）以及许多重要的实验手段（如衍射、光谱、能谱和磁共振）对化学学科及相关科学有重要的指导作用。
该课程对学生其它课程的理论知识学习和理解，以及科研素养的培养和提高有着至关重要的影响。
所讲授的基本理论涵盖于各化学分支，是化学各相关专业学生应掌握的最基本、最重要的理论。
因此，这门课对化学教育专业的本科生培养都有重要意义。
结构化学对从事化学研究与化学教学都是必须的。
结构化学课程是大学本科化学各专业的重要主干基础课。
由于该课程涉及的面广，又比较抽象，要求学生具有较多的数理知识和较强的空间想象能力，该课程是大学阶段化学专业课程中最难学的课程之一，但该课程对培养学生逻辑思维和空间想象力有着至关重要的影响。
通过本课程的教学，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；了解研究分子和晶体结构的近代物理方法的基本原理；清楚某些实验方法的基本原理。
加深对前修课程的有关内容的理解，为后课程的学习打下必要的基础。
通过本课程的学习，培养学生能从物质结构与物质性质（性能）相互关系的基本规律出发，从而在更高层次上分析和解决问题。
随着化学日益注重对化学反应本质、物质结构及性质的探讨，随着能源、信息、材料等对化学的要求等等，都需要以结构化学的知识为基础。
因此通过本课程的学习将为学生从事中学化学教育、或继续深造从事科学研究奠定扎实的理论基础。
的原则探索知识的主动权围绕重点难点开展教学。
《结构化学》教学大纲
《结构化学》教学大纲课程编号：11107014学时：72学分：4课程类别：专业必修课面向对象：化学专业本科学生课程英文名称：Structural Chemistry一、课程的任务和目的《结构化学》是为化学专业本科生开设的一门专业必修课，教学计划中安排在第六学期开设。
本课程是从原子、分子的尺度研究物质的结构及结构与物质的物理、化学性质的关系的一门基础学科。
目的是使学生通过本课程的学习，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、有机化学等有关内容的理解，为中级无机化学等后续课程的学习打下必要的基础。
二、课程教学内容与要求（一）绪论明确结构化学课程的任务、内容和学习方法。
（二）量子力学基础和原子结构1. 教学内容（1）微观粒子的波粒二象性。
（2）实物微粒的运动规律—定态薛定谔方程。
（3）一维势箱中运动的粒子。
（4）氢原子与类氢离子的波函数。
（5）波函数和电子云的图示法。
（6）中心力场模型和原子轨道。
（7）原子轨道能与能级次序。
（8）电子自旋。
（9）原子核外电子排布与元素周期律。
2. 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过程，本征值、本征函数和本征方程，原子光谱项。
（2）掌握罗意关系式，体系哈密顿算符和薛定谔方程，量子数的意义和取值，类氢体系的能量、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。
3．重点和难点重点：微观粒子的波粒二象性，实物微粒的运动规律—定态薛定谔方程。
难点：氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程的求解。
（三）共价键理论和分子结构1. 教学内容（1）价键理论的要点。
（2）氢分子离子和共价键的本质。
（3）分子轨道理论。
（4）双原子分子结构。
（5）杂化轨道理论简介。
（6）离域π键与共轭分子结构。
结构化学-教学大纲
结构化学-教学大纲第一篇：结构化学-教学大纲《结构化学》课程教学大纲（供应用化学专业使用）一、课程性质结构化学是应用化学的专业基础课。
本课程是在学生已经学过高等数学、物理学、无机化学、分析化学、有机化学和物理化学的基础上，在进一步从原子、分子的水平上研究物质微观结构以及结构与性能间的关系的学科。
要求学生系统地掌握结构化学的基本原理、基本方法与基本技能，通过各个教学环节培养学生独立思考、独立分析和创新的能力，使之具有一定的分析和解决化学方面实际问题的能力，从而为进一步学好专业课程及今后从事科学研究，奠定良好的化学理论基础。
考虑到应用化学专业的培养方向，本课程在内容的选材上突出了基础和实用性。
选择了化学键理论，原子结构，晶体化学等为主要内容，使学生通过对化学键理论的学习，为深入学习有关的知识打下基础，通过对晶体组成结构与性能之间关系的学习，为材料科学的学习打下基础。
本课程理论讲授共54学时，3学分。
理论教学主要通过课堂讲授，多媒体影视课件、习题课(或课堂讨论)、演算习题、自学及实验等教学形式，达到学习本课程的目的。
二、教学内容与要求量子力学基础和原子结构。
这部分内容在第一～三章中讲授。
要求了解量子力学的基本假设，掌握氢原子的薛定谔方程及求解要点，提高对原子结构的认识，深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象。
了解多电子原子中心力场近似法及He原子的变分法处理，了解核外电子排布的依据，了解角动量的偶合及原子光谱的意义。
化学键理论和分子结构。
这部分内容主要在第五章中讲授。
要求重点掌握化学键的三个基本理论：分子轨道理论、价键理论和配位场理论。
要求掌握价键理论在多原子分子结构中的应用，了解S－P杂化轨道的组成及键角公式。
掌握HMO方法及其在共轭分子中的应用，了解前线轨道理论。
要求掌握配位场理论在配合物结构中的应用，以及s-p 配键配合物和多原子p 键配合物的结构。
点阵理论和晶体结构。
这部分内容主要在第四、六、七章中讲授。
结构化学课程教学大纲
结构化学课程教学大纲预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制《结构化学》课程教学大纲（三年制专科.试行）课程编号：03110204课程性质：专业限选课适用专业：化学教育开设学期：第 5 学期考核方式：开卷一、教学目的与任务通过量子力学的相关内容的讲解，让同学们体会物质微观结构的相关知识及分子的电性、磁性和分子光谱，并在此基础上掌握用量子力学简单的解释相关的状态；进而学习配位化合物的相关知识、分子对称性德知识和晶体的简单内容；要求学生能够用量子力学解释简单的微观体系，如单电子体系，共轭体系等。
二、与其他专业课程的联系与高等数学、量子力学、物理学、物理化学、无机化学等的相关知识联系紧密；尤其是数学方面的知识更为重要。
三、学时数及分配本课程总学时为33（11周，周课时3），其中课堂教学31学时，考核2学时。
学时分配表四、教学内容第一章量子力学基础和原子结构教学要求这部分知识是对量子力学基本概念、原理及思想方法进行正确地描述和对原子中单电子运动的量子力学处理结果的意义的描述。
教学内容1、波粒二象性：德布罗意波的关系式；二象性的实验验证——晶体的电子衍射，不确定关系△x, △P所代表的意义及实物微粒的波粒二象性。
2、波函数及物质波的几率解释：用波函数描写态的必要性与可能性，波函数合格条件（连续单值有效），波函数的正交归一性。
3、定态薛定谔方程在直角坐标系中的形式及各项的物理意义4、量子力学原理在简单体系中的应用示例——维势箱粒子运动势函数的特点与势箱的概念。
求解结果对之维势箱的简单扩展，特别是两条基本规律.5、单电子原子——氢原子（类氢离子）的结构：定核近似模型定态薛定谔方程在极坐标中的形式求解偏微分方程的一般思想——变数分离，以及变数分离的基本方法6、波函数及电子云的图形表示及其物理意义电子云、等密度面，波函数角度分布的图形表示及物理意义7、电子自旋自旋波函数与自旋轨道；泡利原理与多电子波函数8、根据电子壳层结构解释元素化学性质的周期性变化9、多电子原子的组态和电子填充原则原子光谱的多重结构——光谱项的意义；Hund规则。
结构化学课程教学大纲
5.1 价键理论的要点及简单运用。(了解)
5.2 价电子对互斥理论及判断常见分子的几何构性的方法。(理解)
5.3 杂化轨道理论的要点。论判断常见分子的杂化类型。(理解)
内 6．配合物的化学键理论（4 学时）
容
6.1 配合物的价键理论。(了解)
、
6.2 晶体场理论的基本内容和简单应用。(掌握)
学
基
3.2 群的定义，分子点群。(了解)
本
3.3 用分子点群的分类方法判断常用分子所属点群。(掌握)
要
3.4 根据分子点群确定常见分子的极性及旋光性的一般方法。(掌握)
求 4．分子轨道理论（10 学时）
4.1 氢分子离子的哈密顿算符及薛定谔方程表达式。(掌握)
4.2 线性变分原理及氢分子离子的薛定谔方程的求解。(了解)
基
本
6、教材与参考书目：
情 《结构化学》第二版,夏少武, 化工出版社,2005
况 《结构化学基础》第三版, 周公度, 高教出版社,2002
《结构化学》, 李柄瑞, 高教出版社,2004
7、考核方式：考试、闭卷平时成绩 30％、期终考试 70％
8、教学环境：课堂、多媒体
课
程
通过本课程的学习，学生应掌握量子力学的基本概念及计算方法，同时还应得到一般
2.2 分离变量法及薛定谔方程的解法。(了解)
课
2.3 三个量子数的物理意义及原子轨道的概念。(掌握)
程
2.4 原子轨道的径向态函数(了解)，径向分布函数的图形及节面的意义。(理解)
内
2.5 原子轨道的角度分布图的形状及节面数。(掌握)
容
2.6 多电子原子的哈密顿算符和薛定谔方程的表达式。(掌握)
结构化学课程教学大纲
《结构化学》课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称：结构化学所属专业：材料化学课程性质：必修学分：3（二）课程简介：结构化学是本科化学专业、材料化学专业和应用化学专业的一门专业必修课。
课程主要从量子力学基本假设出发，研究原子结构和分子结构的基本特征，以及原子在分子和晶体中的空间分布。
重点在于揭示化学键的本质和结构与性能之间的关系，阐述物质的微观结构与其宏观性能的相互关系。
结构化学不但与其他化学学科联系密切，而且与生物科学、地质科学、材料科学和医药学等各学科的研究相互关联、相互配合、相互促进，近年来愈来愈被材料研究者和化工工程师所重视。
目标与任务：本课程主要探讨物质的静态结构，学生通过本课程的学习，能够建立起原子结构、分子结构和晶体结构的基本概念，特别是能够通过定量计算，加强对原子轨道和分子轨道等基本概念的理解，并从原子、分子等微观结构角度加深对物质结构与性能关系的深入了解。
使学生能够从微观层次着眼，抓住问题本质，深刻理解“结构决定性质”这一基本原理，培养理论联系实际的能力，并为后续课程的学习打下必要的基础。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程主要是高等数学，大学物理，无机化学、有机化学和分析化学等。
后续课程主要是高等结构化学和量子化学。
学习结构化学可以从原子、分子结构、甚至电子结构层面加深对先修课程中相关内容的理解，也为后续课程打下坚实的基础。
（四）教材与主要参考书。
教材采用李炳瑞主编的《结构化学(多媒体版)(第2版)》主要参考书：1、周公度、段连运：《结构化学基础》，北京大学出版社，2008年，第四版。
2、徐光宪、王祥云：《物质结构》，高等教育出版社，1987年，第二版。
3、周公度：《结构和物性》，高等教育出版社，2000年。
4、潘道皑、赵成大和郑载兴：〈物质结构〉，高等教育出版社，1989年，第二版。
二、课程内容与安排第一章量子力学基础1.1 从经典力学到早期量子论1.2 量子力学的建立1.3 阱中粒子的量子特征1.4 隧道效应（一）教学方法与学时分配教学方法：教师讲授为主，课堂讨论为辅。
- 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)。
《结构化学》课程教学大纲
重点：H2+的线性变分法处理及其结果；双原子分子的基本理论（LCAO分子轨道法、价键法）；分子轨道的构形、分类及其能级顺序；H2的海特勒-伦敦处理和价键理论。
难点：原子形成分子的规律；双原子分子的基本理论（LCAO分子轨道法、价键法）；分子轨道的构形和能级顺序。
第四章分子对称性和分子点群(6学时)
知识点：对称元素和对称操作；群论的基本知识；分子点群；群表示理论的要点。
重点: 对称元素和对称操作的概念；判别分子对称群的方法和有关应用；分子对称性与性质的关系。
难点: 判别分子对称群的方法；群表示理论的要点；分子对称性与性质的关系。
第五章多原子分子结构(6学时)
知识点：杂化轨道理论；价层电子对互斥理论；多中心键和缺电子分子结构；离域 键和共轭分子结构；分子轨道的对称性和反应机理；配位化合物：价键理论、晶体场理论、配位场理论。
重点：杂化轨道理论及波函数、价电子对互斥理论的概念和应用；分子构型的判断；多中心键和缺电子分子结构。
共轭分子轨道求解的过程和能级计算；共轭分子分子图及应用；配位场理论。
难点：杂化轨道理论及波函数；价层电子对互斥理论分子构型的判断。
休克尔分子轨道法；分子图；分子轨道的对称性和反应机理。
第六章晶体结构基础(8学时)
（1）几何结晶学
知识点：晶体内部结构的空间点阵排列规律；晶体的对称性以及晶体宏观和微观对称类型（32种点群和230种空间群）。
晶体的晶面符号；根据晶体对称性或内部空间点阵的分布规律进行晶体分类（七个晶系和十四种空间点阵）；晶体的特性；晶面角守恒定律。
重点：晶体内部结构的空间点阵排列规律；晶体的对称性，宏观和微观对称类型；根据晶体对称性情况或内部空间点阵的分布规律进行分类；晶面角守恒定律。
难点：晶体内部质点的空间点阵排列规律；晶体的对称性，晶体对称类型。
（2）晶体化学
知识点：晶体中的价键，等径圆球和不等径圆球的密堆积；金属单质、非金属单质、合金的晶体结构；离子键和典型离子化合物、复杂离子化合物晶体结构的描述；鲍林规则和硅酸盐晶体的结构；某些三元化合物的晶体结构及近代晶体材料简介。
重点：等径圆球和不等径圆球的密堆积；金属单质、非金属单质、合金的晶体结构；离子键和典型离子化合物晶体的结构；鲍林规则和硅酸盐晶体的结构。
难点：等径圆球和不等径圆球的密堆积；鲍林规则和硅酸盐晶体的结构。
第七章谱学结构分析基础(4学时)。