化学化工学院《结构化学》教学大纲

2、分子轨道理论,有效LCAO—MO三条件3、双原子键和双原子分子结构4、饱和分子的离域轨道和定域轨道5、离域π键与共轭分子结构6、多中心键与缺电子分子结构7、分子对称性与分子点群8、群表示理论初步9、前线轨道理论及分子轨道对称性守恒原理的理论基础。  
化学化工学院《结构化学》教学大纲 
一、说明
结构化学是化学科学的一个重要分支,它让学生初步了解近代化学理论和实验方法。
通过本课程的学习让学生了解微观世界物质的结构及其运动的规律,理解物质的微观结构与宏观物质的关系,从而达到:①加深对先行课程(无机、有机、仪器分析等)有关内容的理解;②能居高临下地把握中学化学教材,准确掌握中学化学教学中的通俗性与科学性的关系;③为进行基础化学研究工作(如毕业设计)准备必要的理论与实验基础。
二、讲授内容与课时分配(本科90学时、专科50学时,带“*”号者对专科不作要求)
第一章       量子力学基础和原子结构(20学时)
了解微观粒子的特殊性:波粒二象性及量子化特征;了解薛定谔议程得来的线索及其物理意义。通过对一维势箱中粒子运动的讨论了解用定态薛定谔方程解决实际问题的基本步骤和方法。掌握类氢离子波函数及四个量子数的意义,掌握原子轨道及电子云的径向分布、角度分布图的规律特点(节向数、峰值数等)。
了解多电子原子的近似处理方法—中心力场方法和自给场模型、掌握斯莱特行列式的构成方法、理解定相关效应。
理解光谱项的意义,掌握光谱基项及简单组态光谱项的推求方法。
1、 经典物理学的困难和量子论的诞生。
2、 实物微粒运动状态的表示法及态叠加原理
3、 实物微粒的运动规律—薛定谔方程
4、 定态薛定谔方程的算符表达式
5、 氢原子与类氢离子的定态薛定谔方程及其解
6、 氢原子与类氢离子的解的讨论
7、 波函数和电子云的图形表示
8、 多电子原子结构理论的轨道近似模型—原子轨道
9、 电子自旋
10、原子整体的状态与原子光谱项
11、原子核外电子排布和元素周期律
第二章       共价键理论和分子结构
掌握MO法的基本理论要点和线性变分法处理简单分子的步骤,理解共价键形成的三个因素:离域效应、收缩效应、极化效应及有效LCAO—MO的三条件,对称匹配最大重叠、能量近似,学会用HMO法处理简单共轭分子;了解分子对称性和点群的概念。了解对称恒守原理和前线轨道理论的理论基础及实际意义。
1、H2+中的分子轨道及其共价键本质,线性变分法、离域效应、收缩效应、极化效应;
2、分子轨道理论,有效LCAO—MO三条件
3、双原子键和双原子分子结构
4、饱和分子的离域轨道和定域轨道
5、离域π键与共轭分子结构
6、多中心键与缺电子分子结构
7、分子对称性与分子点群
8、群表示理论初步
9、前线轨道理论及分子轨道对称性守恒原理的理论基础。
第三章       配位场理论和络合物结构
掌握配合物的晶体场理论和分子轨道理论的基本原理及其应用。
1、晶体场理论α轨道能级分裂、稳定化能、高自旋、低自旋。
2、络合物的分子轨道理论σ型、π型轨道、配体群轨道、分子轨道理论与晶体场理论中Δ的对应关系。
3、晶体场理论与分子轨道理论的比较及配位场理论。
4、有机金属络合物。
5、原子族化合物的结构简介。
第四章       分子结构测定方法的原理及应用
了解研究分子结构的实验方法及其基本原理,学会简单的谱图分析。
1、分子光谱 振动光谱、转动光谱、振一转光谱
2、分子的磁性和磁共振、共振吸收 化学淀移 自旋偶合
3、光电子能谱
第五章       晶体结构
了解晶体的宏观对称性和微观对称性,晶体的点阵结构和晶体对称性的关系。了解晶体对X—射线衍射的基本原理。初步掌握粉末粉的基本原理和方法。
1、晶体的点阵理论
2、晶体的对称性
3、金属晶体和能带理论
4、离子晶体和离子键
5、共价型晶体和混合键型晶体
6、分子晶体和分子间作用力
7、X—射线晶体结构分析原理