《结构化学》课程教学大纲

PAGEPAGE4《结构化学》课程教学大纲适用年级本科三年级一、课程中英文名称中文名称结构化学英文名称StructuralChemistry二、授课对象与学时授课对象化学专业（大类）总学时40其中实验（上机）学时0三、本课程与其他课程的联系先修课程高等数学，大学物理，无机化学，有机化学，分析化学，物理化学后续课程专业选修课四、课程的教学目的通过本课程的学习，将让学生系统掌握现代结构化学基础知识，了解目前结构化学研究的近代物理、化学等方法；使学生既得到逻辑思维和推理的训练，又得到抽象思维的加强，从而深化和巩固前修化学基础课的有关知识和理论，为后续化学专业课的学习以及毕业论文等环节提供基础的预备知识。五、课程教学的主要内容第一章量子理论基础(4学时)

知识点：微观粒子的波粒二象性；不确定度关系（测不准原理）；量子力学的基本假设；箱中粒子。重点:微观粒子的运动特征，量子力学基本假设、箱中粒子波动方程及其求解要点和步骤

难点:微观粒子的运动特征，量子力学基本假设、波函数的概念，薛定谔方程。

第二章原子结构(6学时)

知识点：氢原子及类氢离子的薛定谔方程；量子数的物理意义；原子轨道图；电子自旋；多电子原子的结构及元素周期律；原子光谱项。重点:单电子原子的波动方程及其解的方法和结论；量子数的物理意义和几何意义；原子波函数的概念和空间图象；多电子原子核外分布的依据和规律；原子角动量偶合和原子光谱项的推导

难点:单电子原子的波动方程及其解的方法和结论；量子数的物理意义和几何意义；原子轨道径向分布图和原子轨道轮廓图；多电子原子的近似处理方法；原子角动量偶合和原子光谱项的推导。

第三章双原子分子结构(6学时)知识点：H2+的线性变分法处理及其结果；分子轨道理论和双原子分子的结构；价键理论。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)知识点：（1）分子振动光谱：双原子分子的振动-转动光谱；多原子分子的振动光谱；红外光谱的分子结构信息；红外光谱谱图的解析；（2）紫外—可见光谱：紫外可见吸收光谱的基本原理；紫外吸收光谱与电子跃迁；紫外光谱与分子结构的关系。（3）核磁共振谱：核磁共振基本原理；化学位移；自旋耦合。（4）质谱：质谱的基本原理；分子离子和分子离子簇；碎片离子及产生的规律。（5）谱学分析运用：波谱综合运用的一般过程，综合运用波谱法实例。重点和难点：红外光谱的基本原理；红外光谱的分子结构信息；红外谱图的解析和释谱；紫外可见吸收光谱方法特点及释谱研究方法；紫外可见吸收光谱与分子结构的关系；核磁共振谱特点及释谱研究方法；偶合常数与分子结构的关系；质谱特点及释谱研究方法；质谱确定化合物分子式和推测化合物的分子结构。六、教材和主要参考资料教材1.《结构化学基础》（第4版）,周公度、段连运编著，北京大学出版社，2008（普通高等教育“十一五”国家级规划教材）参考资料2.《结构化学》，江元生著，高教出版社,1997（基地班参考教材）

3.《结构化学》，李炳瑞编著，（多媒体版）高教出版社,2004（普通高等教育“十五”国家级规划教材）

4.《结构化学》，林梦海，林银钟编著，科学出版社,2004（厦门大学新世纪教材大系）5.《物理化学》（第二版），范康年主编高教出版社,2005（普通高等教育“十五”国家级规划教材）

5.《物质结构》（第二版），潘道皑著，高教出版社,1992

6.《结构化学习题解析》，周公度、段连运著，北京大学出版社,2008（普通高等教育“十五”国家级规划教材）

7.《结构化学》，谢有畅著，高等教育出版社,1992

8.《PhysicalChemistry》P.AtkinsandJ.dePaula,(SeventhEdition)2006

9.《MolecularStructuralTheory》,JiangYuangsheng,(TextbookScriesfor21stCentury）199910.《结晶化学》（第一版）林树坤华东理工大学出版社2011年2月11.