《结构化学》课程介绍与教学大纲

PAGEPAGE4《结构化学》课程简介课程编号：03024013课程名称：结构化学/StructuralChemistry学分:3学时：48（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：应用化学专业建议修读学期：第3学期开课单位：化学与化工学院应用化学系先修课程：高等数学、线性代数、无机化学、有机化学、物理化学考核方式与成绩评定标准：闭卷考试总成绩＝考试成绩×70～80%＋平时成绩×30～20%教材与主要参考书目：教材：《结构化学基础》，周公度、段连运，北京大学出版社，2008年，第四版主要参考书目：1、《结构化学》，江元生，高等教育出版社，1997年2、《物质结构》，徐光宪、王祥云，高等教育出版社，1987年，第二版。3、《结构和物性》，周公度，高等教育出版社，2000年内容概述：中文：结构化学课程是应用化学专业的一门专业基础课，主要涉及量子力学基础、原子结构、双原子及多原子分子结构与性质、分子的对称性及其应用、配合物的结构与性质及超分子化学。其中，原子结构理论是整个结构化学的最重要的基础。通过这门课的学习，能够帮助学生深入理解所学过的化学原理，达到知其所以然的目的；这对于理解有机化合物的结构与性质之间关系是大有裨益的，能够为专业课程的学习打下坚实的化学理论基础。英文：Structuralchemistrybelongstoaprofessionalbasiccourse.Itmainlyinvolvesfoundationofquantummechanics,atomicstructure,structureandpropertiesofdiatomicmolecule,molecularsymmetryanditsapplications,structuresandpropertiesofcoordinationcompoundsaswellastheprincipleofsupramolecularchemistry.Amongthese,thetheoryofatomicstructureisthemostvitalfoundationinthiscurriculum.Thiscoursehelpsstudentsunderstandtherelatedprinciplesofchemistrymoredeeplyandknowthereasonsforvariedchemicalchanges.Thisisofgreatadvantageforgraspingtherelationshipbetweenstructuresandpropertiesandlaysabasisforlearningspecializedcourses.《结构化学》教学大纲课程编号：03024013课程名称：结构化学/StructuralChemistry学分：3学时：48（实验：0上机：0课外实践：0）适用专业：应用化学建议修读学期：第3学期开课单位：化学与化工学院应用化学系先修课程：高等数学、线性代数、无机化学、有机化学、物理化学一、课程性质、目的与任务【课程性质】《结构化学》为应用化学专业的专业基础课。它是一门在原子、分子水平上讨论物质微观结构的课程。它以量子力学为基础，结合无机化学、有机化学的实验事实，讨论原子、分子的化学键理论，使学生了解“化学键决定物质结构，物质的结构又决定其性质”的基本原理。【目的与任务】通过本课程的学习，能够在更高层次上理解其它化学课程中所描述的化学现象，达到对某些化学事实的感性认识上升为理性认识，从而对有关化学学科的学习，特别是有机化学、生物化学等学科的学习和研究有指导作用。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为48学时，其中理论教学为48学时；课程教学共有7章，具体内容及学时安排如下表所示：课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第1章：量子力学基础知识41.1微观粒子的运动特征C1.2量子力学的基本假设A1.3一维势箱中的粒子A☆△第2章：原子结构与性质102.1单电子原子的薛定谔方程及其解A☆△2.2量子数的物理意义A2.3波函数和电子云的图形A☆△2.4多电子原子结构B☆△2.5元素周期表与元素周期性质B2.6原子光谱项B第3章共价键和双原子分子的结构化学83.1化学键概述C3.2H2＋的结构和共价键的本质A☆△3.3分子轨道理论和双原子分子的结构A☆△3.4H2分子的结构和价键理论C3.5分子光谱C3.6光电子能谱C第4章分子的对称性64.1对称操作和对称元素A☆△4.2对称操作群及对称元素的组合B△4.3分子的点群A☆△4.4分子的偶极矩和极化率C第5章多原子分子中的化学键85.1价电子对互斥理论C5.2杂化轨道理论A☆△5.3离域分子轨道理论C5.4休克尔分子轨道法（HMO）A☆△5.5离域π键和共轭效应A☆△5.6分子轨道的对称性和反应机理B5.7非金属元素的结构特征B5.8共价键的键长与键能B第6章配位化合物的结构与性质86.1配位化合物结构理论的发展B6.2配位场理论A☆△6.3σ-π配位与有关配位化合物的结构与性质A☆△6.4物质的磁性和磁共振B第7章次级键及超分子结构化学47.1键价和键的强度B7.2氢键A☆△7.3非氢键型次级键A7.4范德华力和范德华半径A7.5分子的形状与大小A7.6超分子结构化学B（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）相关能力培养1、具备能够较深入地理解有机化合物的结构知识，从而更好地理解有机化合物的物理化学性质和化学反应的原理，为今后从事相关工作打下深厚的理论基础；（毕业要求3，5，6）2、具有利用物质结构理论解决化学及其相关领域问题的初步能力；（毕业要求4，5）3、具有利用物质结构理论理解与评价相关化工实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全和环境的影响；（毕业要求7）4、具有自主学习的能力。（毕业要求9）三、建议实验（上机）项目及学时分配无四、教学方法与教学手段运用多媒体等现代化教学手段，加强教学方法的启发性、针对性和实效性，注重培养学生获取知识的能力和创新意识。同时也要求学生具备一定的化学软件运用技能，充分发挥计算机在结构化学教学中的作用。五、考核方式与成绩评定标准采用期末闭卷考试考核学生掌握知识的情况和运用所学知识去分析问题、解决问题的能力，成绩评定包括平时作业成绩、课堂表现、是否踊跃回答问题和期末考试成绩。平时成绩占20～30％，期末占70～80％六、教材与主要参考书目教材：《结构化学基础》，周公度、段连运，北京大学出版社，2008年，第四版主要参考书目：1、《结构化学》，江元生，高等教育出版社，1997年2、《物质结