内容发布更新时间 : 2024/5/4 18:43:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

上海师范大学本科课程教学大纲

课程名称：结构化学（Structural Chemistry）

学分：3 总学时：54学时

开课专业：化学(师范)

一.课程的性质、目的和培养目标 (一)课程性质

《结构化学》是一门化学基础课程。主要是研究原子、分子和晶体等物质的微观结构以及这些结构与物质所表现出的性能之间互相关系的一门科学。结构化学与其他化学学科、物理学、材料科学、分子生物学等学科密切相关。

本课程是大学本科化学专业的必修课程。 (二)课程设置目的和培养目标

1、通过该课程的学习，学生将初步掌握微观运动的特点和一般处理方法，对量子力学及在化学中的应用有初步的了解，初步掌握物质结构与性能之间的相互关系，能配合其他课程共同总结和解释化学现象的规律。

2、通过本课程的学习，培养学生的辩证唯物主义世界观、科学的物质观和方法论。

二.预修课程

高等数学、线性代数、普通物理、无机化学、有机化学

三.教学内容

第一章 量子力学基础和原子结构（15学时）

第一节 微观粒子的运动特征 1．实物微粒的波粒二象性

2．波函数的物理意义—德布罗意波的统计解释 第二节 量子力学基本假设 1．波函数与微观粒子的状态 2．物理量与算符

3．本征态、本征值与Schrodinger方程 4．态叠加原理 5．Pauli原理 第三节 箱中粒子Schrodinger方程及其解 1．用量子力学方法处理一维箱中粒子

2．一维箱中粒子的能量表达式及波函数的意义

第四节 氢原子与类氢离子的Schrodinger方程及其解 1．氢原子与类氢离子的Schrodinger方程

2. 氢原子与类氢离子的Schrodinger方程的一般解 3. 氢原子与类氢离子的Schrodinger方程解的讨论 第五节 波函数和电子云的图示法

1．ψ-γ和|ψ|2-γ的关系图 2．径向分布图 3．角度分布图 4．空间分布

第六节 多电子原子的结构

1．多电子原子的Schrodinger方程及其近似解 2．原子轨道与电子结合能 3．基态原子的电子排布 第七节 元素周期表与元素周期性质 第八节 原子光谱 1．原子光谱与光谱项

2．电子的状态与原子的能态

3．单电子原子的光谱项与原子光谱 4．多电子原子的光谱项 5．原子光谱的应用

第二章 共价键理论与分子结构（18学时）

第一节 化学键概述 1. 化学键之定义与类型 2. 键型之多样性

第二节 氢分子结构与价键理论 1．价键法解氢分子之结构 2．价键理论的要点

3．价键理论对某些简单分子结构的解释 第三节 氢分子离子和共价键的本质 1．氢分子离子的Schrodinger方程 2．变分法解Schrodinger方程

3．积分项的意义与氢分子离子的结构 4．氢分子离子的波函数和共价键本质 第四节 分子轨道理论 1．分子轨道理论要点 2．分子轨道的分类与特点 3．分子轨道的能级顺序 第五节 常见双原子分子结构 1．同核双原子分子结构 2．异核双原子分子结构

第六节 分子光谱与光电子能谱 1. 双原子分子之转动与振动光谱 2. Raman光谱

3. 分子之电子光谱

4. 双原子分子之紫外光电子能谱 5. X射线光电子能谱

第七节 分子对称性初步 1．对称操作和对称元素 2．对称操作群

3．分子点群之分类与判别 4．分子之偶极矩与极化率 5．分子之旋光性

第八节 价电子对互斥理论与应用 第九节 杂化轨道理论

第十节 离域分子轨道理论和共轭分子的结构 第十一节 分子轨道的对称性与反应机理 1. 前线轨道理论

2. 分子轨道对称守恒原理

第三章 配位化合物结构和性质（9学时）

第一节 概述 1． 配位体

2． 配位化合物结构理论之发展 第二节 晶体场理论

1． 中心离子d轨道能级的分裂

2． 晶体场中d轨道的能级及电子排布 3． 晶体场稳定化能

4． 分裂能的大小和配键的共价性 5． 晶体场理论的应用 第三节 配位场理论 1． 分子轨道理论大意

2. 配位场稳定化能与配位化合物的性质 3. 配位化合物质热力学稳定性

第四节 σ-π配键与有关配位化合物质结构性质 1． 金属羰基物配位化合物与小分子配位化合物 2. 不饱和烃配位化合物 3. 物质之磁性与磁共振

第四章 次级键与超分子结构化学 (3)

第一节 键级与键的强度 第二节 氢键

1. 氢键之几何形态 2. 氢键之强度 3. 非常规氢键

4. 氢键与物质之性能

5. 氢键在生命物质中的作用 第三节 非氢键型次级键

第四节 范德华力与范德华半径 第五节 分子形态与大小 第六节 超分子结构化学