吉首大学化学化工学院课程教学大纲化学(师范)专业 《结构化学》课程教学大纲 一、课程说明 课程编码 4302084 课程类别 专业主干课 修读学期 第5学期 学分 2 学时 课程英文名称 Structural Chemistry 适用专业 化学(师范),应用化学 先修课程 高等数学,线性代数,无机化学 、课程的地位及作用 《结构化学》是化学本科专业必修基础理论课程,主要研究原子、分子及晶体的结 构以及它们与物质的物理、化学性质的关系。课程的主要任务是对物质微观结构、基本 理论及思想方法有正确的认识,能够理解结构与性能的相互关系及其某些实验方法的基 本原理。进行必要的结构化学教学与训练,是培养具有较好的理论素养的化学人才的保 证,并且为后续课程的学习和科学研究及从事中学教学工作打下坚实的基础,提高运用物 质结构基本原理和方法来分析问题和解决问题的能力。 三、课程教学目标 通过本课程的学习,使学生正确理解微观粒子的波粒二象性的特点、掌握描述微 观世界运动规律的量子力学的主要基本假设、学习应用量子力学原理处理问题的步骤 深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象、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,理解离域分子轨道理论和前线轨道理论。 2.培养学生运用微观结构的观点和方法,分析、解决化学问题的能力,从本质上把握物 质之所以能够表现出各种各样性质的结构根源,了解各种结构所必然表现出的性能。 3.让学生初步了解量化计算的一些基本知识,为其将来能在化学领域进行较深入的 研究打下一定的基础
吉首大学化学化工学院课程教学大纲 化学（师范）专业 《结构化学》课程教学大纲 一、课程说明 课程编码 4302084 课程类别 专业主干课 修读学期 第 5 学期 学分 2 学时 32 课程英文名称 Structural Chemistry 适用专业 化学（师范），应用化学 先修课程 高等数学，线性代数，无机化学 二、课程的地位及作用 《结构化学》是化学本科专业必修基础理论课程，主要研究原子、分子及晶体的结 构以及它们与物质的物理、化学性质的关系。课程的主要任务是对物质微观结构、基本 理论及思想方法有正确的认识，能够理解结构与性能的相互关系及其某些实验方法的基 本原理。进行必要的结构化学教学与训练，是培养具有较好的理论素养的化学人才的保 证,并且为后续课程的学习和科学研究及从事中学教学工作打下坚实的基础，提高运用物 质结构基本原理和方法来分析问题和解决问题的能力。 三、课程教学目标 1. 通过本课程的学习，使学生正确理解微观粒子的波粒二象性的特点、掌握描述微 观世界运动规律的量子力学的主要基本假设、学习应用量子力学原理处理问题的步骤； 深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象、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，理解离域分子轨道理论和前线轨道理论。 2. 培养学生运用微观结构的观点和方法，分析、解决化学问题的能力，从本质上把握物 质之所以能够表现出各种各样性质的结构根源，了解各种结构所必然表现出的性能。 3. 让学生初步了解量化计算的一些基本知识，为其将来能在化学领域进行较深入的 研究打下一定的基础
吉首大学化学化工学院课程教学大纲化学(师范)专业 四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容 (一)课程学时分配一览表 学时分配 章节 主要内容 总学时 讲授实践 第1章 量子力学基础知识 6 第2章 原子的结构和性质 第3章共价键和双原子分子的结构化学 666 分子的对称性 6668 00000 第5章 多原子分子中的化学键 8 (二)课程教学要求及主要内容 第1章量子力学基础知识 教学目的和要求: 1.通过本章的教学使学生初步了解量子力学的一些基本概念、理解微观粒子的波粒 二象性的特点; 2.掌握描述微观世界运动规律—量子力学的主要基本假设 3.学习应用量子力学原理处理问题的步骤 教学重点和难点: 1.教学重点:实物微粒的波粒二象性,量子力学的基本假设,势箱中运动的粒子运 动模型 2.教学难点:量子力学的基本假设。 教学方法和手段:使用多媒体手段,以讲授为主 教学主要内容 黑体辐射和能量量子化;2.光电效应和光子学说;3.实物微粒的波粒二象性 4.不确定度关系;5.量子力学基本假设;6.箱中粒子的薛定鄂方程。 第二章原子结构与性质 教学目的和要求 1.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
吉首大学化学化工学院课程教学大纲 化学（师范）专业 四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容 (一) 课程学时分配一览表 章 节 主要内容 总学时 学时分配 讲授 实践 第 1 章 量子力学基础知识 6 6 0 第 2 章 原子的结构和性质 6 6 0 第 3 章 共价键和双原子分子的结构化学 6 6 0 第 4 章 分子的对称性 6 6 0 第 5 章 多原子分子中的化学键 8 8 0 (二) 课程教学要求及主要内容 第 1 章 量子力学基础知识 教学目的和要求： 1. 通过本章的教学使学生初步了解量子力学的一些基本概念、理解微观粒子的波粒 二象性的特点； 2. 掌握描述微观世界运动规律—量子力学的主要基本假设； 3. 学习应用量子力学原理处理问题的步骤。 教学重点和难点： 1. 教学重点：实物微粒的波粒二象性，量子力学的基本假设，势箱中运动的粒子运 动模型。 2. 教学难点：量子力学的基本假设。 教学方法和手段：使用多媒体手段，以讲授为主。 教学主要内容： 1. 黑体辐射和能量量子化；2. 光电效应和光子学说；3. 实物微粒的波粒二象性； 4. 不确定度关系；5. 量子力学基本假设；6. 箱中粒子的薛定鄂方程。 第二章 原子结构与性质 教学目的和要求： 1. 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；
吉首大学化学化工学院课程教学大纲化学(师范)专业 2.深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象 3.了解角动量的偶合及原子光谱的意义。 教学重点与难点: 1.教学重点:原子轨道的意义、性质和空间图象,波函数和电子云的图形和原子光 谱项 2.教学难点:多电子原子中心力场近似法及He原子的变分法处理。 教学方法和手段:使用多媒体手段,以讲授为主。 教学主要内容: 1.单电子原子的薛定谔方程及其解;2.量子数及其意义;3.波函数和电子云的图 形;4.多电子原子的结构;5.元素周期表与元素周期性质;6.原子光谱。 第三章双原子分子的结构和性质 教学目的和要求 1.使学生初步了解分子轨道理论的基本思想、掌握变分原理并能运用线性变分法和 HMO法解决分子结构的问题 2.深刻理解分子轨道的含义和共价键的本质。并使学生对于分子的对称性有所了 解 教学重点与难点 1.教学重点:分子轨道理论、价键理论,分子光谱,线性变分法处理H2和H2, 共价键本质及典型的双原子分子的电子排布。 2.教学难点:线性变分法处理H2和H2,分子轨道理论。 教学方法和手段:使用多媒体手段,以讲授为主。 教学主要内容 1.H2的结构和共价键的本质:2.分子轨道理论双原子分子的结构;3.异核及双原 子分子的结构;4H2分子的结构和价键理论;5.分子光谱;6.光电子能谱 第四章分子的对称性 教学目的和要求: 理解对称操作的组合规则和对易规则,熟悉群的基本概念 2.了解分子对称性和分子物理性质(偶极距,旋光性)之间的关系
吉首大学化学化工学院课程教学大纲 化学（师范）专业 2. 深入理解原子轨道的意义、性质和空间图象； 3. 了解角动量的偶合及原子光谱的意义。 教学重点与难点： 1. 教学重点：原子轨道的意义、性质和空间图象，波函数和电子云的图形和原子光 谱项。 2. 教学难点：多电子原子中心力场近似法及 He 原子的变分法处理。 教学方法和手段：使用多媒体手段，以讲授为主。 教学主要内容： 1. 单电子原子的薛定谔方程及其解；2. 量子数及其意义；3. 波函数和电子云的图 形；4. 多电子原子的结构；5. 元素周期表与元素周期性质；6. 原子光谱。 第三章 双原子分子的结构和性质 教学目的和要求： 1. 使学生初步了解分子轨道理论的基本思想、掌握变分原理并能运用线性变分法和 HMO 法解决分子结构的问题； 2. 深刻理解分子轨道的含义和共价键的本质。并使学生对于分子的对称性有所了 解。 教学重点与难点： 1. 教学重点：分子轨道理论、价键理论，分子光谱，线性变分法处理 H2 和 H2， 共价键本质及典型的双原子分子的电子排布。 2. 教学难点：线性变分法处理 H2 和 H2，分子轨道理论。 教学方法和手段：使用多媒体手段，以讲授为主。 教学主要内容： 1. H2 的结构和共价键的本质；2. 分子轨道理论双原子分子的结构；3. 异核及双原 子分子的结构；4. H2 分子的结构和价键理论；5. 分子光谱；6. 光电子能谱。 第四章 分子的对称性 教学目的和要求： 1. 理解对称操作的组合规则和对易规则，熟悉群的基本概念； 2. 了解分子对称性和分子物理性质（偶极距，旋光性）之间的关系；
吉首大学化学化工学院课程教学大纲化学(师范)专业 3.掌握对称元素和对称操作的基本概念,分子点群的分类方法,对称操作矩阵表示 的意义和方法。 教学重点与难点: 1.教学重点:对称操作与对称元素组合,分子点群,分子对称性、偶极矩和极化率。 2.教学难点:分子的点群。 教学方法和手段:使用多媒体手段,以讲授为主 教学主要内容: 1.对称操作和对称元素;2.对称操作群与对称元素的组合:3.分子的点群:;4.分 子的偶极矩和极化率;5.分子的对称性和旋光性。 第五章多原子分子的结构和性质 教学目的和要求: 1.掌握价电子对互斥理论( VSEPR); 2.杂化轨道理论、离域分子轨道理论和前线轨道理论; 3.深入理解HMO方法及其在共轭分子中的应用 教学重点与难点 1.教学重点:杂化轨道理论和离域分子轨道理论,HMO方法及其在共轭分子中的 应用,前线轨道理论,范德华引力等分子间作用力的本质 2.教学难点:HMO方法及其在共轭分子中的应用,前线轨道理论。 教学方法和手段:使用多媒体手段,以讲授为主。 教学主要内容: 1.价电子对互斥理论(ⅤSEPR);2.杂化轨道理论和离域分子轨道理论;3.HMO 法;4.离域键和共扼效应;5分子轨道对称性和反应机理 五、选用教材及主要参考书目 1.选用教材 周公度.结构化学基础(第四版川M]北京北京大学出版社2008 2.主要参考书目 [厦门大学化学系物构组编结构化学[M]北京:科学出版社,2004
吉首大学化学化工学院课程教学大纲 化学（师范）专业 3. 掌握对称元素和对称操作的基本概念，分子点群的分类方法，对称操作矩阵表示 的意义和方法。 教学重点与难点： 1. 教学重点：对称操作与对称元素组合，分子点群，分子对称性、偶极矩和极化率。 2. 教学难点：分子的点群。 教学方法和手段：使用多媒体手段，以讲授为主。 教学主要内容： 1. 对称操作和对称元素；2. 对称操作群与对称元素的组合；3. 分子的点群；4. 分 子的偶极矩和极化率；5. 分子的对称性和旋光性。 第五章 多原子分子的结构和性质 教学目的和要求： 1. 掌握价电子对互斥理论（VSEPR）； 2. 杂化轨道理论、离域分子轨道理论和前线轨道理论； 3. 深入理解 HMO 方法及其在共轭分子中的应用。 教学重点与难点： 1. 教学重点： 杂化轨道理论和离域分子轨道理论，HMO 方法及其在共轭分子中的 应用，前线轨道理论，范德华引力等分子间作用力的本质。 2. 教学难点：HMO 方法及其在共轭分子中的应用，前线轨道理论。 教学方法和手段：使用多媒体手段，以讲授为主。 教学主要内容： 1. 价电子对互斥理论（VSEPR）；2. 杂化轨道理论和离域分子轨道理论；3. HMO 法；4. 离域键和共扼效应；5. 分子轨道对称性和反应机理。 五、选用教材及主要参考书目 1. 选用教材 周公度. 结构化学基础(第四版)[M].北京:北京大学出版社,2008. 2. 主要参考书目 [1] 厦门大学化学系物构组编.结构化学[M].北京:科学出版社,2004
吉首大学化学化工学院课程教学大纲化学(师范)专业 [2]谢有畅结构化学[M北京高等教育出版社,199 [3]潘道皑物质结构[M北京:高等教育出版社,1989 六、考核方式和成绩评定 1.考核方式 闭卷考试。 2.成绩评定 本课程为期末闭卷考试和平时考核相结合进行综合成绩评定,最终成绩由以下两 部分组成 第一部分:期末闭卷考试成绩占总成绩的70% 第二部分:作业成绩占总成绩的20%,提问与上课考勤占总成绩的10%。 大纲执笔人:陈上 大纲审核人:申永强、李佑稷
吉首大学化学化工学院课程教学大纲 化学（师范）专业 [2] 谢有畅.结构化学[M].北京:高等教育出版社,1991. [3] 潘道皑.物质结构[M].北京:高等教育出版社,1989. 六、考核方式和成绩评定 1. 考核方式 闭卷考试。 2. 成绩评定 本课程为期末闭卷考试和平时考核相结合进行综合成绩评定，最终成绩由以下两 部分组成： 第一部分：期末闭卷考试成绩占总成绩的 70％； 第二部分：作业成绩占总成绩的 20％，提问与上课考勤占总成绩的 10％。 大纲执笔人：陈上 大纲审核人：申永强、李佑稷