物质结构教学大纲

物质结构教学大纲课程编号：096002课程名称：物质结构学时/学分：48/3先修课程：高等数学、普通物理、无机化学、有机化学、物理化学适用专业：化学开课系或教研室：化学化工系一、课程性质与任务1．课程性质：物质结构是研究原子、分子和晶体的结构，以及结构与性能关系的一门基础学科，是在物理化学解决反应方向、限度和速率问题的基础上，解决反应本质问题的科学，是化学专业本科生专业方向课。2．课程任务：本课程的目的在于培养学生在建立量子力学基本概念的基础上，掌握微粒运动的基本规律。获得原子、分子及晶体结构的基本理论和实验研究方法，让学生在深入到原子、分子的电子层结构上来掌握物质的微观结构与宏观性质之间的关系。明确“结构决定性能、性能反映结构”这一重要原则，了解结构化学研究和解决问题的方法，并掌握结构化学的基础理论和基本知识，从而为以后的学习、科研或继续升造打下坚实的理论基础。二、课程教学基本要求本课程教学过程运用多媒体、直观教具等现代化教学手段和板书传统教学手段相接合的教学方法，并注重加强教学方法的启发性、针对性和实效性，将“接受学习”和“发现学习”有机结合起来，改“单向式”为“双向式”，使学生变“被动”为“主动”、引导学生由“学会”到“会学”和“会用”，注重培养学生获取知识的能力和创新意识。成绩考核方式：本课程总成绩包括平时成绩和期末考试卷面成绩两部分，各占总成绩的10%和90%。三、课程教学内容（一）量子力学基础知识1．微观粒子的运动特征※2．量子力学基本假设※3．角动量本征方程及其解※4．薛定谔方程及其解（二）原子的结构和性质※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（三）共价键和双原子分子的结构化学※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（四）分子的对称性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※6．群的表示（五）多原子分子的结构和性质※l．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6．共价键的键长和键能7．分子间作用力和分子形状8．核磁共振谱（六）配位化合物的结构和性质※l．配位场理论基本要点※2．配键及有关配合物的结构和性质3．原子簇化合物的结构与性质（七）晶体的点阵结构和晶体的性质1．晶体结构的周期性和点阵※2．晶体的对称性※3．晶体的结构表达和应用※4．晶体的点群和群符号5．晶体的X射线衍射原理（八）金属的结构和性质※1．金属的性质和金属键※2．球的密堆积和金属单质的结构3．合金的结构和性质（九）离子化合物的结构化学※1．离子键和点阵能※2．离子半径※3．离子配位多面体及其连接方式4．若干典型离子化合物的结构5．硅酸盐的结构化学（十）次级键和超分子结构化学※l．非金属元素的结构特征※2．硼烷及其有关化合物的结构3．氢的结构化学四、学时分配表章序内容课时备注（一）（二）（三）（四）（五）（六）（七）（八）（九）（十）量子力学基础知识原子的结构和性质共价键和双原子分子的结构化学分子的对称性多原子分子的结构和性质配位化合物的结构和性质晶体的点阵结构和晶体的性质金属的结构和性质离子化合物的结构化学次级键和超分子结构化学5777745222五、教材及参考书教材：《结构化学基础》第二版主编：周公度、段连运出版社：北京大学出版社出版或修订时间：1996年。参考书：1.《简明结构化学教程》第一版主编：夏少武；出版社：化学工业