结构化学
结构化学
1万+ 人选课
更新日期:2026/03/31
开课时间2026/03/01 - 2026/06/26
课程周期17 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

结构化学是从原子、分子的尺度研究物质的结构以及结构与物质的物理、化学性质关系的一门基础学科,主要概括为几何结构和电子结构以及静态结构和动态结构两个层面。具体涉及两大方面内容,其一是从量子力学规律出发,先介绍原子的电子运动的规律及其描述,包括电子和原子核以及电子与电子之间相互作用的规律,由此推论原子的性质、原子的光谱和微观能态,阐明元素周期律的本质;在此基础上学习和探讨分子中电子之间以及电子与核之间相互作用的运动的规律,讨论化学键的本质以及分子光谱的特征,并在学习休克尔分子轨道方法的基础上,讨论电子结构与化学性质的关系以及共轭体系的稳定性,其二是在学习分子点群对称性以及晶体点阵结构的基础上,以归纳为主的方法,介绍分子的几何结构与其物理性质如偶极矩、旋光性的必然联系,并在学习晶体的周期性结构特征以及点阵理论的基础上,着重介绍X射线衍射方法所依据的基本原理,以及在测定结构中的作用和应用。

课程大纲

绪论

0.1 结构化学的研究目的和研究内容

0.2 结构化学的建立和发展

0.3 结构化学的重要性及学习方法

第一章 量子力学基础

1.1 微观粒子的运动特征

1.2 量子力学基本假设

1.3 箱中粒子的Schrödinger方程及其解

量子力学基础单元测验

第二章 原子结构

2.1 单电子原子的Schrödinger方程及其解

2.2 量子数的物理意义

2.3 波函数和电子云的图形

2.4 多电子原子的结构

2.5 原子光谱

原子结构单元测验

第三章 双原子分子的结构化学

3.1 化学键概述

3.2 H2+的结构和共价键的本质

3.3 分子轨道理论和双原子分子的结构

3.4 分子光谱

双原子分子结构单元测验

第四章 分子的对称性

4.1 对称操作和对称元素

4.2 对称操作群及对称元素的组合

4.3 分子的点群

4.4 分子的偶极矩和极化率 & 4.5 分子的手性和旋光性

分子的对称性单元测验

第五章 多原子分子的结构

5.1 价电子对互斥理论

5.2 杂化轨道理论

5.3 离域分子轨道理论

5.4 休克尔分子轨道方法

5.5 离域π键与共轭效应

5.6 分子轨道的对称性和反应机理

多原子分子的结构单元测试

第六章 配位化合物的结构

6.1 概述

6.2 配位场理论

6.3 Sigma−Pi配键及有关配位化合物的结构和性质

配位化合物的结构单元测验

第七章 晶体的点阵结构和晶体的性质

7.1 晶体结构的周期性和点阵

7.2 晶体结构的对称性

7.3 点阵的标记和点阵平面间距

7.4 空间群及晶体结构的表达

7.5 晶体的结构和晶体的性质

7.6 晶体的衍射

晶体的结构单元测验

拓展:结构化学的应用与进展

结构化学应用与进展

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