课程概述

结构化学是研究物质的微观结构及其性能关系的科学，核心内容包括两个方面：物质的电子构型与几何构型，这两点实际上是决定一切物质性能的根本因素。原子结构部分我们关注的是电子构型，就是电子在不同能级轨道上的排布状况；晶体结构部分我们重点关注的是几何构型，就是晶体中原子在空间的排布状况；而分子结构部分则同时包含两者。通过学习本课程可以掌握微观结构概念、原理及相关结构表征方法，提升创新思维和科研能力。


证书要求

考核方式：期末考试（60%）+线上学习（20%）+ 平时成绩（20%）

期末考试：开卷考试       

线上学习及讨论（20%）

平时成绩组成（20%）：章节作业（80%）+课堂讨论（20%）


预备知识

普通化学，基础有机化学，普通物理


授课大纲

量子力学基础知识

1-1 微观粒子运动特征

1-2 量子力学基本假设

1-3 箱中粒子的薛定谔方程及其解

第一章单元测试

第一章单元作业

单电子原子的结构

2-1单电子原子的Schrödinger方程

2-2变数分离法解单电子原子的Schrödinger方程

2-3单电子原子的波函数

2-4量子数及其物理意义(I)

2-5量子数及其物理意义(II)

2-6波函数和电子云的图形

第二章单元测试

第二章单元作业

多电子原子的结构及原子光谱

3-1多电子原子的结构

3-2原子轨道能和电子结合能

3-3多电子原子的全波函数

3-4原子光谱

第三章单元测试

第三章单元作业

双原子分子的结构

4-1氢分子离子的结构和共价键的本质

4-2氢分子离子的结构和共价键的本质(II)

4-3分子轨道理论和双原子分子的结构(I)

4-4分子轨道理论和双原子分子的结构(II)

4-5双原子分子的结构

第四章单元测试

第四章单元作业

分子光谱与光电子能谱

分子光谱

光电子能谱

第五章单元测试

第五章单元作业

分子对称性

群表示-4特征标表的应用II

群表示-2特征标的性质和特征标表

对称性概念

旋转轴

对称中心和镜面

反轴和映轴

对称元素的组合和对称操作群

分子的点群-单轴群

分子的点群-双面群

分子的点群-高级群

分子点群的判别

分子的对称性和分子的性质

第六章单元测试

第六章单元作业

群表示-1群表示的基本概念

群表示-3特征标表的应用I

多原子分子的结构

7-4 离域π键和共轭体系的性质

7-1 杂化轨道理论(I)

7-2 杂化轨道理论(II)

7-3 离域分子轨道理论

7-5 共轭体系与HMO法(I)

7-6 共轭体系与HMO法(II)

7-7 分子轨道的对称性和反应机理

第七章单元测试

第七章单元作业

配位化合物的结构

配位化合物及配位场理论

配位场理论(II)

配位化合物的性质

电子授受键与羰基化合物的结构和性质

其它小分子配体及金属-金属多重键

第八章单元测试

第八章单元作业

参考资料

（1）结构化学基础（第5版），周公度，段连运编著，北京大学出版社，2017

（2）结构化学基础习题解析（第5版），周公度，段连运编著，北京大学出版社，2017

（3）结构化学（第2版），李炳瑞编著，高等教育出版社，2011

（4）结构化学学习指导与习题解答，李炳瑞编著，高等教育出版社，2015

（5）朱月香，钱民协，段连运，结构化学教学中的“新”认识和“新”实践，大学化学，2011，26(5)，15

（6）相关网站https://symmetry.otterbein.edu/index.html