spContent=配位化学是应用化学、化工、环境、生命、能源、材料等理工科高年级本科生、硕士生及博士生的非常重要的本研衔接选修课程。本课程不仅使学生掌握配位化学的基础知识和配位场理论等基本理论知识,而且使学生初步掌握非常实用的简单配合物的设计、合成及表征方法,电子光谱和电子顺磁共振波谱的测定和谱图解析等配合物的研究方法,培养学生综合运用所学理论知识和技能,分析和解决相关实际科学问题的能力,使学生了解配位化学的前沿研究热点、最新研究进展、发展动态和趋势,开阔视野,激发学生的学习和研究兴趣,主观能动性。
配位化学是应用化学、化工、环境、生命、能源、材料等理工科高年级本科生、硕士生及博士生的非常重要的本研衔接选修课程。本课程不仅使学生掌握配位化学的基础知识和配位场理论等基本理论知识,而且使学生初步掌握非常实用的简单配合物的设计、合成及表征方法,电子光谱和电子顺磁共振波谱的测定和谱图解析等配合物的研究方法,培养学生综合运用所学理论知识和技能,分析和解决相关实际科学问题的能力,使学生了解配位化学的前沿研究热点、最新研究进展、发展动态和趋势,开阔视野,激发学生的学习和研究兴趣,主观能动性。
—— 课程团队
课程概述
配位化学是无机化学和有机化学的交叉学科,是无机化学的极为重要、最活跃和主要的具有综合性和边缘科学性质的分支学科。由于配合物聚焦了中心金属的无机元素的多样性、有机配体的结构多样性和可设计性及配位模式的多样性为一身,不仅具有千姿百态的拓扑结构,而且具有独特的光、电、磁等功能,因而广泛应用于生物医学、新型多功能材料、催化、分子识别与传感、石油化工、分离、环境、染料、选矿、冶金等很多领域,与生产、生活密不可分,可以说几乎没有不涉及配合物的领域。配位化学不仅与其它学科相互关联、渗透,是沟通这些学科的重要渠道。因此,配位化学是处于21世纪化学中心地位(立交桥,人的心腹)的二级学科,是现代科学技术的重要基础。
配位化学慕课以《配位化学----原理与应用》(章慧等编著,化学工业出版社, 2008年)为主要教材,以《配位化学》(罗勤慧等编著,科学出版社, 2012年)、《配位化学》(第二版)(孙为银等编著,化学工业出版社, 2010年)、《配位化学》(刘伟生等编著,化学工业出版社, 2013年)等教材为补助教材或参考书,索取每本书中的精华,取长补短,精心优化和设计独具特色的教学内容。慕课设计学时为48学时,讲授七章内容,包括配位化学基础知识和配合物的化学键理论及配合物的光电磁性质和研究方法等。
成绩 要求
慕课堂测试:20%
平时小考:10%
期末考试:70% (笔试,开卷)
课程大纲
第 1 章 配位化学发展简史和基本概念
课时目标:了解配合物的特点和应用,掌握配合物的分类和命名。
1.1 配位化学发展简史
1.2 配合物的特点和应用
1.3 配合物的分类和命名
第 2 章 配合物的立体结构和异构现象
课时目标:了解和掌握配合物的立体结构及其影响因素,配合物的异构现象。
2.1 配合物的立体结构
2.2 配合物的异构现象
第3章 配合物的化学键理论
课时目标:理解和掌握配合物的价键理论、 晶体场理论、 配位场理论、分子轨道理论及其局限性和原因
3.1 价键理论
3.2 晶体场理论
3.3 配位场理论
3.4 配合物的分子轨道理论
3.5 配合物的化学键理论的局限性及其原因
第4章 自由离子谱项及其在配体场中的分裂
课时目标:理解和掌握自由离子光谱项的推引方法,弱场和强场方法。
4.1 自由离子光谱项
4.2 自由离子谱项在配体场中的分裂
第5章 配合物的电子光谱
课时目标:了解配合物电子光谱的类型和特点,掌握简单过渡金属配合物的电子光谱的测定和解析方法。
5.1 配合物电子光谱的类型
5.2 d-d光谱的强度和宽度
5.3 过渡金属配合物的电子光谱
5.4 光谱的解析
第6章 配合物的磁性
课时目标:了解物质的磁性、磁化率和有效磁矩,掌握配合物中金属离子有效磁矩的计算方法。
6.1 物质的磁性
6.2 磁化率和有效磁矩
6.3 配合物中金属离子有效磁矩的计算
6.4 有效磁矩与电子结构
6.5 配合物轨道磁矩的贡献
6.6 旋轨偶合对配合物磁矩的贡献
第7章 配合物的电子顺磁共振波谱
课时目标:了解电子顺磁共振波谱(EPR)基本原理和应用,掌握EPR测试和谱图解析方法。
7.1 电子顺磁共振波谱(EPR)基本原理
7.2 EPR测试
7.3 EPR谱线宽和驰豫
7.4 g 因子
7.5 超精细结构(Hyperfine Structure, hfs)
7.6 精细结构和零场分裂
7.7 过渡金属配合物和自由基的EPR谱
7.8 EPR的应用
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预备知识
参考资料
主 要 教 材:章慧等编著,《配位化学----原理与应用》,化学工业出版社, 2008年。
主要参考书:
(1)罗勤慧等编著,《配位化学》,科学出版社, 2012年。
(2)孙为银等编著,《配位化学》(第二版),化学工业出版社, 2010年。
(3)刘伟生等编著,《配位化学》,化学工业出版社, 2013年。