結(jié)構(gòu)化學(xué)課程介紹教學(xué)課件推薦

結(jié)構(gòu)化學(xué)--課程介紹結(jié)構(gòu)化學(xué)是以量子力學(xué)為基礎(chǔ),聯(lián)系無機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)討論原子,分子化學(xué)鍵理論的一門科學(xué),本課程供大學(xué)師范類院?；瘜W(xué)類專業(yè)作本科基礎(chǔ)課教材,也可作材料、化工、生物化學(xué)等專業(yè)使用,還可供從事與化學(xué)、化工有關(guān)類別工作人員作參考。學(xué)習(xí)本課程需具備高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、線性代數(shù)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等課程基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)化學(xué)是以量子力學(xué)理論為基礎(chǔ),聯(lián)系無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)討論原子、分子化學(xué)鍵理論的一門學(xué)科本課程闡述原子間以什么樣的結(jié)合力形成分子、原子的組成及連接方式是怎樣決定分子的幾何構(gòu)型,并表現(xiàn)出獨(dú)特的物理與化學(xué)性質(zhì),使讀者了解“結(jié)構(gòu)決定性能,性能反映結(jié)構(gòu)”,從而建立起“結(jié)構(gòu)-性能一應(yīng)用”的渠道。課程內(nèi)容包含量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),原子結(jié)構(gòu)理論、多原子分子結(jié)構(gòu)及研究它們的HMo方法,晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)及X射線衍射,金屬結(jié)構(gòu)及性質(zhì),離子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。課程簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)化學(xué)-內(nèi)容提要物質(zhì)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)化學(xué))是在原子、分子水平上,深入到電子層次,研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及其宏觀性能關(guān)系的科學(xué)。其內(nèi)容涉及用量子力學(xué)原理與方法研究化學(xué)問題,進(jìn)而建立物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論;提出與創(chuàng)造結(jié)構(gòu)分析方法;剖析以生物在分子為主的復(fù)雜物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。這一門課我們采用的是北京大學(xué)出版社出版的《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》一書。這本書是北京大學(xué)化學(xué)院結(jié)構(gòu)化學(xué)(即物質(zhì)結(jié)構(gòu))基礎(chǔ)教材。內(nèi)容主要包括:量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、化學(xué)鍵理論、晶體化學(xué)、研究結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法等結(jié)構(gòu)化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)分子構(gòu)型與組成的相互關(guān)系,以及結(jié)構(gòu)和各種運(yùn)動(dòng)的相互影響的化學(xué)分支學(xué)科。它是闡述物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與其宏觀性能的相互關(guān)系的基礎(chǔ)學(xué)科。結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門直接應(yīng)用多種近代實(shí)驗(yàn)手段測(cè)定分子靜態(tài)、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)科學(xué)它要從各種已知化學(xué)物質(zhì)的分子構(gòu)型和運(yùn)動(dòng)特征中,歸納出物質(zhì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性;還要從理論上說明為什么原子會(huì)結(jié)合成為分子,為什么原子按一定的量的關(guān)系結(jié)合成為數(shù)目眾多的、形形色色的分子,以及在分子中原子相互結(jié)合的各種作用力方式,和分子中原子相對(duì)位置的立體化學(xué)特征;結(jié)構(gòu)化學(xué)還要說明某種元素的原子或某種基團(tuán)在不同的微觀化學(xué)環(huán)境中的價(jià)態(tài)、電子組態(tài)、配位特點(diǎn)等結(jié)構(gòu)特征另一方面,從結(jié)構(gòu)化學(xué)的角度還能闡明物質(zhì)的各種宏觀化學(xué)性能,和各種宏觀非化學(xué)性能與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系及其規(guī)律性。在這個(gè)基礎(chǔ)上就有可能不斷地運(yùn)用已知的規(guī)律性,設(shè)法合成出具有更新穎、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)更不尋常的新物質(zhì),在化學(xué)鍵理論和實(shí)驗(yàn)化學(xué)相結(jié)合的過程中創(chuàng)立新的結(jié)構(gòu)化學(xué)理論。與此同時(shí),還要不斷地努力建立新的闡明物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的物理的和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法與其他的化學(xué)分支一樣,結(jié)構(gòu)化學(xué)一般從宏觀到微觀、從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、從定性到定量按各種不同層次來認(rèn)識(shí)客觀的化學(xué)物質(zhì)。演繹和歸納仍是結(jié)構(gòu)化學(xué)研究的基本思維方法早期的有關(guān)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的知識(shí)可以說是來自對(duì)于物質(zhì)的元素組成和化學(xué)性質(zhì)的研究。當(dāng)時(shí)人們對(duì)化學(xué)物質(zhì),只能從對(duì)物質(zhì)組成的規(guī)律性認(rèn)識(shí),諸如定比定律、倍比定律等加以概括。隨著化學(xué)反應(yīng)當(dāng)量的測(cè)定,人們提出了“化合價(jià)”的概念并用以說明物質(zhì)組成的規(guī)律。那時(shí),對(duì)于原子化合成分子的成因以及原子在分子中的排布方式可以說是一無所知。結(jié)構(gòu)化學(xué)的產(chǎn)生與有機(jī)物分子組成的研究密切相關(guān)。有機(jī)化學(xué)發(fā)展的初期,人們總結(jié)出許多系列有機(jī)物分子中碳原子呈四面體化合價(jià)的規(guī)律。為解釋有機(jī)物組成的多樣性,人們提出了碳鏈結(jié)構(gòu)及碳鏈的鍵飽和性理論。隨后的有機(jī)物同分異構(gòu)現(xiàn)象、有機(jī)官能團(tuán)結(jié)構(gòu)和旋光異構(gòu)現(xiàn)象等研究,也為早期的結(jié)構(gòu)化學(xué)研究提供有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù),促使化學(xué)家從立體構(gòu)型的角度去理解物質(zhì)的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì),并從中總結(jié)出一些有關(guān)物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性,為近代的結(jié)構(gòu)化學(xué)的產(chǎn)生打下了基礎(chǔ)近代實(shí)驗(yàn)物理方法的發(fā)展和應(yīng)用,為結(jié)構(gòu)化學(xué)提供了各種測(cè)定物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)方法;量子力學(xué)理論的建立和應(yīng)用又為描述分子中電子和原子核運(yùn)動(dòng)狀態(tài)提供了理論基礎(chǔ)。有關(guān)原子結(jié)構(gòu)特別是原子中電子殼層的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)力、外力引起運(yùn)動(dòng)變化的理論,確立了原子間相互作用力的本質(zhì),也就從理論上闡明了化學(xué)鍵的本質(zhì),使人們對(duì)已提出的高子鍵、共價(jià)鍵和配位鍵加深了理解有關(guān)雜化軌道的概念,也為眾多化合物的空間構(gòu)型作出了合理的闡明甚至預(yù)測(cè)。近代測(cè)定物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)物理方法的建立,對(duì)于結(jié)構(gòu)化學(xué)的發(fā)展起了決定性的推動(dòng)作用。X射線衍射方法和原理上相當(dāng)類似的中子衍射、電子衍射等方法的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展,大大地豐富了人們對(duì)物質(zhì)分子中原子空間排布的認(rèn)識(shí),并提供了數(shù)以十萬種計(jì)的晶體和分子結(jié)構(gòu)的可靠結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。此外,通過晶體衍射的研究,使人們能夠從分子和晶體結(jié)構(gòu)的角度說明這些物質(zhì)在晶態(tài)下的物理性質(zhì)另一類測(cè)定結(jié)構(gòu)的方法是譜學(xué)方法。譜學(xué)方法在提供關(guān)于分子能級(jí)和運(yùn)動(dòng)的信息,尤其是更精細(xì)的和動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu)信息方面起著重要的作用。如分子振動(dòng)光譜是鑒定物質(zhì)分子的構(gòu)成基團(tuán)的迅速和有力的工具。因而被稱為化學(xué)物質(zhì)的“指紋”,與電子計(jì)算機(jī)高速信息處理功能結(jié)合起來人們已能通過計(jì)算機(jī)的檢索和識(shí)別很快地查明未知物樣品