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课程负责人介绍课程简介课程内容教学大纲湖北师范学院化学与环境工程系（化学教育与应用化学专业）湖北师范学院结构化学课程课程负责人介绍负责人：王卫东 单 位：化环系 教研室：物理化学湖北师范学院结构化学课程负责人：王卫东 单 位：化环系 教研室：物理化学 课程负责人介绍姓 名：王卫东 性别：男 年 龄：40 职 称 ：副教授职务：教师 教研室：物理化学 现任课程：结构化学，物理化学, 物理化学实验 学术专长：电化学个人情况王卫东个人简历1978—1980 内蒙古赤峰市第二中学1980—1984 内蒙古师范大学化学系1984—2002 内蒙古赤峰民族师专化学系（其中1986—1987在武汉大学化学系进修学习 ）2002—至今 湖北师范学院化学系王卫东近四年个人教学,科研情况教学：结构化学，物理化学, 物理化学 实验，化学文献检索科研: 近五年（1999-2003）撰写论文 18篇,参加全国化学教学与学术 会议10次结构化学课程目前教学状况分析湖北师范学院教学大纲规定化学教育专业和应用 化学专业开设结构化学课程 ，是这两个专业必修的 专业理论课。

湖北师范学院化环系目前每年招收化学教育专业 2个班，应用化学专业1个班，学生人数约130—150 人以后还将增加这两个专业的学生招收人数,然而 我校结构化学教师人员需要合理配置，教师素质需 要提高，知识需要更新结构化学教学大纲要修改 结构化学教材，课件需要建设需要加强结构化 学实验的建设（增加实验的数目，改进实验的内容 ）需要加强结构化学课程教研的建设改革结构 化学教学方法加强结构化学课程考核的建设加强本课程的建设的具体设想及主要措施（包括预期达到的目的）1. 加强结构化学教师队伍的建设（包括：人员的合理配置， 职称（学位）的合理分配，教师素质的提高，知识的更新等） 主要措施：人才引进，进修学习（读硕博或访问学者） ，自身的学习2. 加强结构化学教学大纲的建设主要措施：教学大纲的修改3. 加强结构化学教材的建设（包括：教材与大纲的配套， 教材的编写等）主要措施：教材的合理选购，自编习题集等4. 加强结构化学课件的建设（多媒体在结构化学教学中的 应用）主要措施：课件的购买，课件的制作5．加强结构化学实验的建设主要措施：增加实验的数目，改进实验的内容增加计算机量子化学计算实验项目：HMO法计算共轭 分子的波函数和能量）6. 加强结构化学课程教研的建设。

主要措施：申请院，省级的结构化学教学研究课题， 参加全国性的结构化学教学研讨会7. 改革结构化学教学方法主要措施：双向交流，启发式教学，问题式教学模式 与学生思维能力的提高，小论文等8. 加强结构化学课程考核的建设主要措施：题库，标准化，考教分离，多种方式建议：化学系大一的高等数学课应讲授群论的内容课程简介大物理化学的主要内容物理化学是应用物理学的原理和方 法，研究有关物质的物理变化与化学运 动普遍规律的一门科学;物化化学是从物质的物理现象和化 学现象联系入手，来探讨化学基本规律 的一门学科，是整个化学科学与化学工 艺学的理论指导，又称理论化学这门学科研究的主要内容有:• 化学热力学－－研究化学反应的方向和限度 • 统计热力学－－宏观与微观的桥梁化学 • 化学动力学－－研究化学速率与反应机理 • 电化学、表面化学、胶体化学 • 物质结构－－研究物质结构与性质之间内在 联系,这部分已单独成为一门课：结构化学大物理化学大物理化学的研究方法•量子力学方法 ：•统计力学方法 ：•热力学方法：用量子力学的基本方程（E.Schrodinger方程）求解组成体系的微观粒子之间的相互作用及其规律，从而指示物性与结构之间的关系。

结构化学是以量子力学为基础，联系无机化 学，有机化学实验事实讨论原子，分子化学键理 论的一门科学学习本课程需具备高等数学、大学物理 、线 性代数、无机化学、有机化学等课程基础 结构化学是以量子力学理论为基础，联系无 机化学、有机化学等大量实验事实讨论原子、分 子化学键理论的一门学科 结构化学---课程介绍 本课程阐述原子间以什么样的结合力形 成分子、原子的组成及连接方式是怎样决定 分子的几何构型，并表现出独特的物理与化 学性质，使读者了解“结构决定性能，性能 反映结构”，从而建立起“结构--性能--应用” 的渠道 课程内容包含量子力学基础知识，原子 结构理论、多原子分子结构及研究它们的 HMO方法，晶体点阵结构及X射线衍射，金 属结构及性质，离子化合物的结构与性质 结构化学（物质结构）是在原子、分子水平上， 深入到电子层次，研究物质的微观结构及其宏观性能 关系的科学其内容涉及用量子力学原理与方法研究 化学问题，进而建立物质结构理论；提出与创造结构 分析方法；剖析以生物在分子为主的复杂物质的结构 这一门课我们采用的是北京大学出版社出版的《结 构化学基础》一书这本书是北京大学化学系结构化 学（即物质结构）基础教材。

内容主要包括：结构化学---内容提要课程简介量子力学基础知识、原子的结构和性质、分子 的结构和性质、化学键理论、晶体化学、研究结构 的实验方法等结构化学是一门直接应用多种近代实验手段测定 分子静态、动态结构和静态、动态性能的实验科学 它要从各种已知化学物质的分子构型和运动特征中， 归纳出物质结构的规律性；还要从理论上说明为什么 原子会结合成为分子，为什么原子按一定的量的关系 结合成为数目众多的、形形色色的分子，以及在分子 中原子相互结合的各种作用力方式，和分子中原子相 对位置的立体化学特征；结构化学还要说明某种元素 的原子或某种基团在不同的微观化学环境中的价态、 电子组态、配位特点等结构特征 结构化学是在原子、分子水平上研究物质分子构 型与组成的相互关系，以及结构和各种运动的相互影 响的化学分支学科它是阐述物质的微观结构与其宏 观性能的相互关系的基础学科 另一方面，从结构化学的角度还能阐明物 质的各种宏观化学性能，和各种宏观非化学性 能与微观结构之间的关系及其规律性在这个 基础上就有可能不断地运用已知的规律性，设 法合成出具有更新颖、结构特点更不寻常的新 物质，在化学键理论和实验化学相结合的过程 中创立新的结构化学理论。

与此同时，还要不 断地努力建立新的阐明物质微观结构的物理的 和化学的实验方法与其他的化学分支一样，结构化学一般从 宏观到微观、从静态到动态、从定性到定量按 各种不同层次来认识客观的化学物质演绎和 归纳仍是结构化学研究的基本思维方法早期的有关物质化学结构的知识可以 说是来自对于物质的元素组成和化学性质 的研究当时人们对化学物质，只能从对 物质组成的规律性认识，诸如定比定律、 倍比定律等加以概括随着化学反应当量 的测定，人们提出了“化合价”的概念并用 以说明物质组成的规律那时，对于原子 化合成分子的成因以及原子在分子中的排 布方式可以说是一无所知 结构化学的产生与有机物分子组成的 研究密切相关有机化学发展的初期，人 们总结出许多系列有机物分子中碳原子呈 四面体化合价的规律为解释有机物组成 的多样性，人们提出了碳链结构及碳链的 键饱和性理论随后的有机物同分异构现 象、有机官能团结构和旋光异构现象等研 究，也为早期的结构化学研究提供有力的 实验证据，促使化学家从立体构型的角度 去理解物质的化学组成和化学性质，并从 中总结出一些有关物质化学结构的规律性 ，为近代的结构化学的产生打下了基础近代实验物理方法的发展和应用，为结 构化学提供了各种测定物质微观结构的实 验方法；量子力学理论的建立和应用又为 描述分子中电子和原子核运动状态提供了 理论基础。

有关原子结构特别是原子中电 子壳层的结构以及内力、外力引起运动变 化的理论，确立了原子间相互作用力的本 质，也就从理论上阐明了化学键的本质， 使人们对已提出的高子键、共价键和配位 键加深了理解有关杂化轨道的概念，也为 众多化合物的空间构型作出了合理的阐明 甚至预测 近代测定物质微观结构的实验物理 方法的建立，对于结构化学的发展起了 决定性的推动作用X射线衍射方法和 原理上相当类似的中子衍射、电子衍射 等方法的发现与发展，大大地丰富了人 们对物质分子中原子空间排布的认识， 并提供了数以十万种计的晶体和分子结 构的可靠结构数据此外，通过晶体衍 射的研究，使人们能够从分子和晶体结 构的角度说明这些物质在晶态下的物理 性质另一类测定结构的方法是谱学方法谱学方 法在提供关于分子能级和运动的信息，尤其是更 精细的和动态的结构信息方面起着重要的作用 如分子振动光谱是鉴定物质分子的构成基团的迅 速和有力的工具因而被称为化学物质的“指纹” ，与电子计算机高速信息处理功能结合起来，人 们已能通过计算机的检索和识别很快地查明未知 物样品的分子结构红外喇曼光谱的理论处理， 还能提供有关振动力常数等有关化学键特征的一 些数据。

其他谱学法有：核磁共振谱、顺磁共振 诺、电子能谱、质谱、穆斯堡尔谱学、可见—紫 外光谱、旋光谱、圆二色性谱以及扩展 X射线吸 收精细结构等 物质的某些物理常数的测定，也能提供有关分 子结构的某些整体信息，如磁化率、折射率和介电 常数的测定等此外，高放大率、高分辨率的电子 显微镜还能提供有关物质表面的结构化学信息，甚 至已能提供某些分子的结构形象 量子化学是近代结构化学的主要理论基础量 子化学中的价键理论、分子轨道理论以及配位场理 论等，不但能用来阐明物质分子构成和原子的空间 排布等特征，而且还用来阐明微观结构和宏观性能 之间的联系由于量子化学计算方法的发展和逐步 提高完善，加上高速电子计算机的应用，有关分子 及其不同聚集状态的量子化学方法已有可能用于特 殊材料的“分子设计”和制备方法的探索，把结构化 学理论推向新的高度当今结构化学主要研究新构型化合物 的结构化学，尤其是原子簇结构化学和金 属有机化合物这一类研究涉及“化学模 拟生物固氮”等在理论研究上极其重要的 课题，以及寻找新型高效的工业催化剂等 与工农业生产息息相关的应用研究课题稀土元素的结构化学与中国丰富的稀 土元素资源的综合利用的关系非常密切。

有关的研究对于中国稀土工业的发展具有 重要的意义表面结构和表面化学反应的研究与工 业生产上的非均相催化反应关系极为密切 ，有关的研究对于工业催化剂，尤其是合 成氨等工业生产用的新型催化剂的研制具 有理论指导的作用激光光谱学和激光化学的研究，对于 快速动态结构和快速化学反应动态过程等 研究方法的建立有着深远的影响，并且可 能导致新的结构化学研究手段的建立激 光作用下的化学反应过程更具有独特之处 结构化学的信息工程的研究能充分利用电 子计算机的高速、高效率，充分发挥结构化学 数据库的作用，对于新的半经验理论和新的结 构化学理论的提出将有重大的影响有关方法 的建立将对于“分子设计”的实现起着重要的作 用目前，结构化学已成为一门不但与其他化 学学科联系密切，而且与生物科学、地质科学 、材料科学等各学科的研究相互关联、相互配 合、相互促进由于许多与物质结构有关的化 学数据库的建立，结构化学也越来越被农学家 和化工工程师所重视诸言 --- 结构化学的内容，方法动态结构：化学反应之时，结构随时间而变化从一静态结构到另一静态结构，如中 间产物，过渡态，激发态 …结构化学：是研究原子、分子和晶体的微观 结构，研究原子、分子中电子的运动规律，研究物 质的微观结构和宏观性能之间关系的一门科学。

结 构：几何结构和电子结构 结 构：静态结构和动态结构静态结构：稳定状态之时，结构不随时间而变化结构化学的研究方法和学习方法发 展 史： 1900 — 至今 （简介之 ） 。