工程热力学课程纲要 - 上海交通大学化学化工学院物

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1、8物理化学A(1)教学大纲课程名称：物理化学A(1)PhysicsChemistry(PartI)课程性质：专业基础课学时：72学时课堂讲授66学时课堂讨论2学时授课对象：应用化学专业授课学期：秋季学期考试方式：笔试+平时作业＋小论文期末考试70分作业+小论文30分2009年3月8★前言物理化学A(1)，即结构化学部分是化学专业本科生的主干基础课，它以电子构型和几何构型为两条主线，系统讲授三种理论和三类结构：量子理论和原子结构、化学键理论和分子结构、点阵理论和晶体结构。为本科生打下三方面基础：量子化学基础、对称性

2、原理基础、晶体化学基础。这些基础对于建立微观结构概念和原理、掌握现代测试方法具有不可替代的作用。★先修课程：大学物理、高等数学、无机化学、有机化学。★适用专业：应用化学专业★开课系所：化学系。★教材及教学参考书目1、周公度《结构化学基础》(第三版)北京大学出版社20022、潘道恺《物质结构》(第二版)高等教育出版社19893、何福成《结构化学》人民教育出版社19794、唐作华《基础结构化学》四川大学出版社19945、郭用猷《结构化学》山东大学出版社19986、江元生《结构化学》高等教育出版社19977、McWee

3、nyR,CoulsonCA著《原子价》余敬曾译北京科学出版社819868、徐光宪《物质结构》第二版北京高等教育出版社19879、周公度“结构化学习题解析”北京大学出版社1997★本课程的性质、地位、作用和任务1、课程的性质结构化学是化学类必修的专业课程。该课程是从原子、分子的尺度研究物质的结构及结构与物质的物理、化学性质的关系的一门基础学科。2、课程的任务本课程的主要任务是使学生掌握微观世界的结构和运动规律，理解结构与性能的相互关系和某些实验方法的基本原理。一方面对先行课（如“无机化学”、“有机化学”、“物理化学

4、”）中某些内容加深理解，另一方面为后继课和科学研究以及中学化学教学打下必要的理论基础。从而提高学生运用结构化学的原理和方法来分析问题解决问题的能力，进一步培养他们的辩证唯物主义世界观，以期能更好的完成中学化学的教学任务以及更好的从事科学研究。★课程教学的基本要求1、 弄清原子、分子和晶体中电子运动的基本规律，了解用量子力学原理研究原子、分子结构的基本方法，理解波函数和微观体系的运动状态的描述方法。2、 解用量子力学研究分子结构和络合物结构的基本方法，掌握分子轨道理论和配位场理论和基本原理，深入了解化学键的本质，理

5、解分子电子结构和化学性质间的相互关系，初步了解研究分子对称性和群论的概念及其在研究分子结构中的作用。3、 了解研究分子结构的近代物理实验方法的基本原理，并学会简单的图谱分析。4、 了解晶体点阵结构和晶体的对称性，了解晶体中的化学键型。理解x射线衍射的基本原理及劳埃方程和布拉格方程，了解粉末法晶体结构分析的基本原理。★教学方法与教学形式建议1、 尽量运用多媒体手段进行教学，帮助使学生实现从宏观世界进入微观世界的转变。2、 重点讲解处理微观体系的思想、模型和方法及结果，不要纠缠于数学推导细节，数学只是作为处理问题的工

6、具。83、 充分调动学生的抽象思维和想象力，了解和掌握微观粒子的运动规律。4、 讲完每一章后，至少有一次习题课，结合作业中出现的问题，强调本章要掌握的重点内容。★课程教学要求的层次1、了解的层次对本课程中的某些概念、原理、理论等内容要求了解，通常以填空、选择、判断等题型进行考核。2、熟悉的层次对课程中的某些概念、原理、理论、实验方法及应用等内容要求比较清楚地理解，一般以填空、选择、判断、简答等题型进行考核。3、掌握的层次   对课程中的某些概念、原理、理论、实验方法及应用等内容要求准确理解，并可以将这些原理、理论

7、应用于解决实际问题。一般以填空、选择、判断、简答、计算等题型进行考核。 教学内容和基本要求第一章量子力学基本知识（5学时）1、微观粒子运动特征（1）2、量子力学基本假定（2）3、在量子力学简单体系中的应用。（2）要求：①了解微观粒子的运动特征，通过黑体辐射、光电效应、氢原子光谱理解微观粒子的波粒二象性及测不准原理；②理解量子力学的四个基本假定，掌握状态、波函数、波函数的正交归一化、力学量及算符，力学量对应算符间的运算，本征函数、本征值、本征方程等概念及态叠加原理；③Schordinger方程的引入；8④用量子力学

8、的基本概念与方法处理一维、二维、三维势箱中的自由粒子运动。第二章原子的结构与性质（8学时）1、单电子原子的Schrodinger方程、量子数、电子云图（3）2、多电子原子结构（1）3、元素周期表及元素周期性质（1）4、原子光谱（3）要求：①单电子原子或离子的Schrodinger方程求解的基本思路，绝热近似，掌握分离变量法，理解n、l、m三个量子数的引入；②熟记四个量子数