結(jié)構(gòu)化學(xué)李炳瑞多媒體版第一章量子力學(xué)基礎(chǔ)1-展示頁(yè)
2025-01-23 22:56本頁(yè)面
【正文】 化學(xué)是主要研究從原子、分子片、分子、超分子，到分子和原子的各種不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài)的合成和反應(yīng)，分離和分析，結(jié)構(gòu)和形態(tài)，物理性能和生物活性及其規(guī)律和應(yīng)用的自然科學(xué) –徐光憲 從實(shí)驗(yàn)學(xué)科向理論學(xué)科的轉(zhuǎn)變 1998年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者 Kohn和 Pople認(rèn)為：“量子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為廣大化學(xué)家所使用的工具，將化學(xué)帶入一個(gè)新時(shí)代，在這個(gè)新時(shí)代里實(shí)驗(yàn)和理論能夠共同協(xié)力探討分子體系的性質(zhì)。用化學(xué)手段和方法研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)化學(xué)。結(jié)構(gòu)化學(xué)還為我們分析化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)并進(jìn)而進(jìn)行人工合成打下基礎(chǔ)。膽酸存在于動(dòng)物膽汁中，在人體內(nèi)幫助油脂的水解和吸收，降低血液中膽固醇含量 ? (1881～ 1945) 德國(guó)化學(xué)家 1921至 1929年測(cè)定了血紅素結(jié)構(gòu)，指出血紅素參與生物體內(nèi)氧的輸送； 1927至 1939年確定了葉綠素的分子結(jié)構(gòu)。此法的推廣和應(yīng)用，大大促進(jìn)了結(jié)構(gòu)化學(xué)的發(fā)展。于 1964年獲獎(jiǎng) ? 巴頓 (1918～ 1998)英國(guó)化學(xué)家 40年代巴頓和哈塞爾提出了“構(gòu)象分析”概念，用于研究分子特性與分子中原子的復(fù)雜空間三維結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，對(duì)發(fā)展立體化學(xué)理論作出了貢獻(xiàn)，于 1969年獲獎(jiǎng) Nobel Prizes in structural chemistry ?赫茲伯格 (1904～ 1999) 加拿大物理化學(xué)家 1928至1971年運(yùn)用光譜學(xué)闡明了多種分子的電子結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)，特別是在自由基的研究中取得了卓越成就，促進(jìn)了物理化學(xué)、量子化學(xué)、天體物理學(xué)的發(fā)展。該技術(shù)為測(cè)定生物大分子結(jié)構(gòu)開(kāi)創(chuàng)了一條新路 Nobel Prizes in structural chemistry 結(jié)構(gòu)化學(xué)學(xué)習(xí) ? 一、 3+2+1原則 ? 3種理論：量子理論，化學(xué)鍵理論，點(diǎn)陣?yán)碚? ? 3種結(jié)構(gòu)：原子結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu) ? 3個(gè)基礎(chǔ)：量子化學(xué)基礎(chǔ)，對(duì)稱(chēng)性原理基礎(chǔ)，結(jié)晶化學(xué)基礎(chǔ) ? 2個(gè)因素：電子因素，空間因素 ? 1條主線：結(jié)構(gòu)決定性能，性能反映結(jié)構(gòu) ? 二、理解為主，記憶為輔 （預(yù)習(xí) 復(fù)習(xí) 總結(jié) ) ? 三、發(fā)展的觀點(diǎn) ? 分子 → 超分子，微觀 → 介觀（納米） → 宏觀，四、教學(xué)安排 ? 51學(xué)時(shí)， 3學(xué)分 教材和參考書(shū)目 ?李炳瑞 《結(jié)構(gòu)化學(xué)》高等教育出版社， 2023年，第 1版。 ?徐光憲、王祥云：《物質(zhì)結(jié)構(gòu)》，高等教育出版社，1987年，第二版。 ?封繼康，《基礎(chǔ)量子化學(xué)原理》，高等教育出版社，1987年。 第一章 量子力學(xué)基礎(chǔ) Chapter 1. Introduction to Quantum Mechanics 從經(jīng)典力學(xué)到早期量子論 黑體輻射與能量量子化 光電效應(yīng)與光量子化 原子光譜與軌道角動(dòng)量量子化 量子力學(xué)的建立 實(shí)物粒子的波粒二象性 Schr246。dinger方程 定態(tài) 概率密度 不確定原理 能量 時(shí)間不確定關(guān)系 波函數(shù) 品優(yōu)性 線性厄米算符 平均值 本征函數(shù) 本征態(tài)與非本征態(tài) 本征值 Hamilton算符 態(tài)疊加原理 費(fèi)米子 Pauli原理 電子自旋 阱中粒子 節(jié)點(diǎn)或節(jié)面 零點(diǎn)能 簡(jiǎn)并度 隧道效應(yīng) 微觀物體運(yùn)動(dòng)遵循的規(guī)律 —— 量子力學(xué) ， 被稱(chēng)為是 20世紀(jì)三大科學(xué)發(fā)現(xiàn) （ 相對(duì)論 、 量子力學(xué) 、 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu) ） 之一 . 100多年前量子概念的誕生 、 隨后的發(fā)展及其產(chǎn)生的革命性巨變 ， 是一場(chǎng)激動(dòng)人心又發(fā)人深省的史話 . 1687年 ， Newton的 《 自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理 》 在倫敦出版 。 Ampere、Weber、 Maxwell等人創(chuàng)立電動(dòng)力學(xué) 。 帶有一微孔的空心金屬球，非常接近于黑體，進(jìn)入金屬球小孔的輻射，經(jīng)過(guò)多次吸收、反射、使射入的輻射實(shí)際上全部被吸收。 黑體是理想的吸收體，也是理想的發(fā)射體。一個(gè)帶小孔的空腔可視為黑體表面。通過(guò)小孔進(jìn)去的光線碰到內(nèi)表面時(shí)部分吸收，部分漫反射，反射光線再次被部分吸收和部分漫反射 …… ，只有很小部分入射光有機(jī)會(huì)再?gòu)男】字谐鰜?lái)。當(dāng)把幾種物體加熱到同一溫度，黑體放出的能量最多。 ?經(jīng)典解釋?zhuān)? ?RayleighJeans（瑞利 金斯） 分子物理學(xué)的能量按 ?自由度均分原則推得輻射強(qiáng)度公
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