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课程代码:  700705              开课学院:化学与分子科学学院
开课学期:  三年级               授课对象:化学专业
    分:   3                           课程负责人:侯华

课程简介:
该实验课程主要是配合“结构化学”基础课而设计的。《结构化学》始终是一门理论性较强的基础课程,大多数学生感觉比较难学、太抽象。本研究项目就是针对这个现实问题而设计的。目的就是在繁琐的理论数据和形象的实验结果之间,架起一座桥梁,让每一位学生都能亲自过桥,实现“计算机实验”与“实验台测量”的同时操作,培养理论化学的思维方式。

主要教学内容包括:(1)分子几何结构的优化计算;(2)分子轨道的计算和分析;(3)势能面的计算和模拟;(4)化学反应的模拟;(5)分子光谱的研究;(6)生物大分子的模拟;(7)综合实验。

主要采用理论课与实验课相结合的教学手段;并配以必要的模具(晶体结构部分)。

本课程共54学时,3学分,在二年级下学期开设。

课程考核:
作业 + 出勤(课堂表现)+ 期中考试 + 期末考试

    材:
分子模拟实验,王宝山,侯华,高等教育出版社,2010

参考书目:
A Guide to Molecular Mechanics and Quantum Chemical Calculations, Warren J. Hehre, Wavefunction, Inc., 2003

  
分子模拟实验教学大纲

课程代码:700705
课程负责人:侯华
课程中文名称:分子模拟实验
课程英文名称:Molecular Simulation Experiments
课程类别:专业必修
课程学分数:2
课程学时数:72
授课对象:化学专业本科生
本课程的前导课程:结构化学、物理化学

一、教学目的
结构化学一直是本科生学习的难点。繁琐的公式和抽象的概念让学生望而生畏;更容易引起困惑的是很多学生不知道学习结构化学的用处,仅从课本上很难理解结构化学的知识具体能用来解决什么问题,怎么样才能解决问题。通过分子模拟实验,让学生接触到化学研究的一个新领域,即理论与计算化学。配合结构化学和物理化学的教学,让学生亲自动手,上机实习,把书本上抽象的概念和公式具体化、程序化,并用于解决实际的化学问题。培养学生融会贯通的能力,锻炼学生的思维能力,提高学生的理论水平,为以后的科研工作打下基础。

二、教学要求
熟悉计算化学的应用及前沿课题;
掌握计算额基本概念和基本方法;
重点掌握联系实验化学和理论化学的基本研究思路

三、课程内容与学时分配
 

课程内容与学时分配表


内          容

学          时

CHEM3D软件的使用

5

数据的处理(非线性拟合等)

5

分子结构的优化、处理、合理化

5

分子轨道的计算和分析

5

分子面的绘制和性质分析

5

分子解离同线、分子间的弱相互作用

5

H3势能面的模拟计算

5

化学反应的热力学计算、过渡态优化

5

溶剂化效应对化学反应的影响

5

红外、拉曼、NMR谱的计算、分析

5

分子激发态的计算、电子能谱

5

生物大分子的模拟

5

晶体结构的模拟计算

5

综合实验(一)

5

综合实验(二)

2

四、教材与参考书
教  材:分子模拟实验,高等教育出版社,王宝山,侯华,2010年
参考书:
[1] A Guide to Molecular Mechanics and Quantum Chemical Calculations, Wavefunction, Inc., Warren J. Hehre, 2003

五、考核方式
实验操作 + 实验报告 + 期末考试