高等结构化学

课程编码：180082070300P1017H 英文名称：Advanced Structural Chemistry 课时：50 学分：2.50 课程属性：学科核心课 主讲教师：王建平等

通过学习，使学生了解研究物质微观(动态)结构的基本原理和现代实验研究方法，更好地理解物质结构与性能的关系，并对深入研究物质结构产生兴趣。

物理化学与结构化学

第一章 高等结构化学概要 2学时 王建平
第1节 结构化学与现代自然科学
第2节 结构化学的研究对象
第3节 结构化学研究方法
第4节 研究物质结构的重要性
第5节 结构化学研究的典型例子
第二章 量子力学基本概念及相关数理方法 3学时 王建平
第1节 量子力学基础
第2节 结构化学中的量子力学
第3节 微扰理论与变分法
第4节 电磁辐射激发下的二能级体系
第三章 分子点群与分子结构、分子光谱及应用（一） 3学时 王建平
第1节 群的概念
第2节 分子的对称性、对称操作、对称元素与分子点群
第3节 分子点群与分子的偶极矩、极化率、手性和旋光性
第四章 分子点群与分子结构、分子光谱及应用（二） 3学时 王建平
第1节 分子点群的可约表示与不可约表示、特征标
第2节 分子点群的直积与特征标
第3节 分子点群与电子光谱
第4节 分子点群与振动光谱
第五章 多原子分子振动及非谐性 3学时 王建平
第1节 多原子分子振动光谱概要
第2节 分子振动的经典力学处理简介
第3节 分子振动的量子力学处理简介
第4节 振动非谐性的二阶微扰处理
第5节 费米共振
第6节 分子振动非谐性计算
第六章 动态结构与光谱线型导论 3学时 王建平
第1节 光与物质的相互作用
第2节 含时薛定谔方程与波函数
第3节 一维、二维谱线型及其展宽机制
第4节 动态结构与能级涨落
第5节 空间与时间相关函数的预测与测量
第七章 凝聚相分子结构的实验方法 2学时 王建平
第1节 稳态光谱研究手段
第2节 瞬态光谱研究手段
第3节 瞬态结构研究手段
第4节 飞秒多维电子、振动光谱技术
第八章 激子与相互作用 2学时 王建平
第1节 激子模型
第2节 微扰理论在激子模型问题中的应用
第3节 激子模型 “精确”解与微扰解的比较
第4节 二能级体系的微扰处理小结
第5节 激子耦合二聚体的线型光谱模拟及其应用
第九章 量子力学、原子结构、原子光谱与应用 6学时 史强
第1节 单电子体系的薛定谔方程
第2节 波函数和电子云的空间分布
第3节 多电子原子电子结构
第4节 原子光谱项
第5节 原子光谱与应用
第十章 分子电子结构与计算化学 6学时 史强
第1节 氢分子离子的电子结构
第2节 玻恩-奥本海默近似
第3节 分子轨道理论
第4节 双原子分子电子结构
第5节 多原子分子电子结构
第6节 后自洽场方法
第7节 密度泛函理论
第8节 分子力场与经典分子动力学模拟
第十一章 原子分子团簇、络合物 3学时 史强
第1节 原子分子团簇的概念
第2节 团簇的性质
第3节 团簇的制备和表征方法
第4节 配位化合物中的化学键
第十二章 晶体结构 3学时 史强
第1节 晶体的结构特点
第2节 晶体的对称性和空间群
第3节 倒格子与布里渊区
第4节 X-射线晶体衍射
第十三章 金属与离子晶体 3学时 史强
第1节 周期性体系的薛定谔方程
第2节 金属、绝缘体、半导体的能带理论
第3节 晶体振动与电-声相互作用
第4节 离子键与离子晶体结构
第5节 共价晶体和分子晶体
第十四章 表面结构与表征 3学时 史强
第1节 表面结构和表面吸附
第2节 表面电子结构
第3节 表面分析表征技术
第十五章 自选调研课题讨论 3学时 王建平
第1节 自选调研选题和分组
第2节 自选调研讨论
第3节 自选调研课堂汇报
第十六章 期末 2学时 王建平
第1节 考试

王建平，研究员，国科大岗位教授，1987、1989年毕业于清华大学，分别获学士、硕士学位，1999年毕业于佐治亚理工学院，获博士学位。之后在佐治亚理工学院和宾夕法尼亚大学从事博士后研究，2006年回国工作，入选中国科学院“百人计划”。近年来从事飞秒二维光谱及其分子动力学应用研究。曾主讲国科大《物理化学II》, 《高等结构化学》。史强，研究员，国科大岗位教授。1995年毕业于中国科学技术大学，2000获中国科学技术大学博士学位。2001-2007年在美国密歇根大学和犹他大学从事博士后研究，2007年入选中国科学院“百人计划”，任化学研究所研究员。主要研究领域为开放体系量子动力学理论方法、复杂分子体系中的量子动力学。近年来共发表论文140余篇。2017年任J. Chem. Phys.副主编。曾主讲《高等结构化学》、《化学理论与计算》等课程。