计算量子化学实验
课程编码：180082070304P5002H
英文名称：Computational Quantum Chemistry Experiment
课时：30
学分：1.00
课程属性：实验课
主讲教师：汪志祥
教学目的要求
随着计算机技术的高速发展和数值求解分子体系薛定谔方程方法的不断完善，量子化学计算的精度得到大大提高，已达到化学研究要求的精度，成为研究化学的重要手段，得到实验化学家和理论化学家的高度重视。本课程介绍计算量子化学的基本理论框架和常用的计方法，使用高斯程序，学生上机操作实践，为从自实验和理论化学研究的学生利用量子计算化学手段开展化学研究打下基础，达到会做量子化学计算配合化学实验研究，会用量子化学的计算结果分析化学问题，提升对化学现象背后本质的认识。
预修课程
量子化学理论及其应用
大纲内容
第一章 量⼦化学理论和计算⽅法简介 6.0学时 汪志祥
第1节 分⼦体系薛定谔⽅程的建⽴
第2节 Hartree-Fock方法
第3节 限制性HF方法和非限制性HF方法
第4节 Post-HF方法 (CI, CASSCF, MPn, CCSD)
第5节 密度泛函方法
第6节 基函数
第二章 上机实践 24.0学时 汪志祥
第1节 使用Gaussian view 构建计算模型
第2节 分⼦平衡构型优化及性质的计算
第3节 化学反应的理论计算研究
第4节 溶剂效应计算及分子间相互作用力计算
第5节 ⼤分⼦的ONION分层计算
第6节 分⼦核磁共振谱及NICS计算
第7节 光化学及分子激发态计算
参考书
1、
Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods
James B. Foresman, AEleen Frisch
2015年6月
Gaussian
课程教师信息
汪志祥于1996年获北京师范大学获理学博士学位, 研究方向为计算量子化学。现为中国科学院大学化学科学学院教授、博士生导师, 曾获科学院“优秀博士生导师”、“宝钢优秀教师”、“国务院政府津贴”等荣誉。多年来, 应用计算量子化学研究催化机理和化学成键规律, 已在包括Science, J. Am. Chem. Soc. Angew. Chem. Int. Ed.等期刋上发表论文一百五十多篇。